机电自动化技术在煤矿掘进工作面中的应用研究

发表时间:2021/6/29   来源:《基层建设》2021年第9期   作者:王喆
[导读] 摘要:科技的进步,促进人们对能源需求的增多。
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        摘要:科技的进步,促进人们对能源需求的增多。在煤矿行业发展过程中,随着我国现阶段各项先进技术的不断应用和更新,促使煤矿开采的质量以及工作效率得到了明显的提升,同时,在煤矿生产的安全性保障方面也发挥出了突出性的技术应用效果。但是,随着工业生产对煤矿能源需求量的逐步提升,固有的煤矿掘进工作已经无法满足生产需求,此时,充分地将机电自动化技术应用到煤矿掘进工作面作业过程中,对于掘进工作效率的增长成效促进效果十分明显。本文就机电自动化技术在煤矿掘进工作面中的应用展开探讨。
        关键词:机电自动化技术;煤矿生产;掘进作业
        引言
        时代的发展给我们的生活以及工作带来了很大的便利,不断发展的科学技术让我们以前难度颇高的工作变得更简单、更容易,煤矿的挖掘开采工作也享受到了技术进步带来的便利,掘进工作面自动化技术就是一种新的煤矿开采技术,这种技术可以减少人力的消耗,能够提升煤矿开采的工作效率,为煤矿开采节约大量成本的同时还可以有效防止煤矿开采的过程中出现的事故造成的人员损伤。
        1煤矿机电自动化控制的优势
        1.1提升工作安全性
        煤矿工作环境较为复杂,存在很多安全隐患,例如有毒有害气体、煤矿塌方等,属于高危行业,煤矿工作人员在日常工作中很容易受到突发情况的影响,对其生命财产安全造成巨大威胁。如果有关人员不具备操作设备的基本能力,或在工作中出现失误,就很有可能造成安全事故。因此需要本着安全生产的原则,推动各环节安全展开,尽可能利用机械设备取代人工操作,提升生产过程的安全性。将自动化控制技术应用到煤矿机电设备中,不仅能够在极大程度上提升工作效率,还有助于减少安全隐患,避免出现各种安全事故。与此同时,还能够简化操作流程、减少人为失误、提升设备运行的安全性和稳定性,减少故障出现的几率。利用集中控制系统将各项设备联系在一起,能够实现智能化管理,为煤矿开采事业提供安全性保障。
        1.2解放劳动力
        人类开发并使用工具的目的之一就是解放劳动力,在煤矿开采过程中,用自动化的机械设备代替传统的人力开采方式,不仅可以提升煤炭的开采效率,还可以令开采人员从危险的矿井转移到相对安全的设备监控中心,这种工作方式不仅保障了工作人员的生命安全,提升了煤炭开采的质量,还在一定程度上减少了矿井对矿工的需求量,达到了解放劳动力的目的。
        1.3提高煤矿生产水平
        在煤矿事业不断发展的过程中,企业要以尽可能少的成本投入来实现经济效益最大化,自动化控制技术的引入,能够将各个模块集中起来进行统一管理,可以利用计算机软件完成程序编写,加强各个设备之间的联系性。在系统的集中控制作用下,可以利用逻辑图、梯形图的形式来描述程序进程,能够根据实际情况进行不断调整,系统也能够得到优化,生产水平和系统管理水平能够得到进一步提升。就目前煤矿设备运行的实际情况来看,其中还加入了屏蔽模块、抗压模块,能够在没有信号的地下正常工作,在恶劣环境中也有着良好表现,能尽可能减少突发情况给煤矿开采事业带来的安全性威胁,推动机电生产稳定发展,在为煤矿企业节省成本的同时,有效加强各部分之间的联系。
        2机电自动化技术在煤矿掘进工作面中的应用分析
        2.1掘进机自动截割技术
        在煤矿开采过程中,掘进机是一种十分关键的作业设备,该设备的应用优势在于,能够进一步提升开采工作的执行规模,促使煤矿企业的生产效益得到增长。此时,机电自动化中自动截割技术的应用,能够在最短时间内获取截割头的详细坐标点,并借助定位系统针对截割轨迹进行监测和控制,期间还可以借助数字控制加工技术的使用,实现自动掘进工作面作业。

此外,应用自动截割技术进行掘进作业时,还需围绕截割面的具体尺寸进行确认,规划详细的截割范围,将回转台作为煤矿作业的具体施工切球面,并利用其在井下巷道上进行投影,可投出圆形,随后将实际的切割范围控制在圆内部,在此过程中,掘进机能够自动进行作业面位置的转换,从而完成截割作业生产。
        2.2自动化监控与监测系统
        在煤矿生产当中,机电自动化技术的应用可以直接通过自动化监控与监测系统而展现出来,其以自动化集控技术为基础,以自动化系统为组成部分,进而实现对矿井安全的直接管控。同时,自动化监控与监测系统还可以实现对煤矿安全事故的处理,结合实时监控,完成对煤矿安全生产的保障。考虑到我国煤矿机电自动化技术的发展情况,进行自动化设备的自主研发以及突破,存在较大难度,因此就需要借鉴国外先进的监控设备,结合煤矿开采的实际情况进行监控设备的调控和优化,进而降低煤矿生产的难度,最大限度的发挥自动化监控与监测系统的应用价值。
        2.3掘进机自动监控技术
        在进行煤矿掘进生产期间,为了进一步提升生产现场的安全以及质量管理工作开展效率,还需重点针对现场的作业情况进行动态性的监控。此时,将电气自动化技术中的自动监控技术应用其中,能够更具精确地针对工作面生产信息进行掌控,随后将掌控到的信息内容借助互联网传输至计算机端,利用计算机模型针对搜集的信息进行自动化计算和分析,为生产现场技术人员作业决策方案的制定提供真实有效的数据参考。此外,在应用自动监控技术进行管理时,还可以借助编程过程针对控制数据进行整理,为了进一步实现动态监测目标,可以利用组态软件完成。
        2.4信息传输技术
        在煤矿的开采过程中,确保信息及时准确的传递是十分重要的,因为矿井内的工作人员并不知道他们所处环境的各种物质的浓度变化,一旦各物质含量超标,到了预警线,矿井内的工作人员如果不能够及时得知消息然后撤离,那么也有很大的安全风险,因此,在煤矿开采工作中,信息的传递非常重要,目前的煤矿开采工作中,信息传递都依靠的是以太网,即使是十分复杂的环境,以太网也能够保证信息准确传递。
        2.5通风监控技术
        在进行煤矿掘进作业面生产时,要想有效确保生产工作开展的安全性,现场技术管理人员必须针对掘进面的通风情况进行掌控,并结合实效性原则,充分利用通风监控系统提升通风监管质量。目前,在煤矿掘进作业面生产中,比较常用的通风模式以智能化控制系统为主,该项系统主要是由三项结构组建而成,分别是智能控制系统、地面控制中心以及终端设备三个结构内容,该系统的核心点在于地面控制中心,其职能主要是针对各项参数已经分析和处理,分析的参数内容主要包括所有施工掘进面的通风设备运行数据。此外,通风监控技术的应用,还能够实时地针对矿下掘进面的瓦斯浓度进行监控和检测,并对瓦斯的具体分布状况进行数据总结,借此针对掘进面的通风量设定以及风速参数进行系统性的集成监管。
        结语
        煤矿的掘进工作一直都是国家以及社会广泛关注的问题,因为煤矿的工作中会面临很多复杂而又危险的环境,如果在工作中对环境的监测稍有疏漏,那么可能就会导致正在进行工作的工人发生安全事故,煤矿的安全问题不容小视,自动化技术的出现不仅可以帮助煤矿提高他们的工作效率,对于在煤矿工作的工人来说,自动化技术减小了他们的工作量,同时也保障了他们的生命安全,因为自动化技术可以将矿井内的环境更全面地监测,如果存在安全隐患,也可以及时通过自动化技术进行沟通,然后工人及时撤出矿井,从而确保自己的人身安全。
        参考文献:
        [1]石亮.机电自动化技术在煤矿掘进工作面中的应用[J].数码设计(上),2019,000(011):190.
        [2]崔婧.机电自动化技术在煤矿掘进工作面中的应用[J].机电信息,2019,000(014):63-64.
        [3]赵利虎.机电自动化技术在煤矿掘进工作面中的应用[J].内蒙古煤炭经济,2019,000(019):171,87
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