煤矿机电设备中自动化技术的应用

发表时间:2021/7/12   来源:《科学与技术》2021年第29卷8期   作者:张展华
[导读] 近年来,随着我国先进科学技术的不断发展,煤矿机电设备的自动化技术也在逐渐的成熟起来,并且开始广泛运用到煤矿的机电设备当中。
        张展华
        陕西黄陵二号煤矿有限公司  陕西延安  727307
        摘要:近年来,随着我国先进科学技术的不断发展,煤矿机电设备的自动化技术也在逐渐的成熟起来,并且开始广泛运用到煤矿的机电设备当中。煤矿机电设备自动化技术的应用,不仅降低了工人的工作强度,提高了煤炭的生产效率,还给煤矿开采工作的安全性提供了有力的保障。
        关键词:煤矿;机电设备;自动化技术;应用
        
        煤炭产业作为我国经济发展的关键部分,由于煤炭开采的不断发展,煤炭开采的难度也随之加大。为了在煤炭开采的过程中提高开采效率和保障施工人员的生命安全,自动化技术被广泛的应用到煤炭开采中。下文将对煤矿机电设备中自动化技术的具体应用进行探究。
        
        1自动化技术的概念
        自动化技术是由很多种技术综合而成的一种复杂技术,涉及到了信息技术、传感技术、控制技术等。大部分的自动化器械都具有计算机、传感器、执行器,可以实现远距离操控,提升设备工作效率,而且设备还具有自我故障排查诊断功能,能够有效的降低设备维修难度和费用。不过,我国煤矿企业规模和效益都存在很大差异,这就决定了自动化机电设备在企业当中存在的方式存在明显区别。大型矿业主要实现了采掘、运输设备自动化,有的在压缩机上融入自动化技术,节省了大量的电费。而中小型煤矿企业的自动化机电设备较少,以手工采掘为主。
        
        2自动化技术应用优势
        2.1提升煤矿生产效率
        针对自动化技术而言,将其应用在煤矿机电设备当中,在生产效率上,可以起到较大促进作用。和传统机电设备运行模式进行对比,自动化技术的有效应用,可以进一步提升运行的流畅性,实现高效运行。
        2.2节省人力资源
        煤矿机电设备当中,融入自动化技术,能够极大节省人力资源。在生产运行过程中,可以进行自动化管理,不需要过多人力参与直接操作。例如针对现场煤矿进行开采,使用自动化设备,大大减少了人力资源需求,仅需要进行远程操控,就可以实现具体煤矿开采,从而有效提升高煤矿效益。
        2.3保障生产安全性
        针对煤矿机电设备而言,对自动化技术进行科学有效应用,还能够有效保障生产的安全性,对自动化技术进行应用,可以减少设备操作对人员的依赖,一些比较危险的区域,也可以进行自动化操控,防止安全事故发生。
        
        3煤矿机电设备中自动化技术的应用
        3.1提升机的自动化
        提升机是煤矿中比较重要的一种传输设备,负责工人和设备的上下井。传统的提升机的运行是通过交流电来进行控制的,具体的速度和内置电阻有直接关联,在具体使用中,还需要一些辅助设备来实现速度控制,导致电能浪费现象非常严重。而且提升机随时运行,所承载的重量也在不断变化,产生的巨大作用力和反作用考验了设备的质量。随着煤矿开采能力的提升,提升机可靠性对生产效率的影响越来越大。所以促进提升机自动化程度已经是势在必行。通过自动化技术融入,实现数控,可以根据重量调节速度,增加了运行的可靠性。最主要的是,自动化技术节省了大量的电能,为煤矿企业节省了大量的电费,而且这种设备具有自我故障监控的功能,为维修提供了很大的参数帮助,不仅节省了维修费用,更降低了维修人力。
        3.2运输机的自动化
        煤矿运输机是将煤炭运到井外的主要工具。传统皮带运输机因为驱动使用的是多个驱动器,具体启动中需要液力耦合器来优化启动,其会对皮带其他组成部分产生瞬间大电流造成高压,极大的损害了其他组件的寿命。而且皮带会在不断运行中产生热量,使得皮带容易出现老化。

且传统的运输机运行不平稳,容易出现煤块掉落现象,还需要专门配备工人进行清理,增加了劳动力和劳动成本。实现运输机的自动化,具体就是将PLC系统植入设备中,实现数控,确保运输机可以随意调速而不影响稳定性,降低皮带摩擦,增加运行可靠性,消除煤块掉落的可能性,而且还为煤矿企业节省了大量的电费、维修费和人工费。
        3.3压缩机的自动化
        煤矿的压缩机是所有设备动力的提供者,在传统的煤矿管理数据中可以发现,仅仅压缩机所消耗的电费就有十几万元到几十万元。造成这一结果是有原因的,很多时候煤矿机电设备并不需要满负荷运行,但是压缩机不能根据具体情况而调整运行状态,造成了电能浪费。而且压缩机运行中需要和交流电机配合,才能保证动力支持。压缩机在运行中不断满载、空载,交流电机不断跟着产生变化,导致电网可靠性降低,严重影响到了煤矿的劳动效率。将自动化技术植入压缩机中,可以实现压缩机根据具体情况而改变工作频率,节约电能,降低对电网的损害。
        3.4采掘设备自动化
        地下采掘是比较危险的一种作业,因为地下地层结构复杂,存在塌方冒顶的危险。这也让矿工在经受高体力的劳动压力时,还要承受心理煎熬。再者传统人工采掘效率低下,而采用传统的机械采掘,要掌控具体的角度、还要防止滑脱,在操作上存在很大的难度。况且有些地方狭窄并不适合传统机械采掘。采掘设备自动化,诸如电牵引采煤机,就是通过自动化技术实现功能进一步优化,增加了牵引特性,也就是当采煤机出现滑动后,其可以通过牵引技术阻止滑动,实现了40-50度倾斜角采掘,降低了传统采掘的空间限制,提升了采掘效率,更增加了劳动过程的安全性。和其他设备融入自动化技术一样,电牵引采煤机因为融入自动化技术,有效的节省了电能,间接的提升了企业利润。
        3.5生产监控自动化
        从煤矿开采角度进行分析,煤矿事业实质上是存在一定危险的,在进行实际生产环节中会有较大的安全隐患,这无疑会对煤矿开采的相关工作人员的人身安全造成威胁,故而,在进行煤矿开采工作中,应该对各个步骤和相应的环节进行全方位的监督。依照目前我国煤矿开采作业而言,监控体系的建立相对而言较为完善,对整个系统能够实现有效的监控,比如安全、电网等方面的监督工作。监控所覆盖的面积相对较广泛,对整个传输都能起到较好的作用,确保全方位的监督,通过自动化监督体系对施工过程中进行监控,确保相关施工工作人员的人身安全。自动化监控系统在出现事故过程中,能够及时向相应的部门进行较好的反馈,为事故地点等基础信息提供较为详尽的资料;利用自动化通信设备对地理位置能够及时准确的定位,相关监控人员能够及时掌握相关信息进行处理。此外,对于身陷危险的施工工作而言,也能提供准确的定位信息,缩短了救援的时间,尽可能避免工作人员的伤亡情况。经过监控系统,能够掌握相关的地理环境信息,为井下工作的工作人员的任务分配提供依据。
        
        4结束语
        在煤矿机电设备方面引进自动化技术可以有效的提高生产效率,缓解人力资源紧张的问题,保障生产的安全有效进行,当下,还要继续研究自动化技术在煤矿机电设备方面的更多应用,让煤矿机电设备中的自动化设备得到进一步提升。

        参考文献
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        作者简介:张展华(1997.08-),性别:男;籍贯:陕西省渭南市白水县;民族:汉;学历:本科;职称:助理工程师;职务:综采二队技术员;单位:陕西黄陵二号煤矿有限公司。
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