煤矿机电运输系统中自动化技术的应用分析
摘要
关键词
煤矿;机电运输系统;自动化技术
正文
引言
在煤矿的开发与生产中,由于各种机电设备的存在和使用,使机电运输成为煤矿作业中的重要环节,机电运输系统运作得好坏将直接关系到煤矿的开发与生产效益。因此,机电运输在煤矿生产中占有举足轻重的地位。采用自动化技术,不仅可以有效地改善机电运输的运行效率,而且还可以减少机电运输的大规模断电事故的发生。因此,在煤矿机电运输系统中应用自动化技术可以起到很大的促进作用,有利于提高煤矿作业的效率。
1煤矿机电运输系统中自动化技术应用的价值
1.1有利于提高产能与工作效能
在煤矿的机电运输系统中,采用自动化技术,既可以提高煤矿的产量,又可以使煤矿的工作效率得到提高;利用自动化技术,可以对电力设备的操作进行科学的监控,及时发现问题,并对其进行处理,尽量减少因设备故障或人为操作失误而造成的产量降低,从而使煤矿的产量得到更大的提高;同时,采用自动技术,还能有效地克服人为因素对煤矿机电设备运行的不利影响,对其进行更为精确的管理,进而提高其工作的工作效能。
1.2有利于提高生产安全
与常规的施工方式相比,煤矿的机械设备的施工风险较大,控制难度较大。由于在实际操作中,许多不稳定的原因和潜在的风险,很可能会危及整个生产过程的安全。在科技的飞速发展变化下,自动化技术得到了进一步的发展,并在煤矿机电运输系统中得到了很大的发展。从目前的情况来看,煤矿的机电自动化技术具有防护、预警、监控等作用,能够对煤矿的机电设备运行过程进行全方位的监控。在实际的运输过程中,如果设备出现的问题,工作人员可以通过系统的警报及时地做出相应的处理。由此可见,煤矿生产的高风险性对煤矿安全生产有更高的要求。因此,必须加大对机电自动化技术和先进的机械设备的使用,以确保煤矿运输和作业人员的生命安全,使安全指标持续提高,使事故的可能性降到最低。
2煤矿机电运输现存问题
1)技术成熟度不高。目前智能化技术在煤矿机电运输领域的应用还不够成熟,尚存在一些技术问题需要解决。同时,技术的快速更新也需要不断地进行软硬件升级,维护成本很高。比如,自动化控制技术的精度需要进一步提高,大数据技术的分析和处理速度需要提高,人工智能技术的预测精度需要进一步提高等。而且技术更新和维护成本高昂,智能化技术的引入需要进行大量的设备更新和软件开发,需要大量的资金投入。2)数据安全隐患。智能化技术所依赖的大数据和互联网技术,面临着数据泄露、黑客攻击等风险,这会导致煤矿运营安全受到威胁。3)技术应用不成熟。在智能化技术应用的早期阶段,系统可能出现漏洞、故障等问题,导致设备停工、生产停滞等问题。同时,由于技术更新快,煤矿可能难以及时掌握和跟上最新技术,影响了技术的有效应用。4)人员培训难度。智能化技术的引入需要培训熟悉相关技术的工作人员,这将导致高昂的人力成本。而且,煤矿工人的文化程度普遍较低,接受新技术的难度较大,需要更多的时间和精力来培训。5)煤矿环境恶劣。由于煤矿环境恶劣,设备易受到煤尘、湿气、高温等因素的影响,这将对智能化设备的稳定性和耐用性提出更高要求,也增加了设备的维修和更换成本。
3煤矿机电运输系统中自动化技术的应用
3.1运输自动化技术
在煤矿生产中,为了保证煤矿开采工作的整体效率,必须将煤矿内的煤资源及时输送到地表。在煤矿的生产过程中,由于煤矿的输送机电设备经常出现意外,往往会给企业带来难以估计的经济利益,但采用自动化技术可以很好地解决以上问题。采用PLC对煤矿机电运输系统进行安装与控制,并采用总线通信对其进行监测,在此基础上在与主机控制系统相结合,并与调试、扩展模块相结合,当在运输过程中出现意外情况时,能将报警信息传递给各装置,使相应人员能够迅速的进行故障处置,从而减少了不必要的经济损失。
3.2提升机自动化
煤矿提升机是进行煤矿生产的主要设备,其电控系统的可靠度直接影响着煤矿生产的安全,而电气传动系统是进行提升电控系统的主要部件,其工作的好坏直接影响到煤矿的生产和安全。由于自动化技术的发展以及计算机程序设计的广泛运用,使得控制器在提升机的改装中得到了广泛运用。另外,根据煤矿机电运输的发展,采用自动化技术进行煤矿提升机的改造,对于保证煤矿的安全运行有着十分重大的现实意义,主要是使用一种新的完全数字化的系统来代替传统的手工控制,采用双回路提供两组高低压控制,自动遥控合闸以及变频无极调速等技术,以确保得以安全稳定可靠运行。
3.3辅助运输系统自动化技术
除了充分发挥无极绳绞盘的工作条件之外,还可以通过无线网络视频监测设备实现对全过程的全方位监测,极大地增加了工作的安全性,同时也极大地降低了操作人员的数量。在使用了采矿皮带后,不仅可以取代人员的出入,还可以实现自动监控、人员监控和光纤监控,大大地提升了工作人员的工作能力,而且还可以节省两三个工作人员,极大地降低了施工人员的劳动量,降低了各种风险的发生。通过在空中搭人设备上的应用,实现了无人看护和自动作业的目的,缆索铁路数量大大减少。
3.4轨道式辅助运输系统
轨道式辅助运输系统主要是为了实现井下物资、人员的运输。煤矿机电轨道式运输设备有两种:一种为传统的运输设备,另一种为新型的运输设备。随着科学技术的不断进步,煤矿辅助运输设备也在不断地发展,并且采用的新技术越来越多。以电力机车、胶套轮机车和矿用绞车为代表的传统煤矿辅助运输装备存在运输效率低下、操作人员多以及安全性差等问题。新型煤炭运输器械如单轨吊与无极绳牵引车的出现,引发了广泛关注。这些新型运输器械具有驱动策略多样化的显著优势,其卓越的运输性能使其在大规模、远程的运输需求中具有极高的适应性。这些设备的高效运输能力能显著提升煤炭运输的效率,为煤矿及相关产业带来丰厚的经济效益。但是该运输方式需要修建运输轨道,基础费用较高;另外,在运送的过程中还需进行车辆编组、拆解和转运,这无疑会耗费时间;最后,这种运输方式难以实现“点对点”直接交通,经常需要与其他交通工具配合。
3.5井下传送带自动化技术
结合CST软件,可保证煤矿运输的平稳持续运行,减少煤矿运输过程中出现的事故,大大减少了煤矿生产过程中出现的事故,提升了煤矿的生产工作的效率。在运用CST技术和自动化技术的同时,也需要不断改进数字监测系统,从而使煤矿行业监管走向自动化、自动化、减少事故的概率。
4煤矿机电运输系统自动化发展方向
4.1健全完善运输信息系统
建立健全的机电运输信息系统可以对煤矿机电运输系统的自动化技术进行分析,进而在机电设备的信息管理系统建设中,应将六西格玛的思想应用到机电设备的安全评价中,并运用各种方法对其进行风险评价,进而使其密合更加精细,为机电设备的防护能力评价提供依据。同时,运用相关的理论知识,对机电运输系统自动化技术的可靠性进行深入研究,对于提高机电运输设备的数字化、网络化水平具有重要意义,且利用网络实时监测生产过程中的机电设备,可以有效理解机电运输的实际工作状况,改进其缺陷,从而提高其运行效率。
4.2加大数字化煤矿建设力度
在此过程中,需要建立一个完整的监控传感器网络,以获取机电运输系统的数据和生产环境参数。只有掌握了这些数据资料,才能保证煤矿作业的安全,并建立起一个统一的监测与数据库。但是在实践中,无法用这个功能来检查设备,应配有巡视人员,加强例行巡视,及时解决问题,尽量降低设备的失效问题几率出现。另外,由于煤矿作业条件差,且采用了大量的电气设备,造成了煤矿自动排水设备的失效,进而就需要在自动排水系统中要加强对传感器、通信线路、控制装置的检测和维修,以保证其数据的真实性和正确性。
4.3运用传感技术提高作业的自动化程度
为了实现矿井机电设备的自动化,必须充分认识到传感技术在矿井中的应用,是实现矿井智能化的一个重要手段。第一,要紧密结合实际,顺应时代和社会发展趋势,积极推进矿井机电设备的技术改造。在矿井的智能化监控系统中,传感器是实现矿井与外界监控中心之间有效的互联互通。第二,在机电装置中采用传感器时,应根据工作要求设置系统模式。将各种探测、测量结果转换为系统信号,传输给相应的设备和设备,实现对信号的有效捕捉和控制。
4.4增强数据交换和分享的网络技术
通过网络传输技术,实时收集和整理矿井机电设备运行数据,并将其实时上传至主管或公共管理平台。在矿井机电设备的使用中,主要采用有线通信和无线通信技术,两者均能在一秒钟内将各种数据传送至公用管理平台,然后由公用管理平台向各个控制单元发送。信息传递技术是实现矿井机电设备的自动化、智能化的关键技术,是实现机电设备与外界信息、数据进行交流的主要途径,能够及时地了解机电设备的运行情况。
结束语
自动化技术在煤炭开采行业中被大量使用,特别是在煤矿机电运输中,如果能够在其机械设备的运输中适当地运用自动化技术,那么整个系统的运行效果和安全性都会大大提高,从而减少系统的失效和相关的安全事件。为此,在煤矿机电运输中,必须加强对自动化技术的研究,从而为煤矿的安全生产奠定基础。
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