浅谈机电一体化在煤矿开采领域的发展

发表时间:2021/4/19   来源:《工程管理前沿》2021年1月第2期   作者:徐奎
[导读] 随着时代进步与科技技术的快速提升,煤矿开采工作机械化得到不断深入,
        徐奎
        扎赉诺尔煤业有限责任公司机电总厂 内蒙古满洲里 021410
        
        摘要:随着时代进步与科技技术的快速提升,煤矿开采工作机械化得到不断深入,推动煤矿行业发展更加迅猛。传统煤矿机械设备的操控多依赖于工人完成,不但效率低而且安全性差。为此,应该大力推进机电一体化技术在煤矿中的应用,从而实现煤矿的高效生产。分析了煤矿机电一体化技术的优势,探讨了机械化采煤中机电一体化技术的应用,可以为煤矿的安全高效开采提供一定的参考。
        关键词:煤矿开采;机械化采煤;机电一体化
        引言
        在目前我国经济飞速发展的形势下,社会对煤炭资源的需求量也在持续增加,增加了煤矿企业的生产压力。由于煤炭资源不可再生,在目前加大煤矿开采规模来提升开采量的同时,需要不断提升煤炭开采效率并减少资源浪费与损耗。结合目前不断提升的煤矿机电技术,通过机电设备一体化技术的应用和改进,减少煤矿生产中的人力投入,同时提升煤炭开采效率和人员安全性。
        1机电一体化技术应用于煤矿开采领域的积极意义
        1.1有助于提升生产效率
        在以往传统的煤矿开采生产中,所使用的机械设备相对较为落后,对人力资源的需求相对较高,且实际作业生产效率较为低下。而在将机电一体化技术融入到各种机械设备之中后,能够实现对各类机械设备的自动化控制、远程控制,同时能够对各类机械设备运行状态的实时监控和故障诊断,有效保证机械设备的工作效率,不仅能够有效降低煤矿工人的劳动强度,而且能够促进整体生产作业效率大幅提升。
        1.2增强了设备的安全性
        在煤矿开采过程中,机械设备会发生故障。在过去,对于机电设备的故障只能通过对设备进行检查或察觉设备运行的异常情况才能发现,这极大地增加了机械设备发生故障的可能性。当前,采煤设备的机电一体化程度正在不断提高,一些设备配置了电子控制系统。在采用机电一体化技术后,通过在机械设备上安装一些传感器采集设备运行的参数,就可及时发现设备故障。若设备的运行参数发生异常,相应的指示灯会异常或发出相应警报,可有效地避免安全事故的发生。例如:机械设备的温度过高时,机械设备上的温度显示器会变红,提示工作人员要注意安全。
        1.3提升煤矿生产经济效益
        在煤矿生产中应用机电一体化技术,可以提升工作效率,增加煤矿产量,增加煤矿企业的收益,同步提升煤矿生产作业人员的收入。也会增加在煤矿生产方面的资金投入,改善作业环境,进而形成良性的作业循环,快速提升煤矿企业整体劳动效益和社会效益。
        2机械化采煤中机电一体化技术的应用分析
        2.1在矿井安全生产监测监控系统中的应用
        在煤矿生产中,做好流程监控工作保障矿井安全生产,通过机电一体化技术在监测监控系统中的应用来保证生产安全。同时也应用此技术来不断创新监测监控系统,通过计算机来监测控制煤炭生产各个流程,实现对各个生产环节的全面监控和把握,及时发现其中的问题并快速排除,保证煤矿生产的连续性和稳定性,此外也实现煤矿生产管理效率的提升。
        2.2液压支架电液控制系统
        在进行采煤时,液压支架的主要功能是对煤层的顶板进行支撑,以保证开采的安全。在回采完成后,液压支架需跟随采煤机移动,这个过程需要液压支架电液控制系统配合完成。液压支架的电液控制系统是计算机技术、通讯技术、控制技术、传感技术和液压技术综合一体化的系统,其是综合机械化采煤的关键。液压支架的电液控制系统主要负责液压支架的移动和支撑顶板,其是通过控制液压支架的支撑力实现的。

在移架时,通过电液控制系统来降低液压支架的工作阻力,即将液压支架的液压油抽出。待液压支架到达指定的位置后,再向液压支架内注入液压油,使其达到正常的工作阻力。在这个过程中,不仅要控制液压支架液压油的压力,还要控制液压支架的工作姿态,例如倾角和高度等。通过电液控制系统,可实现液压支架的自移,极大地提高了煤矿开采效率。这是由于在煤矿开采过程中,支护顶板是煤矿开采的关键,若支护顶板用的时间很多,则回采效率必然会很低,例如普通机械化采煤采用的是单体液压支柱,无法实现对顶板的快速支护,煤矿开采效率很低。此外,液压支架及其电液控制系统的使用,大大降低了煤矿开采对工人数量的要求,将人从繁重的体力劳动中解放出来。
        2.3自耦减压起动控制柜
        自耦减压起动控制柜是煤矿机电一体化常用的产品,其作用是保证风机的正常运行。通过保证风机在运行过程中的顺利工作,保障整个开采工作的顺利进行,达到提高煤炭开采效率的目的。在煤炭实际开采过程中,设备的使用有着诸多的限制,不仅容易产生高温,开采阶段还会产生许多易燃物质。由于煤炭开采工作的空间通风不足,散热不好,十分容易引起火灾,导致安全事故的发生,为整个施工过程埋下了安全隐患。根据生产空间和内部散热情况,自耦减压起动控制柜能自动调节风机,保证风机的正常工作,确保生产空间具有良好的通风环境。另外,自耦减压起动控制柜可以减少生产过程对环境的影响,节约能源,保护环境。
        2.4应用于提升机中
        提升机是煤矿企业在开采过程中必不可少的设备之一。它在煤矿开采过程中有着举足轻重的地位。它的水平是最智能化的,加上机电一体化的融入,在煤矿企业中的重要性不言而喻。提升机的种类多种多样,综合考虑,液压防爆提升机最合适不过。与其他种类的提升机相比,液压防爆型的有着如下几个优点:它的传动方式是液压形式,它的防爆问题比其他防爆提升机更易解决。特别是在井下存在易燃易爆气体,所以它的防爆效果立竿见影;它的调速非常稳定,不仅可以进行无穷极的调速,还能够保证在飞快运转的速度下稳定的进行,保证提升机的工作效率;该设备运用的是液压方式进行调速与控制的,防爆效果也极其容易达到;它的安全性能相当不错。
        2.5应用于皮带输送中
        煤矿企业在矿山开采过程中,运输是必不可少的。在皮带输送中应用机电一体化技术,在煤矿开采之后便于运输煤矿,运输系统能够安全、稳定的运行。皮带机的输送任务很重,它不仅需要长时间输送,而且还得达到远距离输送的要求。所以,将机电一体化技术应用于皮带输送机中可以大大提高煤矿的生产效率。
        3机电一体化在煤矿开采领域的发展展望
        从当前机电一体化技术在煤矿开采领域的应用现状来看,对煤矿开采生产作业带来的效果十分明显,整体作业更具效率和安全性。而从其发展来看,在后期煤矿开采领域中对机电一体化技术的应用必然会越来越趋于智能化、无人化,通过对当前大数据技术、信息技术、集成控制技术的有效融合,各种煤矿开采作业设备的智能性将得到较大幅度提升,能够更好的适应煤矿开采作业的复杂环境。而伴随着机械设备与机电一体化技术的充分结合,自动化属性、智能属性的全面提升,未来煤矿开采领域对人力方面的需求将会大幅降低,无人化生产作业将成为一种发展趋势。
        结语
        随着经济水平的提高和信息技术的发展,越来越多的技术应用到煤矿开采中,其中机电一体化技术极大地提升了煤矿井下工作的效率。机电一体化技术属于较复杂的技术,近些年随着专业领域研究力度加大,机电一体化技术有了很大的发展和进步,提高了机电一体化技术的稳定性。本文首先分析了机电一体化技术的重要性,进而结合相关技术和机电一体化技术的使用现状,对机电一体化技术存在的问题进行分析,提出了提升机电一体化技术水平的应用策略。
        参考文献
        [1]柴志云.机电一体化技术在煤炭企业中的应用及发展趋势[J].石化技术,2020,27(09):256-257.
        [2]杨世军.机电一体化技术在煤矿生产中的应用探究[J].现代工业经济和信息化,2018,8(13):105-106,122.
        
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