自动化技术在煤矿机电设备中的应用探究 孙启民

发表时间:2021/3/22   来源:《基层建设》2020年第28期   作者:孙启民
[导读] 摘要:本文对机电自动化技术在煤矿中的实际应用进行了研究,而在现代经济和社会发展之中机电自动化起着关键作用。
        神东煤炭集团生产服务中心  内蒙古  014040
        摘要:本文对机电自动化技术在煤矿中的实际应用进行了研究,而在现代经济和社会发展之中机电自动化起着关键作用。而通过对煤炭开采技术和设备问题的解决,才能进一步增强煤炭采矿的效率和安全性,在此基础上保证煤炭采矿的质量、效率和安全性,达到构建中国经济的可持续发展的目的,加强我国的煤矿开采的实际的效益。
        关键词:机电自动化;煤矿;应用策略
        1自动化技术在煤矿企业生产中的应用优势
        随着自动化技术的优化改进,国内很多大型的煤矿企业都将该技术应用到了煤矿机电设备中,自动化技术可以代替人工进行一些危险性的操作,在降低成本预算的同时可以最大程度上保障员工的生命安全,自动化技术应用于煤矿企业生产中有着多个方面的优势,从未来的发展形势来看,自动化技术将会有着更加广泛的应用空间。就以自动化技术在煤矿企业中的应用而言,它有效提高了煤矿生产的效率,随着煤矿开采进度的深化,露天煤矿已经开采得差不多了,目前大多数的煤矿开采工作都是在地下深处进行,地下深处的开采与露天开采不同,它所包含的施工流程更加繁琐,要全面考虑各个方面的影响因素,而且地下工作都是依赖人工开采,存在一定的危险系数,当自动化技术应用于煤矿机电设备时,就可以很好的解决地下开采困难这一问题,比如地下挖掘设备,可以利用自动化技术控制设备的运行,使设备可以按照规定的指令进行工作,进一步提高了煤矿开采的高效性,自动化设备解决了地下煤矿开采中大多数困难的工作,剩下简单的开采工作留给人工解决,通过层次性分工简化开采流程的繁琐性。
        自动化技术应用于煤矿企业中,可以给企业带来巨大的经济效益,降低煤矿开采的成本预算,基于自动化设备的性能优势,相关工作人员只需简单操作,就可以让设备高效运行,自动化设备可以做到很多工作人员无法完成的操作,也可以代替多人的工作内容,所以可以节约一定的人工成本,煤矿开采涉及的内容比较多,在自动化技术还没有广泛应用之前,很多开采环节都离不开人工操作,自动挖掘设备的出现极大程度上降低了人力的消耗,在不需要过多工作人员的情况下就可以完成大多数的开采任务,如果只是单纯人工操作的话,人工成本将是一个比较大的数值,这样不利于煤矿企业的可持续发展。
        2煤矿机电设备中自动化技术的应用现状
        2.1微电子技术。一般情况下自动化机电设备的控制板块中会对微电子技术进行合理地应用,在实际的应用过程中主要是对微小体积的电子元件进行合理地应用,从而实现对控制板块组建的目的。通过使用此种技术手段,不仅可以在一定程度上提高整体的控制效果,并且还可以在缩小体积的情况下对信息进行传输、实时的进行监控等多种活动。与此同时,在当前不同煤矿机电设备连接中,微电子技术就是其中主要的技术手段之一,通过使用微电子技术可以有效的对不同机电设备之间的数据信息进行实时的传输,并进而为后续自动化控制操作的顺利进行提供保障。
        2.2计算机技术。在当前自动化控制技术中计算机技术是其中核心技术之一。在对相关数据信息进行传输或者是进行有关操作质量的过程中,都需要由计算机的组件进行负责和完成。对当前煤矿机电设备中的计算机组件进行分析可以发现,其组件具有功能化、专项化以及微型化等多种特点。当前在计算机技术中功能化的特点主要指的就是计算机运行系统的实际功能比较全面,能够很好的满足不同的生产需求;专项化则指的是在能够保证各个功能在正常运行的情况下以开采煤矿资源为主;微型化则指的是相比较传统的家用计算机来说,目前计算机系统的实际体积比较小。
        2.3,有关的机械技术。在当前煤矿机电设备中自动化技术是保证设备正常运行、满足实际生产需求的核心,而相关的机械技术则是设备正常运行的载体。所以说两者之间有着一定的联系,在此基础上机械模块受控于自动化模块,同时也只有在拥有机械模块的基础上自动化技术才可以有效的进行各项生产操作。
        2.4自动化控制系统。自动化控制系统主要指的就是在控制模块中将人工操作流程输入进去,这样一来就可以通过操控控制模块从而更好的对机电设备进行控制。
        3机电设备自动化技术发展中存在的问题
        目前煤矿机电自动化技术的应用还存在许多的问题,其在煤矿的开采中还有许多的不完善的地方,首先其欠缺完备的管理体系,煤矿机电自动化技术的技术含量的要求是比较高的,同时又具备一定的复杂性,因此管理制度必须更加规范。但事实上,过去大多数煤矿企业一直延用传统的管理体制,这种体制不能满足当前的管理需要。
        同时煤矿管理人员对机电自动化技术的发展的重视程度不足,使整个煤矿队伍忽略了煤矿的机电自动化技术的应用。煤矿机电自动化技术在具体采矿之中无法提升采矿效率的作用,就导致其效率低下的问题。
        同时煤矿开采工程设计中有着许多缺陷。开采之前的工程设计是煤矿的开采的前提和基础。其设计包含煤矿的机电自动化设备的安装、成本评估、采矿进度等过程,而由于一些工程设计中的缺陷,煤矿机电机械技术不能真正展现其对于煤矿的开采的作用。而不正确的使用往往会增加煤炭开采的成本。同时工程设计的不恰当不仅对煤矿采矿的顺利进行有不利影响,而且也会影响到整个煤矿开采的效率的提升。
        此外,这一过程也会爆发许多的安全事故,增强煤矿开采的危险性。而由于采煤技术落后,机电设备自动化技术的应用少。目前,大多数煤矿企业对煤矿机电自动化技术应用的重要性的认识还比较缺乏。很多企业从国外引入的煤矿机电的技术和自动化设备只有一部分,这也会降低煤矿机电自动化技术在采矿之中的应用效果。
        煤矿机电自动化技术本身具备一定的复杂性,加之大多数煤矿企业没有适当的、专业的人才,对煤矿机电自动化技术的应用认识和了解还不够详细。这就造成煤矿机电自动化技术设备在安装过程之中会发生各种错误,甚至在技术设备的使用过程之中无法正常地展开维护,从而导致各种状况的发生,进而影响企业采用煤矿机电自动化设备的积极性。
        4自动化技术在煤矿机电设备方面的运用
        4.1煤矿提升设备中自动化技术的运用
        矿井提升机是煤矿企业中关键的机械设备,是当前所有煤矿企业自动化程度比较高的机械设备,当中关键的作用是负责井下煤炭和矸石的提升,材料的下放,人员和有关设备的升降。实际上矿井提升机的效用便是提升容器在井筒中能够以一定的速度持续展开稳定的重复运行。因此,保证矿井提升机的精准、安全、高效运转是极其关键的。电控系统是控制提升机运转的关键控制器,其关键作用就是自动化。
        4.2在煤矿采掘设备中应用
        煤矿采掘设备是决定煤矿生产效率的关键设备,同时,也是煤矿生产中危险性较高的生产设备,尤其是在恶劣的作业环境中,由于诸多安全事故隐患的存在,更是增加了煤矿采掘作业中的风险性。为此,可以在此类设备中应用自动化技术来实现自动化采掘作业,减轻作业人员劳动量。比如,通过电牵引采煤机的应用,表现出比液压牵引采煤机更高的作业效率和自动化程度,而且表现出较高的性能稳定性。尤其是在具有较高倾角煤层中的采掘作业中,不仅可以在采煤机前进中提供足够的动力,而且可以在下滑时通过发电的方式进行制定,无须额外使用防滑装置,有效确保采掘设备使用中的安全性,提升此类设备的应用范围。
        4.3煤矿的安全开采中的应用
        机电自动化技术可以用作煤矿的安全监测和安全性生产的过程中。

目前,我国煤矿企业使用的机电自动化技术主要用作煤矿的安全监控。而我国煤矿机电自动化技术发展的时间还比较短,且欠缺理论研究,机电设备主要靠国外进口,这造成我国在与国外企业竞争的过程之中处在劣势。近年来,随着我国经济实力不断提升,科技水平也获得相应发展,科技自主创新能力明显提升,逐步构建了煤矿机电设备的自主研制和生产的体系。在机电设备的设计和研制之中,就要融合煤矿企业的具体需求和发展情况,在此基础上对市场需求的煤矿机电自动化监控系统进行研究,并逐步与国际接轨。
        在科技的支持之下,我国煤矿企业逐步构建了机电设备的自动化管理。而在煤矿的开采的过程中,随着这种管理模式的应用,不仅提升了煤矿安全生产水平,而且进一步提高了煤矿企业的生产效率和质量,并且保证了开采过程中的安全。同时煤矿的机电自动化技术的应用也可以增强各种物料的移动的安全性,其中煤矿提升机主要负责煤矿生产过程之中物料、人员和设备的升降工作,即通过容器将井下的煤矿移动到地面。而矿井提升机在提升过程之中主要起到保证其安全运行的作用。而机电自动技术在煤矿提升机之中应用,可构建提升机的自动化的远程监控和信息传输,并能及时对其进行操控,进而减少其在运行过程中的不可控性,进而增强煤矿开采过程中的安全性。
        4.4自动化技术在煤矿传送设备中的应用
        传送设备是煤炭资源由开采现场传输至井上空间的关键设备,主要由传送带、电机2部分组成。在实际的煤矿生产过程中,传送设备的结构虽然简单,但却是煤矿机电设备中最易发生故障的设备。若煤矿传送设备出现运行卡顿、传送带偏移等情况,轻则导致煤炭过度泄漏,降低生产效益,重则造成煤炭运输阻滞,导致生产活动长期中断。自动化技术可使煤矿传送设备的故障发生概率显著降低。传送设备的自动化控制系统主要由控制台、操作界面、保护装置、传感器构成。当传送装备的皮带偏移或停滞时,传送带上方的光学传感器便会迅速采集到故障情况,并将相关数据传送至控制台的终端系统。
        此时,控制系统便可将传送带当前的运动轨迹、总线位置与预设值进行比对分析,进而将针对性的调控信号传回传送设备,由驱动设备对传送带的位置做出调整。随着传感技术与PLC技术的快速发展,传送设备的自动化控制系统还可对设备所处环境的温度、湿度进行精准分析与精准反馈,从而进一步提升传送设备的运行稳定性,保障煤炭资源的高质高效运输。
        4.5在煤矿监控设备中的应用
        煤矿开采行业在实际的工作过程中危险系数比较高,有可能会发生各种各样的安全事故,但是无论发生何种安全事故都在一定程度上严重威胁着施工工作人员生命财产安全,同时对煤矿企业的经济收益有着严重的负面影响,阻碍着企业的进步和发展。为了有效解决上述存在的问题,在实际的开采工作过程中煤矿企业对监控体系进行了有效的完善,并且当前大多数煤矿施工企业在不断地推动着监控系统向着一体化的方向不断发展。对当前一体化的监控系统进行分析可以发现,其主要由相关的安全检测系统、施工工作人员定位跟踪系统、电网监控系统以及相关的通信设备等组成。所以,在实际的工作过程中监控系统涵盖范围非常广,不仅可以对井下排水系统进行实时的监测,同时还可以对相关的传输系统、防爆系统等进行仔细的监测。与此同时,为了进一步推动矿井工作环节监测工作能够有效的进行落实,相关工作人员还应该将其和更加先进的自动化监控系统进行结合。
        当前自动化监控系统主要由以下四个功能:第一,在正常的工作过程中一旦矿井内部发生安全事故,那么自动化监控系统就会在短时间内将有关的信息上交给上级管理部门,并对有关的地理位置和事故的现状进行如实的反应;第二,自动通信技术的引用。通过应用自动通信技术可以对产生信息的地理位置进行准确的判断,这样一来有关的管理人员就可以对采矿情况进行详细的了解;第三,可以帮助救援人员进行救援,结合实际情况对有关的救援方法进行合理地规划,这样一来就可以有效的提高整体救援工作的效率,同时还可以避免事故严重化;第四,根据相关的监控信息,有关的管理人员可以对工作人员的工作内容进行合理地安排,优化整体的施工结构,进一步提高整体的工作效率。
        4.6自动化技术在压缩机中的应用
        煤矿机电设备的运行离不开压缩机,压缩机相当于一个动力源,压缩机的成本费用比较高,不少煤矿企业对压缩机的资金投入比较大,就电费而言,高达十几万或者几十万,大多数小型煤矿企业是无法承受的,压缩机的电费之所以这么高,主要是因为压缩机持续性的工作,煤矿机电设备虽然不用时刻保持运行状态,但压缩机的运行过于刻板化,无法根据生产情况进行调整,始终保持运行状态,使得电能无法得到合理的利用。压缩机并不能独立运行,它要与交流电机相结合才能开始工作,因为压缩机运行过程中有着多样性变化,交流电机也要根据压缩机的改变进行调整,所以对电网要求就非常高,将自动化技术应用于压缩机设备中,可以实现压缩机的电能自动调节,在降低压缩机电能使用量的同时延长电网的使用周期。
        5推进煤矿机电设备自动化技术应用的对策
        5.1建立健全设备管理制度煤矿企业应该建立完善设备操作、维修、养护管理制度,在日常工作中对机电设备进行定期的检查和保养,并且做好相关记录。建立完善的责任机制,如果出现严重的机电设备故障,就应该严格追究相关人员的责任,从而让大家都对工作充满责任心,坚决禁止机电设备管理制度出现流于形式的情况。
        5.2进行技术人才的培养煤矿机电设备自动化技术水平比较高,没有经过专门培训的工作人员是无法胜任这项操作工作的。因此,煤矿企业要想充分发挥好煤矿机电自动化技术的功能,就要提前做好人才储备工作。一方面,煤矿企业可以从外聘请专业人才进行操作;另一方面,煤矿企业可以从内部员工中选拔骨干进行专业技术培训。煤矿机电设备自动化技术需要随着时代的发展不断创新,煤炭企业要想跟上时代潮流,就应该加大人才和资金的投入力度,加强对机电设备自动化技术的开发,研究出更先进的自动化技术。
        5.3加强对机电设备状态的管理对机电设备状态的管理指的是技术人员要对机电设备的实际运行情况进行动态跟踪,并且做好机械设备日常跟踪监督的记录。技术人员要对自动化设备进行在线自动检测和离线点检,检测各种机电设备的运行参数是否处在正常范围内,一旦发现问题,就应该立即上报进行检查维修,坚决不要造成故障盲点的出现。
        6结束语
        经过对自动化技术的发展状况和自动化技术在煤矿机电设备中的运用展开研究,可以了解到自动化技术运用在煤矿机电设备中,可以极大限度上提升煤矿机电设备的现代化生产效率,还可以在极大限度上保证了煤矿企业的安全作业。目前使用自动化技术的煤矿机电设备已经是现代化煤矿生产中关键的一项环节,有助于提升煤矿的生产量,满足人们的需求。随着科技的发展,自动化设备在煤炭机电设备中使用的范围也将随之扩大,要想促进我国现代化事业的进度,煤炭行业必须要规划一个效率高,并且安全系数高的方案,在此方案中持续了解自动化技术的进步,将此技术实际运用到生产当中,为企业谋取经济利益。
        参考文献:
        [1]白燕清. 自动化技术在煤矿机电设备中的应用探析[J]. 科技创新导报, 2019.
        [2]杨超. 自动化技术在煤矿机电设备中的创新应用[J]. 建筑工程技术与设计, 2018, 000(012):598.
        [3]刘力昊.机电自动化技术在煤矿中的实际应用探析[J].科学与信息化,2020,(14):79.
        [4]孟海辛.智能控制技术在机电控制系统中的应用研究[J].设备管理与维修,2019(10):165-166.
        [5]郝晋杰.自动化技术在煤矿机电设备中的应用与发展[J].机械管理开发,2017,02(04):123-124.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: