煤矿采掘机械自动化和智能化应用研究

发表时间:2021/5/7   来源:《工程管理前沿》2021年1月第3期   作者:张军平
[导读] 近年来,随着我们国家科技的快速发展,我们对能源方面的需求也有了较高的要求,
        张军平
        国家能源集团神东寸草塔二矿 内蒙古鄂尔多斯市 017209

        摘要:近年来,随着我们国家科技的快速发展,我们对能源方面的需求也有了较高的要求,众所周知,我国是世界上煤炭资源最丰富的国家之一,煤炭是我们国家的“黑金子”。就目前而言,煤炭在我国能源中还是占主导地位的,并且,近些年来,我国关于煤矿采掘的新技术、新科技的研发也有了显著的效果,煤矿采掘已然进入了机械自动化和智能化的阶段,根据有关报道,2020年我国采煤机械化程度将达到85%,煤矿采掘机械自动化和智能化成为大势所趋。
        关键词:煤矿采掘机械;自动化;智能化
        引言
        众所周知,我国是一个煤炭开采大国,更是一个煤炭消耗大国,所以,在煤炭开采设备上的使用和消耗也是可想而知的。在当前的科学技术不断进步和发展的情况下,我国的煤炭开采设备的制造技术在不断的升级和提升。特别是随着我国近年来煤炭需求量的逐年增高,市场对煤矿行业的产能与技术水平有了更高的要求,为此国家增大了对煤炭等相关科研单位与企业的研发投入力度,使我国煤矿行业在采掘机械制造技术方面得到了大幅度提升,并且在世界范围内有了一定的地位,我国现在已经成为了煤矿采掘机械生产制造的大国,这极大的提高了我国煤矿行业的综合竞争力。
        1我国煤矿采掘机械化现状
        从近几年的发展现状来看,煤矿产业已经意识到安全问题的重要性,尤其是规模较大的煤矿企业,无论是在经济方面还是在管理方面都加大了对煤矿产业安全问题的投入力度,使该行业的安全性得到了保障。然而,规模较小的煤矿产业由于经济水平有限,没有资金引入先进的生产设备,因此生产能力与水平并没有得到有效改善,这在很大程度上影响了我国煤矿产业整体能力的提高。有关数据表明,与过去相比近年来我国煤矿行业安全问题发生的概率呈下降趋势,尽管如此我国煤矿行业的安全保障水平并没有得到显著提高,整体水平依然处于较低的状态。据统计,截止到2014年,全国共有煤矿13053处,全国采煤机械化程度达到81%,其中大型煤矿采煤机械化程度为95%,30万吨及以上采煤机械化程度为75%,30万吨及以下采煤机械化程度为55%;掘进装载机械化程度为60.8%。
        2煤矿采掘机械自动化和智能化中存在的问题
        2.1工艺、设备问题
        虽然我国近些年来在煤矿采掘机械自动化与智能化方面有了显著的提高,但想达到国际化水平,还有相当长一段的路要走,若想缩短其中的差距,其工艺技术是必不可少的,只有熟练精确的掌握煤矿采掘工艺的流程,才能使其最低成本、最高效率的完成作业;只有熟练精确的掌握煤矿采掘工艺的流程,才能最大程度的保证矿井工人的安全、保证煤矿采掘的质量。不仅如此,在保证工艺的前提之下,与之相匹配的机械装备也需要得到保证,而针对煤矿采掘的一些机械装备,我国的国产装备还存在一些质量上的问题,由于煤矿采掘是一个技术含量较高且对装备消耗较大的一项工程,这对机械装备提出了更高的要求。但是就目前而言,我国相关领域的机械制造企业发展还尚未成熟,综上所述,工艺流程的顺畅与机械设备的好坏都会极大的影响到煤矿开采企业的运行状况。
        2.2工人文化程度低
        就目前来看,我国绝大部分地区的矿井工人文化、技能素质偏低,不能对机械设备进行合理的应用、操作、维修保养等工作,一大部分煤矿矿井人员甚至都是无证上岗人士,而具备相关专业知识的人才更是少之又少,这就使得机械设备不能处于一个高效运转的工作状态,极大地影响了煤矿开采企业的运行效率。虽然一些煤矿的矿井工人具备了丰富的工作经验,但是由于没有进行后期的系统培训,没有及时的跟上变化如此之快的发展,对煤矿采掘的认识一直都停留在表面上。

尤其是一些小型煤矿企业,他们普遍使用炮采、炮掘等具有安全隐患的开采方式,并且管理人员的管理水平跟不上现代的变化,从业人员的素质更是相对较低,专业的开采人员普遍缺乏,特别是机电专业操作人员严重缺乏。这都使得满足不了机械化、自动化开采的需要,而这些问题都是急需被解决的。
        3煤矿采掘机械自动化和智能化应用
        3.1三机一架配套
        实现三机一架配套,应遵循以下几项原则:①综采工作面内各设备的技术性能不仅应满足产能,还应留有一定裕度,加强三机一架协调配合,发挥综采配套设备最佳效果。②工作面刮板机与采煤机功率配比应保持在1.2:1.4,降低刮板机事故,实现综采工作面的高产高效。以综采工作面生产能力为主,生产能力乘以系数1.2、1.3可得采煤机、刮板机的生产输送能力。在煤矿实际开采过程中,因不同矿井的开采条件,管理人员的组织能力均不相同,即使采用相同型号综采设备对不同矿井、工作面进行采掘,其产能、员工工作效率存在较大差距。因此,为提高工作面采煤效率,保障作业人员安全性,促进煤矿采掘工艺的创新,应根据工作面实际情况进行选择,因地制宜,提高煤矿产能,促进煤炭企业快速发展。
        3.2井下液压支架生产制造技术
        传统能源开采行业逐步发展,矿山机械有机会迎合发展趋势,推出高品质液压产品,并不断更新发展。最近,用采矿机开发的ZY18800/36/80D液压支架成为中国是最高支架。ZY18800/32.5/72D系列为中国整个工作环境提供首个高品质液压系统。许多中央和私营公司也不断参与矿山采掘设备生产与制造过程中,并分享对支架生产的巨大需求。现代设计理论,高强度材料和控制台加工技术,核心部件协调和系统集成是生产高质量液压介质的三大技术,在全国范围内生产液压支架的领先公司对基础技术的研究和应用投资了很多钱和精力。优化液压支架的一般参数和结构,利用基于围岩混合物的三维动力设计方法,并利用有效的配置,显示出液压支架的稳定性,高强度,高焊接材料被广泛使用,并且连续提供Q460至Q960型的高强度结构钢,还设计和测试了高质量的材料。焊接机器人和所有热处理技术都是支架加工技术,最新技术之一是消除焊接部件残余应力,提高整体焊接质量和效率以及提高工艺强度的首选设备。电液介质控制系统的使用非常成功,中国的技术公司已经能够提供全系列的产品。
        3.3扩大太网技术应用范畴
        虽然当前我国的煤矿采掘机械制造技术在国际上已经处于领先地位,但随着煤炭市场需求量的逐年增加,扩大现代太网技术的应用范畴,实现煤矿采掘机械的数据通讯与网络发展,提高煤矿采掘机械的管理与维护水平,已经成为我国煤矿行业发展的重要内容。由于太网本身就是一个成本较低、通讯十分便捷的技术,所以在煤矿采掘机械中太网技术应用与推广,不仅能有效降低采掘成本,避免企业在改进网络技术中出现不必要的成本耗费,并且能全方位提高煤矿采掘的通讯速度与通讯质量,实现大量采掘数据信息的高效率、高标准处理,确保企业能对采掘机械进行全面的监控,及时对故障机械进行维修处理,提高煤矿采掘的整体效率。
        结语
        综上所述便是关于煤矿采掘机械自动化和智能化应用的相关分析,煤矿机械的发展有着很大的潜力,不论我们国家的发展现状如何,煤矿采掘自动化与智能化的应用切实的提高了工作的效率,提高质量、降低成本、保障安全,并且通过我们国家科研人员的不断研究,我们的这一技术取得了一系列的突破。
        参考文献
        [1]雷鹏.煤矿开采中机械自动化技术的应用及发展[J].中国新技术新产品,2019(24):76-77.
        [2]刘日青.机械自动化技术在煤矿采掘中的应用研究[J].内蒙古煤炭经济,2019(23):31-32.
        [3]梁晓旭.浅谈机械自动化在煤矿采掘中的应用[J].建材与装饰,2018(03):247.
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