山东黄金矿业(莱州)有限公司三山岛金矿 山东省烟台市莱州市 261400
摘要:随着世界经济的发展,中国面临着越来越多的机遇和挑战。矿业是国民经济的传统基础产业,对国民经济的发展起着重要作用,能够促进社会经济的快速发展。目前,中国矿业的发展相对成熟和规模化,为矿山机械工程的智能化发展奠定了良好的基础。我国矿山机械工程智能化发展仍存在较大差距。为了使矿山机械工程的智能化发展具有广阔的前景,必须深入研究,不断探索。
关键词:矿山机械;智能化;应用;发展趋势
1矿山机械工程智能化的重要意义
机械化加工是将理论知识应用于具体实践环节的应用工程。因此,在其运行的具体环节,必然会对社会生态环境的发展产生相应的负面影响。例如:工业废气、废水,资源利用效率相对较低,大量资源被浪费。因此,逐步优化机械化加工工艺,加强机械化加工质量,提高资源利用效率,优化生产作业对环境的影响已成为该领域的重要课题。随着信息时代的逐步进入,机械工程也迎来了模式变革的重大机遇。正是权力的充分结合和劳动生产率的不断提高,才全面包容了当今人类的机械化生产。机械工程智能的应用和发展并非偶然。这是社会不断发展对机械工程提出的新的发展要求。只有全面推进机械工程智能化发展,才能从根本上全面纠正机械工程应用带来的负面影响,实现又好又快发展。在这方面,智能机械工程将成为未来社会生产发展的必然趋势。
2矿山机械智能化的发展现状
我国的采煤方法经历了人力、爆破、一般开采和综合开采,正迅速向自动化、智能化方向发展。近年来,研究人员在智能采矿的理论创新、设备研发和生产实践等方面开展了大量工作。目前,以无人或少人为目标的智能采矿主要有两种发展态势:一是全智能采矿,二是基于自动化的半智能采矿。
2.1无线网传输技术设置缺乏合理性
无线网络的有效配置和传输性能的优化配置是保证采煤机设备应用质量的关键。然而,在建立现有无线网络传输技术的过程中,对综采工作面的分析还存在一些不足。在配置无人交换机的过程中,无法根据矿山资源的实际开采需求来配置无线网络传输技术,难以为无线网络传输技术价值的全面展示提供条件支持。还有一些无线交换机在技术设计过程中,对通信通道的建设重视不够,对采煤机设备所需的参数和信息缺乏有效的分析,使得无线网络传输技术的建设成为可能,很难保证数据资源的传输具有足够的稳定性和可靠性,很难适应成熟的无线网络传输技术,山区采矿实际需要帮助。目前仍有一些技术人员对采煤机装置的参数缺乏准确的分析。许多数据资源和视频无法为采煤机的优化控制提供技术支持。因此,采煤机装置的控制指令很难完全适应无线开关装置的应用需求。在制定部分无线交换机状态监测技术方案的过程中,由于摄像装置和液压支架装置的配置缺乏有效的监控,导致辅助监测方案的建设不完善。
2.2自适应牵引控制方案设计不够全面
自适应牵引控制技术的设计是保证采煤机装置正确应用的关键。但是,目前一些适应性采煤机牵引技术方案的构建还不够全面,无法对采煤环境进行分析,特别是对采煤过程中可能出现的截割阻力的分析,使得采煤机装置的牵引速度难以得到有效的确定,而对运输控制方案的详细处理不能完全通过自适应调整来实现。一些自适应牵引控制方案的设计没有充分考虑采煤机装置的运行稳定性和滚筒等装置的应用要求,这使得自适应牵引技术的应用难以有效地适应采煤机装置的高度调节要求,也不能为采煤机切削条件的确定和切削环境的改善提供帮助。对采煤机牵引电流的一些自适应牵引控制方案的设计也缺乏有效的重视,特别是在搬运输送装置的设计过程中,对切割电流的控制难以取得进展,导致自适应牵引控制技术的运行难以实现对切削条件的全面总结,无法为技术方案的详细设计提供经验支持。
2.3机械设备科技含量不高,数字化、智能化水平较低
在知识经济时代,科学技术引起了产业制度的变革和调整。但目前,我国矿山机械的数字化、智能化水平仍远远落后于国外。目前,装卸设备大多采用人工操作,浪费了大量人力资源,操作失误的概率也很大,增加了矿山企业的负担。现有的数字化和智能化只体现在一些小型设备上,还处于初级阶段。在竞争激烈的信息时代,必须加强智能技术的发展,促进矿山企业的发展。
2.4智能化工作人员综合素养不高
智能化已在我国矿山机械工程中得到应用和发展,但许多智能工作者综合素质低,缺乏工作经验,无法掌握复杂机械设备的操作过程。采矿往往伴随着各种突发事件,具有很强的不确定性。一旦发生紧急情况,工作人员必须采取有针对性的措施立即解决。
但在紧急情况下,大部分工作人员无法及时采取措施处理,造成严重后果。
3发展趋势展望
我国矿山智能化阶段的目标是到2020年建成100座初级智能示范矿山,到2025年基本实现所有大型矿山的智能化发展。机械智能化是综合开采技术的重要突破,对矿业升级和绿色开采具有重要的现实意义。同时,要引进大批专业人才,与时俱进,加快产业升级。
3.1智能导航技术的开展
以实时三维GIS技术为基础,结合地理信息、三维可视化和工作面检测技术,将智能导航技术应用于综采工作面设备的自动定位,能够实时检测和自动定位工作面,实现矿山资源的精确开采。
3.2设备趋向于多样化
当前,我国矿山设备的功能简单而复杂。矿山环境狭窄,难度系数大,作业繁琐,作业难度大。在后续发展中,矿山设备的功能趋于一体化,类型趋于多样化。例如,通过安装人工智能处理的传感器,通过数据处理模块计算采煤机的工作位移,将数据输入到模型中进行独立开采;或引进智能采矿机器人,逐步取代综采工作面上的人工作业,操作人员只有掌握简单的作业技术,才能合理掌握设备的操作,最后,当机械设备出现问题时,可以采用先进的超声波技术对机械设备进行监测。与传统的调查方法相比,可以简化工作环节,减轻工作负担。
3.3安全防控系统逐渐优化
目前,矿井安全检测工作仍显不足。现阶段,煤矿安全生产问题仍然值得关注。今后,将继续优化安全监测系统,加大安全网络系统的引进力度,及时对综采工作面设备进行监测和诊断。首先,矿山单位要保证矿山机械设备的正常运行,保证矿山机械设备的性能,及时、定期开展安全隐患调查,做好各控制单位的调查工作,在防止机械设备运行问题的前提下,做好检修工作的准备。其次,对机械操作人员进行培训,完善操作安全操作制度,保证经过培训的操作人员的综合采掘工作,减少今后操作过程中安全事故的发生。同时做好日常工作记录,为今后故障排除和下阶段工作安排提供可靠的数据支持,提高工作效率。这样,当机械出现异常运行时,人机结合的安全防控系统将更快地给出相应的解决方案,为矿山综合开采工作提供有力的安全保障。
3.4矿山机械工程智能化在生产安全监控方面的应用
在科学技术飞速发展的时代,机械工程智能已广泛应用于各个领域,从而提高了劳动生产率,保证了产品质量,实现了安全生产。确保矿山安全生产,必须牢固树立安全第一的思想。目前,大多数地区的矿山企业都建立了安全监控系统,采用最先进的制造技术,结合矿山生产的实际需要,开发设计了安全生产管理系统,许多大型矿山都建立了不同类型的监控系统。但有些传感器稳定性不强,型号相对单一,使用寿命短。如果出现故障,需要耗费大量的人力和时间。因此,完善矿山安全生产检测系统,将机械智能设备与传感器相结合,综合利用各类传感器,可以有效解决矿山安全生产中常见的隐患,提高矿山安全生产检测水平。
结束语
机械智能采矿技术可以提高投入产出比,是我国矿山改造和产业升级的技术。新阶段对我国矿山机械的智能化提出了新的要求。矿山企业要抓住改革的机遇,在国家政策的指导下,不断创新矿山机械设备,保证矿山机械设备性能的稳定,促进矿业的生机和活力。
参考文献:
[1]黄佐菊.浅谈我国能源结构现状及对策[J].石化技术,2018,(3).
[2]王旭昭,等.2011-2014年全国矿山重特大事故统计分析与启示[J].中国公共安全(学术版),2015,(2):26-29.
[3]田成金.矿山智能化开采模式和关键技术研究[J].工矿自动化,2016,42(11):28-32.
[4]毛道良.矿山综采工作面智能化技术探究[J].中国科技博览,2015,(16):247.
[5]乔宇.智能化开采技术现状及发展方向[J].内蒙古矿山经济,2017,(11):3.
[6]张科学.综掘工作面智能化开采技术研究[J].矿山科学技术,2017,45(7):106-111.
[7]王金华,黄曾华.我国矿山智能化采煤技术的最新发展[J].中国矿山,2017,3(4).