(鄂尔多斯市国源矿业开发有限责任公司 内蒙古鄂尔多斯 010300)
摘要:煤炭行业的发展情况并不能仅以煤炭开采量作为衡量标准,需要将自动化智能化程度纳入到衡量的范畴内,从而保证煤炭行业的快速健康发展。但目前我国煤矿机械工程在智能化发展的过程中遇到了问题,需要努力去克服,才能保证煤矿机械工程智能化的顺利发展。
关键词:煤矿机械工程;智能化;发展
1煤矿机械工程发展现状
虽然我国煤矿机械工程的整个发展过程都是在与发达国家缩小差距,始终是一种赶超的状态,但是在短时间内仍然处于相对落后的状态。尽管已取得了较大的成就,但仍然暴露出了一些不足,尤其是随着我国经济和科技的发展进步,我国对煤炭能源的需求量不断增多,对于煤矿的开采技术和硬件配置方面提出了更高的要求,煤矿机械工程方面所暴露出的问题也逐渐增多。当前我国煤矿机械工程的落后主要包括煤炭核心技术、技术标准、设计理论等方面,几乎涵盖了煤矿机械工程的所有相关领域,煤矿机械工程的智能化发展障碍重重,需要我们解决的问题有很多。
2煤矿机械工程智能化过程中的问题
2.1设备较笨重,灵活性差
煤矿开采属于自然资源的开采行业,规模较大,机械设备结构复杂且体积较大,在矿井相对狭小的空间内,结构较大的机械设备很难得到有效使用,以致影响了其正常的开采功能,降低了设备的利用率与生产效率。同时在复杂开采环境中,煤矿机械设备还会受到严重的影响,会因腐蚀等原因缩短寿命,增大了企业的生产成本。此外,受特殊地质情况的影响,部分开采环境中无法使用机械设备,降低了煤矿开采的机械化水平,影响了正常的开采进度。
2.2设备科技含量低,数字化智能化程度低
大多数的接卸设备都是用人工操控的,不仅浪费了大量的人力,而且容易出现操作失误,给生产带来极大的损失。初步实现数字化和智能化的只是小部分的小型仪器,而且正处于起步阶段,发展十分不成熟。在信息科技更新换代十分迅速的今天,竞争也十分激烈,如果不能够充分把握好智能化技术的发展,将会制约煤矿生产的发展。
2.3设备材料质量差,设备使用寿命短
煤矿机械设备的主要材料便是钢铁,其质量水平与机械设备的运行情况、使用寿命及质量水平存在直接联系。但由于我国相关技术发展较落后,以致钢材生产行业多生产中低端钢材,高端钢材生产量较低。为提升机械设备的质量水平,制造企业要进口高端钢材,这便无形增大了制造成本,且降低了市场竞争实力。而如果以成本为主,使用质量一般的钢材制造设备,会很容易导致质量缺陷问题,不但会影响正常的生产流程,也会缩短设备的使用寿命,甚至会引发安全事故问题。
2.4设备环保程度较低
如果在智能化发展过程中不处理好与自然的和谐关系,破坏生态平衡,将阻碍煤矿生产的可持续发展。当前我国煤矿机械工程设备绿色环保科技含量较低,在有害物质和废弃物的处理方面存在着较大的缺陷。煤矿开采的同时也伴随着水开采、瓦斯开采、采空区充填等,这样能够提高资源的利用率,还能够减少对环境的污染破坏,实现采矿的绿色可持续发展,这也是智能化发展的薄弱环节。
2.5工作人员整体素质有待提高
在煤矿机械工程中,智能化得到了一定发展,但从事相关工作的职工综合素质却还没有达到相对应的要求,缺乏一定的工作经验,无法熟练掌握机械设备的复杂操作流程。煤矿开采往往伴随很多紧急情况,但当前多数工作人员不能及时采取正确的操作措施,甚至在紧急情况下还会发生错误操作,不但无法避免故障问题,甚至会引发更大的安全隐患。
3煤矿机械工程智能化的应用
3.1在煤炭采掘方面的应用
煤炭采掘机以点牵引驱动系统作为采掘动力已经成为了发展主要趋势,而且已取得了一定的成就,甚至有些采掘机已经发展使用了多点驱动系统,而且装机功率越来越大,在保证充足动力的同时提高了机器的工作效率。交流电机的使用不仅提高了机器的可靠度,且维修工作十分简便。采掘技术中的智能化体现在计算机技术和故障诊断技术等方面,以计算机技术为基础核心,以传感器及故障诊断系统为辅助,形成了采掘的智能化发展,传感器能够将采掘情况实时反映到管理系统中,故障诊断系统能够对故障进行精确的诊断,提高了工作效率,采掘设备上的某些缺陷和不足得到了一定程度上的弥补。
3.2在煤炭运输方面的应用
当前,煤矿开采效率不断提升,其在运输方面也增添了多项要求。在大型煤矿开采过程中,企业运输煤炭时往往采用胶带运输机,为确保带式运输机可以实现连续可调,应为其使用中压变频驱动控制技术,以确保其在低速状态下也可以平稳启动。为了确保运输机的稳定运行,应为其安装液压自控张紧装置,确保其在张力变化情况下自动调节张力与行程。此外,运输期间也经常使用刮板运输机,为了及时了解运输情况,应为运输机安装工况监测系统,机头采用交叉侧卸布置方式,机尾采用自动伸缩装置,在降低故障发生几率的基础上延长设备的使用寿命。为了提升焊接质量水平,确保运输机稳定可靠运行,企业还应利用机器人自动焊接中槽部。
3.3在煤矿生产安全监控方面的应用
随着使用的传感器种类及数量越来越多,使得监控也越来越全面,安全隐患死角等得到了有效的去除。企业通过对传感器加大研究和开发的力度,使传感器的性能得到了一定程度的提升,保证了监控系统的正常运行,对于出现的故障能够准确及时地发现并进行传递,最终在监控终端予以显示,甚至能够直接显示出相应的解决方法,为故障的排除提供一定的参考。监控系统还具有一定的记录功能,能够将设备的操作过程进行准确记录,一旦出现故障能够直接找出错误操作,及时纠正,避免造成更为严重的损失。
3.4在实现绿色生产方面的应用
绿色生产的前提便是实现煤矿机械工程的智能化运行,其要求在确保资源供需平衡的基础上,技术人员充分了解煤矿开采区域瓦斯、水资源及其他资源的存在情况,根据实际情况针对性采取开采措施,以减少灾害事故的发生几率。实际煤矿开采期间,技术人员应有效分析开采区域的水体情况,避免发生地面沉降问题,不破坏地下含水层流经,保障当地居民的正常生活。开采期间,虽然瓦斯属于有害气体,但其也属于清洁能源,对此,煤矿企业在封闭井口时应采用安装钻孔瓦斯抽放管的方法,做好瓦斯的开采工作,避免自然资源的浪费。
4煤矿机械工程智能化的发展趋势
4.1智能化的煤矿机械工程适应性更强
针对煤矿所处的地质条件的不同或者煤矿开采难度的不同,可针对性地研究制造相应的设备产品,从而保证采煤工作的顺利进行。煤矿机械设备能够适应各种各样的复杂地质环境,保证煤矿的开采效率。
4.2能够实现对煤矿机械工程的远程控制
使用电子计算机对煤矿机械的运行进行远程控制,监控测量相应的数据,并将数据进行及时地传递,通过控制器对设备发送指令,以完成操作,实现对整个生产过程的监控。一旦出现问题故障能及时地发现并排除,将故障带来的损失尽可能降到最低。
5结语
综上,在我国发展过程中,煤矿经济占据着十分重要的地位,且煤矿机械自动化发展水平也属于衡量现代化的重要指标。当前社会对煤炭需求量不断增加,为了提升煤炭的开采效率,企业必须实现机械工程的智能化发展。
参考文献
[1]史哲敏.煤矿机械工程智能化的发展与应用分析[J].矿业装备,2018.
[2]张鹤松.煤矿机械工程智能化的发展与应用[J].数字化用户,2018.
作者简介
曹晋宇(1991.2-),男,山西大同人,东北大学毕业,研究方向:煤矿机械工程。