機電自動化技術(shù)在煤礦的實際應(yīng)用

時間:2022-05-26 11:14:17

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機電自動化技術(shù)在煤礦的實際應(yīng)用

摘要:在當今形勢下,國家經(jīng)濟發(fā)展腳步越來越快,能源需求量也越來越大,特別是煤礦生產(chǎn),在開采難度本就高的情況下,為了能更好地提高效率,所面臨的要求更高。隨著國家信息技術(shù)的不斷發(fā)展,大量引進國外先進技術(shù)及相關(guān)人才,在煤礦開采中借助各類機電自動化技術(shù)來實時提高煤礦整體開采效率,不僅可以很好地減少安全事故的發(fā)生,還可以作為未來煤礦開采項目重點發(fā)展方向。機電自動化技術(shù)主要具有開放性、智能化以及多樣性和集成化等特點,該技術(shù)在煤礦中的深入應(yīng)用,使得生產(chǎn)效率大大提高,以期完全滿足現(xiàn)代煤礦的市場需求。對機電自動化技術(shù)在煤礦中的實際應(yīng)用進行了分析,希望能夠為現(xiàn)代煤礦的發(fā)展提供參考。

關(guān)鍵詞:機電自動化技術(shù);輸送系統(tǒng);提升機;電牽引采煤機

煤炭作為中國十分重要的經(jīng)濟發(fā)展物質(zhì)能源,在現(xiàn)階段社會發(fā)展中發(fā)揮了至關(guān)重要的作用,而煤礦開采作業(yè)一般是在非常惡劣的環(huán)境下進行的,通過對煤礦機電自動化技術(shù)的應(yīng)用,使得煤礦開采效率提高,同時保證了生產(chǎn)安全。在此條件下,煤礦自動化技術(shù)對機電設(shè)備的要求更高,在煤礦以機電自動化設(shè)備的應(yīng)用為基礎(chǔ)來實現(xiàn)穩(wěn)定、快速、高效的生產(chǎn)發(fā)展過程當中,自動化技術(shù)的應(yīng)用推動了煤礦機電自動化技術(shù)的發(fā)展進程,同時呈現(xiàn)出自動化、多功能化以及綜合化的發(fā)展趨勢,優(yōu)化了煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)。

1國內(nèi)外煤礦機電自動化技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀及其特點

從現(xiàn)今社會發(fā)展角度來看,發(fā)達國家和發(fā)展中國家在煤礦機電自動化技術(shù)的應(yīng)用上仍然存在著較大的差距,發(fā)達國家都對機電自動化技術(shù)在各產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用進行了深入的探討,并且在企業(yè)中加以實踐應(yīng)用;中國對機電自動化技術(shù)的發(fā)展予以了較大的關(guān)注,但是在煤礦生產(chǎn)自動化設(shè)備及其應(yīng)用方面關(guān)注度還不夠。1.1國外應(yīng)用現(xiàn)狀。由于國外發(fā)達國家的煤炭開采時間較早,其中,對于機械化處理以及機電自動化技術(shù)的研究應(yīng)用比發(fā)展中國家更具優(yōu)勢,發(fā)達國家技術(shù)發(fā)展較為迅猛,在煤礦開采當中利用自動化技術(shù)已經(jīng)實現(xiàn)了生產(chǎn)高效和便捷、生產(chǎn)安全以及系統(tǒng)自動化處理等。但是從近幾年的發(fā)展步伐來看,國外發(fā)達國家并沒有停止對這方面的深入研究,相反國家政府對其持高度重視及支持的態(tài)度,在煤礦機電自動化技術(shù)應(yīng)用實踐上起到了極為重要的作用。1.2國內(nèi)應(yīng)用現(xiàn)狀。在中國領(lǐng)土上,能源資源的種類十分豐富,但是大多數(shù)處于不發(fā)達地區(qū)。煤炭資源大多數(shù)分布在中國西北地區(qū),而西北地區(qū)生活環(huán)境惡劣,帶來的最明顯的直接后果就是不利于煤炭資源的開采,增大了煤礦生產(chǎn)的難度。在中國煤礦產(chǎn)業(yè)應(yīng)用機電自動化技術(shù)以前,主要采用人工開采方式,生產(chǎn)效率較低,遠遠達不到市場需求量,同時人工開采還會導(dǎo)致危險系數(shù)居高不下。隨著機電自動化技術(shù)在煤礦產(chǎn)業(yè)中的廣泛應(yīng)用,大多數(shù)煤礦運用自動化技術(shù)及機電設(shè)備來開采煤炭,實現(xiàn)了高效生產(chǎn)。但是在經(jīng)濟落后區(qū)域,機電自動化技術(shù)還不能夠?qū)崿F(xiàn)全面應(yīng)用,這些區(qū)域的煤礦企業(yè)也只能采用傳統(tǒng)的較為落后的機械化生產(chǎn)方式,相對于機電自動化而言效率較低,同時還存在著許多安全隱患。總體來說,煤礦機電自動化技術(shù)的應(yīng)用在國內(nèi)并不理想,實際開采技術(shù)水平和應(yīng)用效果與發(fā)達國家還存在很大的差距。之所以會出現(xiàn)這種情況,國家對煤礦機電自動化技術(shù)應(yīng)用的重視度不夠是一方面,現(xiàn)階段社會經(jīng)濟不均衡發(fā)展也影響了機電自動化技術(shù)在煤礦開采當中的實際應(yīng)用情況。1.3煤礦機電自動化技術(shù)特點。煤礦機電自動化技術(shù)的主要特點包括智能化、集成化以及多樣性和開放性[1]。現(xiàn)代煤礦機電自動化技術(shù)的微處理方面實現(xiàn)了智能化,使煤礦開采當中的數(shù)據(jù)準確性以及分析速度得到了很大的提升。而單片機、傳輸元件以及計算機和信息采集設(shè)備等煤礦機電自動化技術(shù)的核心,是通過人機控制來實現(xiàn)對機械自動化生產(chǎn)過程的全面實時監(jiān)控,發(fā)生問題后自動報警停止并且對問題加以分析,提供最佳解決方案。煤礦機電設(shè)備產(chǎn)品無論是在系統(tǒng)應(yīng)用中,還是新技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用當中都表現(xiàn)出了多樣性的特征,以此來不斷對煤礦機電自動化設(shè)備進行微調(diào),促進技術(shù)的進一步發(fā)展。利用現(xiàn)代通信技術(shù),由各種通信信息模塊以及中央處理設(shè)備等來實現(xiàn)對煤礦機電技術(shù)信息的傳輸、接收或集中控制,表現(xiàn)出了其開放性的技術(shù)特點。

2對煤礦機電自動化技術(shù)的應(yīng)用調(diào)控

2.1對煤炭輸送系統(tǒng)的應(yīng)用。在煤礦實際開采當中,煤炭輸送系統(tǒng)是生產(chǎn)環(huán)節(jié)當中的一個重要組成部分,確保其運行效率及運行安全性對煤礦生產(chǎn)效率起到了至關(guān)重要的作用。在中國經(jīng)濟不斷向外發(fā)展以及國內(nèi)經(jīng)濟發(fā)展日益擴增的情況下,煤炭市場需求量越來越大,而煤炭輸送系統(tǒng)的功能強大與否也隨之受到多方面的重視,傳輸量、傳輸方式復(fù)雜情況以及傳輸距離等直接影響了其傳輸效率。而在煤礦井下的運輸工作當中,如何確保輸送系統(tǒng)的安全是重點。在現(xiàn)階段煤炭輸送系統(tǒng)運行中,可能會產(chǎn)生的問題包括皮帶跑偏、煤位移動以及撕裂等。呂梁市煤炭產(chǎn)量調(diào)控中心對于這些問題所提出的解決方案為:在煤炭輸送系統(tǒng)當中安裝相應(yīng)的聲光報警裝置,當實際生產(chǎn)當中出現(xiàn)問題時,控制室的人員便能夠通過報警裝置來得到故障信息,再通過煤礦通信設(shè)備及時與現(xiàn)場人員溝通,從而有效地確保輸送安全[2]。同時在對設(shè)備故障進行處理時,通過設(shè)置相應(yīng)的緊急停車裝置,應(yīng)用下位機的PLC技術(shù)來對設(shè)備相關(guān)數(shù)據(jù)信息以及故障位置予以分析,再將其通過信息技術(shù)及時傳輸給控制管理中心,以此合理解決問題,使煤炭輸送系統(tǒng)相對更加安全與穩(wěn)定。2.2對煤礦提升機的應(yīng)用。煤礦提升機是人員、設(shè)備及材料等的升降運輸工具,是煤礦開采當中必不可少的設(shè)備之一。傳統(tǒng)升降機的控制裝置主要為繼電器,在安全、效率和控制水平上存在著很大的問題。隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展,針對煤礦提升機所具有的控制相對復(fù)雜、運行速度快、慣性質(zhì)量較大等特點,以及在實際運轉(zhuǎn)過程當中存在的交替轉(zhuǎn)換工作等問題,需采取科學(xué)、正確的改進措施使其在發(fā)揮相應(yīng)功能與實效的前提下,提高安全性能及智能化程度。呂梁市煤炭產(chǎn)量調(diào)控中心針對此類問題提出了以下一些看法:在當前發(fā)展階段,在煤礦實際開采當中,以仿真模擬技術(shù)和微電子技術(shù)等為代表的技術(shù)起到了非常明顯的作用,今后應(yīng)當采取相關(guān)措施來適當提高煤礦提升機的安全性、智能化程度。另外,在傳感技術(shù)的應(yīng)用當中,也可以使用自動化傳感元件來提升煤礦提升機的實際運行效率[3]。總之,機電自動化技術(shù)的應(yīng)用使得煤礦相關(guān)工作的安全性提升,而且使煤礦提升機的維修與進一步的改進工作都得到了最大的簡化。2.3對電牽引采煤機的應(yīng)用。機電自動化技術(shù)在煤礦實際開采過程當中更應(yīng)當深入發(fā)展,以期實現(xiàn)對煤礦采掘設(shè)備的有效控制,以及實現(xiàn)煤礦開采的高效、高產(chǎn)。傳統(tǒng)的液壓牽引采煤機相對來說具有一定的優(yōu)點,但是隨著自動化技術(shù)的實際應(yīng)用及普及,電牽引采煤機以其優(yōu)良的控制性、可靠性以及操作簡便性等巨大優(yōu)勢取代了傳統(tǒng)的采煤機,將由液壓、電氣等多部分系統(tǒng)組成的集成電牽引技術(shù)實際應(yīng)用于采煤機當中,不但確保了采煤機的運行穩(wěn)定性,降低了生產(chǎn)過程當中各種問題的發(fā)生率,還能夠提高其動能,使產(chǎn)出率實現(xiàn)最大化[4]。另外,通過對編程技術(shù)及傳感技術(shù)等的實際應(yīng)用,可以實時監(jiān)測和控制采煤機各項數(shù)據(jù)指標及工作狀態(tài),加之監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)合利用,當出現(xiàn)問題時,可以第一時間通知相應(yīng)的控制中心及現(xiàn)場工作人員,還可以根據(jù)實際操作情況對自動化系統(tǒng)的各方面予以調(diào)控,以此使電牽引采煤機得到最大化的利用,即通過對電頻技術(shù)等的綜合運用,使能源消耗達到最低,最終實現(xiàn)安全、高效的工作目標。2.4對液壓支架的應(yīng)用。液壓支架的主要作用是支撐工作面和煤壁,同時對安全工作空間以及運維工作面起到了重要的支護作用,也是煤礦生產(chǎn)當中不可或缺的主要設(shè)備之一。利用機電自動化技術(shù)來對液壓支架進行改進,使其能夠?qū)﹂_采速度、自身設(shè)備數(shù)據(jù)做出相應(yīng)的分析與合理的自動調(diào)整。利用傳感技術(shù)以及計算機指令設(shè)備等對壓力實現(xiàn)自動化調(diào)節(jié),同時在操作人員遠程實際控制的條件下,最大程度上保障操作人員的安全。2.5對實時監(jiān)控監(jiān)測的應(yīng)用。在煤礦開采當中,由于地區(qū)地域的不確定性以及地質(zhì)地貌的不明,常常伴隨著礦井發(fā)生爆炸以及O2不足、瓦斯中毒等各種危險,而在這一方面,實時監(jiān)控監(jiān)測就顯得非常重要[5]。應(yīng)用機電自動化技術(shù)能夠?qū)γ旱V開采過程進行全面的監(jiān)控,及時發(fā)現(xiàn)潛在的危險,并實時提醒工作人員報警,使煤礦開采過程中控制中心有更多的時間采取相應(yīng)的防治措施,有效降低安全隱患引發(fā)事故的可能性。

3結(jié)語

總的來說,以信息技術(shù)為主要的發(fā)展動力,對煤礦機電自動化技術(shù)加以實際應(yīng)用與進一步的發(fā)展,以期提高煤礦企業(yè)生產(chǎn)的高效性及安全性,使煤礦實際工作結(jié)構(gòu)得到合理的優(yōu)化。要想使煤炭行業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,就必須了解和發(fā)展煤礦機電自動化技術(shù),然后加大安全生產(chǎn)方面的管理力度,以此為基礎(chǔ)來對低耗能和高產(chǎn)出做出進一步的規(guī)劃。中國現(xiàn)階段還屬于發(fā)展中國家,對于先進技術(shù)方面的研究投入以及實踐都沒有做出很好的控制,對比發(fā)達國家,中國仍需進一步加強機電自動化技術(shù)在各個領(lǐng)域的應(yīng)用。結(jié)合多年的工作經(jīng)驗,根據(jù)呂梁市煤炭產(chǎn)量調(diào)控中心對煤礦機電自動化技術(shù)的應(yīng)用策略進行了較為深入的探討,希望國家能夠重視這一方面,同時為國內(nèi)各大研究組織機構(gòu)提供參考,以期促進煤礦機電自動化技術(shù)在煤炭產(chǎn)業(yè)乃至其他產(chǎn)業(yè)中得到大力發(fā)展。

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作者:王磊 單位:呂梁市煤炭產(chǎn)量調(diào)控中心