煤矿机电自动化技术的应用李海鹏--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

煤矿机电自动化技术的应用李海鹏

发表时间：2020/3/3 来源：《电力设备》2019年第20期作者：李海鹏

[导读] 摘要：煤炭开采工作作为我国的重点项目，开采作业中经常会出现安全问题，影响了开采效率和企业经济，对工作人员的伤害巨大。

        （国电建投内蒙古能源有限公司内蒙古自治区鄂尔多斯市 017209）
        摘要：煤炭开采工作作为我国的重点项目，开采作业中经常会出现安全问题，影响了开采效率和企业经济，对工作人员的伤害巨大。煤矿机电设备自动化运用到煤炭开采作业中，降低了安全隐患，对煤炭开采业起到了重要作用。
        关键词：自动化技术；煤矿；机电设备；应用
        引言
        自动化技术的应用可以有效提高煤矿生产的效率和安全性。相关企业及研究单位需要重视对煤矿机电设备自动化技术的研究和应用，提高井下作业的自动化水平，提升煤炭资源的产量。
        1.机电自动化技术应用重要性分析
        1.1工作效率的提升
        现阶段煤矿生产过程中，针对机电自动化技术的应用，可以实现对相关信息的高效处理，并转变传统粗放式管理，提升其机电设备管理的范围和精确度，达到煤矿企业的具体生产需求。在煤矿实际开采作业中，机电自动化技术的应用可以避免受到人为因素的影响，所以可以在保障其煤炭资源质量的同时，大幅度提升工作效率。此外，通过对相关软件的应用，可以帮助工作人员进行机电设备具体情况的掌握，并对机电设备进行远程操作，进而实现煤矿开采作业效果的提升。
        1.2保障煤矿作业安全性
        针对机电自动化技术的应用，可以在实际开采作业过程中进行预警和示警，比如监视和保护等。相较于其它资源开采，煤矿开采作业其安全隐患较大，所以对煤矿开采作业的安全要求也相对较高。而通过对机电自动化技术的应用，可以在提升机电设备安全性的同时，避免在实际开采作业中出现操作失误和偏差，降低煤矿开采作业的安全事故产生几率，将煤矿危险系数降到最低，避免对煤矿企业造成严重的经济损失。
        2.具体的应用分析
        从能源产业大环境的角度来看，新型能源的全面、多领域普及依然需要较长的时间，这也意味着煤炭依然会在未来很长一段时间内占据我国能源需求的主要地位。从我国煤炭资源的综合产量角度来看，其正常的生产量与市场需求之间存在较大的缺口，而为了弥补这一缺口，依靠国外进口已经成为了一种常态化。而从生产安全性的角度来看，复杂、危险的矿井难免会出现安全事故，且现有的安全措施也无法保证百分百的安全性，且一旦出现矿井事故，势必会直接威胁到井下作业人员的人身安全，甚至会给一个家庭造成沉重的心理伤害及经济负担。为减轻对外国的煤炭资源依赖度，降低矿井事故所造成的负面影响，加大煤矿机电设备的自动化技术研究，加快自动化技术的普及程度俨然成为了煤矿开采行业不可逆转的发展趋势。
        2.1升降设备
        升降设备是实现井上与井下相结合的关键设备，其一般设置在入井口的位置，主要承担着传输人力、物力资源、仪器设备以及输送煤炭的工作责任。从设备结构角度来看，升降设备的设计难度相对较低，且结构组成较为简单，使用价值高，单价低，因而其基本在全国范围内的煤矿上均有所使用。对于升降设备而言，保证其运行安全性是自动化技术的关键所在，这就要求自动化技术不仅要实现设备的自动化运行，更要能够对升降设备的运行状态进行实时监控。一般情况下，调整升降设备的PLC程序即可满足其自动运行的基本需求，且PLC技术还具备实时监控功能、故障分析及故障预警功能。PLC技术可以在设备运行阶段时对其各个组成部分进行实时监控，及时发现潜在的安全隐患及故障问题，并发出预警。
        2.2传送设备
        传送设备主要将从工作面上开采下来的煤炭资源运输至井上，其一般由电机和传送带两部分构成。尽管传送设备的结构较为简单，但其却是煤矿机电设备的常见故障点，且在出现故障问题时所造成的影响较大，往往会直接影响到开采效率。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

在应用自动化技术时，需要针对传送带的工作环境及工作特征设计智能监控系统，以保证传送设备的持续运转，减少其出现故障问题的概率。但是，自动化技术的应用并不能够从根本上规避这一问题，由于传送的距离较长，且传送过程中存在着诸多不确定因素，所以应用自动化技术只能起到对传送过程优化的效果。
        2.3开采设备
        在煤矿开采环节当中，开采设备所要面临的威胁主要包括以下几点：一是环境复杂。煤矿下复杂的地质环境会直接影响到开采设备的运行效率和安全性。二是工作量大。在大工作量的情况下，开采设备需要长时间保持满负荷运行的状态，若不能够及时监控其运行状态，则会直接导致开采设备的使用寿命受损。在自动化技术的推动之下，越来越多的新型开采设备得到了应用，其中电牵引采煤机是最常见的自动化开采设备。在煤矿开采的过程中，一般的采煤机会因为地势因素的影响而进入下滑的状态，且会因为动力的丢失而出现停机故障。电牵引采煤机则无需担心这一问题，其能够在保证正常开采效率的同时，确保动力供应的充足性。同时，电牵引采煤机中还安置由自动监控系统、传感器及计算机系统，其能够对开采环境进行扫描分析，判断开采环境的实际情况后对开采指令进行调整。
        2.4监控系统
        在煤矿中所使用的监控系统具有立体性、全面性的特征，其涵盖了井下作业的全部生产要素及环节，并能够实现对机电设备的安全监控、电力监控、定位监控等。自动化监控系统在运行过程中会定期向机电设备发出信息反馈申请，而机电设备中安全的数据接收、传输器会实现这一功能，并将机电设备的运行状态等各项参数传输给监控平台。即便是在机电设备出现故障的情况下，其内置的自动定位系统也可以在第一时间传输给煤矿的技术人员，并将其所在位置的周边环境信息进行分析，切实提高设备抢修的效率。
        2.5应用于电牵引采煤机
        在煤矿开采作业过程中，传统液压牵引采煤机已经无法满足现代煤矿企业的实际需求，所以大部分煤矿企业开始侧重对电牵引采煤机的应用，进而使得现阶段煤矿开采作业过程中，电牵引采煤机已经取代液压牵引采煤机。针对电牵引采煤机的应用，具备着实时状态监测、操作便捷、可靠性较强、自我保护、控制灵敏度高、自动化等优势特点[1]。尤其是在我国科学技术迅猛发展的背景下，电牵引采煤机中自动化技术的应用不断深入。例如当前电牵引采煤机中具备的传感、编程技术，结合对控制器的应用，可以实现对采煤机实际工作状态的明确，并分析检测采煤机是否出现故障问题，对采煤机中的器件进行检测，如若发现采煤机器件、构件出现质量问题，可以第一时间将问题报告给相关工作人员，然后结合具体情况进行问题的有效解决。此外，自动化技术在电牵引采煤机中的应用，可以基于对变频技术的应用，实现对采煤机工作参数的调整，进而保障电牵引采煤机能够发挥出自身最大化的作用和价值。
        3.煤矿设备自动化技术应用的发展趋势
        自动化技术的发展方向逐渐朝着自主知识产权方向发展，通过自主知识产权的开发，自动化技术创建以开采技术和配套装备为核心的煤矿设备。通信功能实现实时掌握井下信息的作用，因此，自动化技术发展需要增加通信功能。微处理器的优势已被大众认可，自动化技术发展逐渐以微处理为控制器。目前，煤矿机器人自动化技术还在不断深入研究中[2]。
        结论
        简而言之，在传统的煤矿生产环节当中，由于井下环境的复杂化以及生产技术的落后化影响，煤矿事故屡见不鲜。而自动化技术的应用不仅可以保证井下作业的规范性，更能够有效减少煤矿事故所造成的人员伤亡现象。现阶段，自动化技术在煤矿机电设备中有着较为广阔的应用空间，本文对自动化技术的应用现状进行了详细的分析，并深入探究了自动化技术在煤矿监控系统、开采设备、传送设备以及升降设备中的应用。
        参考文献：
        [1]李树阁.谈自动化技术在煤矿机电设备方面的应用[J].黑龙江科技信息，2019（24）：41-42.
        [2]候海军.试论煤矿机电设备自动化技术的应用[J].电子技术与软件工程，2018（1）：641-642.