機(jī)電自動化技術(shù)在煤礦的實(shí)際應(yīng)用
時間:2022-05-26 11:14:17
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摘要:在當(dāng)今形勢下,國家經(jīng)濟(jì)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(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)及相關(guān)人才,在煤礦開采中借助各類機(jī)電自動化技術(shù)來實(shí)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(xiàng)目重點(diǎn)發(fā)展方向。機(jī)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(diǎn),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(jī)電自動化技術(shù)在煤礦中的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行了分析,希望能夠?yàn)楝F(xiàn)代煤礦的發(fā)展提供參考。
關(guān)鍵詞:機(jī)電自動化技術(shù);輸送系統(tǒng);提升機(jī);電牽引采煤機(jī)
煤炭作為中國十分重要的經(jīng)濟(jì)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(jìn)行的,通過對煤礦機(jī)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(jī)電設(shè)備的要求更高,在煤礦以機(jī)電自動化設(shè)備的應(yīng)用為基礎(chǔ)來實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、快速、高效的生產(chǎn)發(fā)展過程當(dāng)中,自動化技術(shù)的應(yīng)用推動了煤礦機(jī)電自動化技術(shù)的發(fā)展進(jìn)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(jī)電自動化技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀及其特點(diǎn)
從現(xiàn)今社會發(fā)展角度來看,發(fā)達(dá)國家和發(fā)展中國家在煤礦機(jī)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(dá)國家都對機(jī)電自動化技術(shù)在各產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用進(jìn)行了深入的探討,并且在企業(yè)中加以實(shí)踐應(yīng)用;中國對機(jī)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(dá)國家的煤炭開采時間較早,其中,對于機(jī)械化處理以及機(jī)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(dá)國家技術(shù)發(fā)展較為迅猛,在煤礦開采當(dāng)中利用自動化技術(shù)已經(jīng)實(shí)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(dá)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(jī)電自動化技術(shù)應(yīng)用實(shí)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(dá)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(jī)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(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)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(jī)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(yùn)用自動化技術(shù)及機(jī)電設(shè)備來開采煤炭,實(shí)現(xiàn)了高效生產(chǎn)。但是在經(jīng)濟(jì)落后區(qū)域,機(jī)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(jī)械化生產(chǎn)方式,相對于機(jī)電自動化而言效率較低,同時還存在著許多安全隱患??傮w來說,煤礦機(jī)電自動化技術(shù)的應(yīng)用在國內(nèi)并不理想,實(shí)際開采技術(shù)水平和應(yīng)用效果與發(fā)達(dá)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(jī)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(jì)不均衡發(fā)展也影響了機(jī)電自動化技術(shù)在煤礦開采當(dāng)中的實(shí)際應(yīng)用情況。1.3煤礦機(jī)電自動化技術(shù)特點(diǎn)。煤礦機(jī)電自動化技術(shù)的主要特點(diǎn)包括智能化、集成化以及多樣性和開放性[1]?,F(xiàn)代煤礦機(jī)電自動化技術(shù)的微處理方面實(shí)現(xiàn)了智能化,使煤礦開采當(dāng)中的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性以及分析速度得到了很大的提升。而單片機(jī)、傳輸元件以及計算機(jī)和信息采集設(shè)備等煤礦機(jī)電自動化技術(shù)的核心,是通過人機(jī)控制來實(shí)現(xiàn)對機(jī)械自動化生產(chǎn)過程的全面實(shí)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(jī)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(dāng)中都表現(xiàn)出了多樣性的特征,以此來不斷對煤礦機(jī)電自動化設(shè)備進(jìn)行微調(diào),促進(jìn)技術(shù)的進(jìn)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(shí)現(xiàn)對煤礦機(jī)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(diǎn)。
2對煤礦機(jī)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(shí)際開采當(dāng)中,煤炭輸送系統(tǒng)是生產(chǎn)環(huán)節(jié)當(dāng)中的一個重要組成部分,確保其運(yùn)行效率及運(yùn)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(jì)不斷向外發(fā)展以及國內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展日益擴(kuò)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(qiáng)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(yùn)輸工作當(dāng)中,如何確保輸送系統(tǒng)的安全是重點(diǎn)。在現(xiàn)階段煤炭輸送系統(tǒng)運(yùn)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(dāng)中安裝相應(yīng)的聲光報警裝置,當(dāng)實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)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(jìn)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(jī)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(jī)的應(yīng)用。煤礦提升機(jī)是人員、設(shè)備及材料等的升降運(yùn)輸工具,是煤礦開采當(dāng)中必不可少的設(shè)備之一。傳統(tǒng)升降機(jī)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(jì)的不斷發(fā)展,針對煤礦提升機(jī)所具有的控制相對復(fù)雜、運(yùn)行速度快、慣性質(zhì)量較大等特點(diǎn),以及在實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)過程當(dāng)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(jìn)措施使其在發(fā)揮相應(yīng)功能與實(shí)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(dāng)前發(fā)展階段,在煤礦實(shí)際開采當(dāng)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(dāng)采取相關(guān)措施來適當(dāng)提高煤礦提升機(jī)的安全性、智能化程度。另外,在傳感技術(shù)的應(yīng)用當(dāng)中,也可以使用自動化傳感元件來提升煤礦提升機(jī)的實(shí)際運(yùn)行效率[3]??傊?,機(jī)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(jī)的維修與進(jìn)一步的改進(jìn)工作都得到了最大的簡化。2.3對電牽引采煤機(jī)的應(yīng)用。機(jī)電自動化技術(shù)在煤礦實(shí)際開采過程當(dāng)中更應(yīng)當(dāng)深入發(fā)展,以期實(shí)現(xiàn)對煤礦采掘設(shè)備的有效控制,以及實(shí)現(xiàn)煤礦開采的高效、高產(chǎn)。傳統(tǒng)的液壓牽引采煤機(jī)相對來說具有一定的優(yōu)點(diǎn),但是隨著自動化技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用及普及,電牽引采煤機(jī)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(jī),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(shí)際應(yīng)用于采煤機(jī)當(dāng)中,不但確保了采煤機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定性,降低了生產(chǎn)過程當(dāng)中各種問題的發(fā)生率,還能夠提高其動能,使產(chǎn)出率實(shí)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(shí)際應(yīng)用,可以實(shí)時監(jiān)測和控制采煤機(jī)各項(xiàng)數(shù)據(jù)指標(biāo)及工作狀態(tài),加之監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)合利用,當(dāng)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(shí)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(jī)得到最大化的利用,即通過對電頻技術(shù)等的綜合運(yùn)用,使能源消耗達(dá)到最低,最終實(shí)現(xiàn)安全、高效的工作目標(biāo)。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(yùn)維工作面起到了重要的支護(hù)作用,也是煤礦生產(chǎn)當(dāng)中不可或缺的主要設(shè)備之一。利用機(jī)電自動化技術(shù)來對液壓支架進(jìn)行改進(jìn),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(jī)指令設(shè)備等對壓力實(shí)現(xiàn)自動化調(diào)節(jié),同時在操作人員遠(yuǎn)程實(shí)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(shí)時監(jiān)控監(jiān)測的應(yīng)用。在煤礦開采當(dāng)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(shí)時監(jiān)控監(jiān)測就顯得非常重要[5]。應(yīng)用機(jī)電自動化技術(shù)能夠?qū)γ旱V開采過程進(jìn)行全面的監(jiān)控,及時發(fā)現(xiàn)潛在的危險,并實(shí)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(jī)電自動化技術(shù)加以實(shí)際應(yīng)用與進(jìn)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(shí)際工作結(jié)構(gòu)得到合理的優(yōu)化。要想使煤炭行業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,就必須了解和發(fā)展煤礦機(jī)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(jìn)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(jìn)技術(shù)方面的研究投入以及實(shí)踐都沒有做出很好的控制,對比發(fā)達(dá)國家,中國仍需進(jìn)一步加強(qiáng)機(jī)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(yàn),根據(jù)呂梁市煤炭產(chǎn)量調(diào)控中心對煤礦機(jī)電自動化技術(shù)的應(yīng)用策略進(jìn)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(jī)構(gòu)提供參考,以期促進(jìn)煤礦機(jī)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