自动化在煤矿机电技术中的创新应用研究
摘要
关键词
自动化;煤矿机电技术;创新应用
正文
引言
众所周知,我国地产丰富的大国,同样是一个产煤大国,煤矿资源在我国一直具有极大的需求量。现在,自动化在工业生产当中所占据的地位越来越重要,在煤矿生产当中也得到了越来越广泛的运用。它无论是对于提升煤矿生产的加工效率,还是对于提升煤矿生产的质量来说,所发挥的作用都是值得重视的。
1煤矿机电设备的自动化技术概述
(1)电子信息技术。可以在煤矿机电设备中采用电子信息技术,如电力电子技术、微电子技术,体现电子器件的高灵敏性和快速反应特点,提高煤矿机电设备的便捷操作水平。以煤矿生产的大功率设备为例,可以在掘进机、提升机、开采运输设备、排水及通风设备中采用微电子技术,实现相关信息的实时采集、检测、传输和处理,有效控制大功率设备的生产运行过程。(2)机电一体化技术。随着煤矿机电设备的智能化、柔性化发展趋势,要在煤矿机电设备中引入机电一体化技术,实时监控煤矿机电设备运行状态,及时发现设备故障,进行自动化的故障报警和处理,提高煤矿机电设备的运行效率。(3)控制技术。可以将计算机网络技术和控制技术引入到煤矿机电设备之中,实现煤矿机电设备中的驱动装置、控制装置、生产器械的自动化控制,满足煤矿机电设备的应用需求。
2自动化在煤矿机电技术中的创新应用
2.1应用矿井安全监控
矿井安全监控是保证安全生产的重要途径,而煤矿机电自动化集控技术是实现矿井安全监控的有效手段。此外,通过对安全监控系统的评估能够有效衡量煤矿机电自动化集控技术水平的高低。我国对自动化技术的研究起步较晚,所使用的设备大多为进口设备,在自主研发的层面上能力还较为薄弱。但是随着我国科技的发展,我国在应用进口设备的同时也在不断提升自主研发水平,并将我国现阶段的煤矿开采情况与技术研发相融合,保证技术与生产的无缝衔接。目前我国在政策上大力扶持相关技术开发,煤矿企业也在政策的引导下提出了“安全监控、先抽后采”的生产理念,为自动化集控技术的应用与推广提供有利平台,促进企业生产水平的提升。
2.2井下传送设备自动化
井下传送设备在煤矿开采中发挥着不可替代的作用。通过井下传送设备自动化,可提高传送效率,在更短的时间内实现更大的煤炭传送量,提高传送过程的可靠性和连续性。当前,全自动带式传送机便是井下传送设备自动化的典型代表,在煤矿开采实践中发挥着显著作用。但由于其长期处于井下运行,工作环境相对复杂多变,因此需要及时检修维护,防止因检修维护措施不到位而造成的安全运行隐患。在煤炭开采工作中,基于主运系统集中控制系统的传送设备已经投入实践,并取得了理想的应用效果。
2.3煤矿采煤机方面的自动化技术应用
煤矿开采一般需要面临较为恶劣的环境,对于传统人工开采方式而言,很难保障开采工作人员的人员安全,对煤矿开采效率也会造成非常严重的影响,因此为有效解决这一问题,煤矿企业可以通过引入现代煤矿挖掘设备,实现综合化开采。在自动化技术应用方面,主要通过各种自动化硬件设备与软件设备软件来实现。比如在自动化硬件设备方面,主要设备及模块有采高传感器、位置传感器、采煤机顺槽远程控制系统、载波模块、耦合模块、采煤机记忆切割模块等。为确保能够实时获取采煤机运行时的运行参数,还需增加两种传感器装置,一种是2个滚筒高度传感器,另一种是1个采煤机精确定位装置。采煤机传感系统能够采集对采煤机运行数据信息,并将这些数据信息传输至采煤机机载控制器中,同时在本安型无线交换机的帮助下,采煤机机载控制器能够直接接入综采工作面无线网状网中,因此可实现顺槽集控中心的通信,由顺槽集控中心向采煤机发送远程控制指令,实现采煤机远程自动化控制目标。在软件设计方面,通过以机载控制器为核心,在软件功能上进行了多种模块化设计,主要包括路径跟踪模块、手动控制模块、自适应控制模块、路径记忆模块、数据处理模块等。
2.4掘进机自动纠偏技术
掘进机在按照要求完成截割、落煤、装煤、运煤一个循环的工作之后,若想开始下一个循环的工作,必须要首先开展自动纠偏操作,确保掘进机能够始终沿着巷道中心前进,进而高效开展截割作业。掘进机在前行的过程中是否能够满足设计的要求,主要由方向与位置两个因素决定。针对掘进机方向的判断与识别主要通过三维电子罗盘仪完成,其主要检查掘进机的作业方向情况,测量掘进机前进方向与地磁正北方向所形成的角,之后根据掘进机的中性线参数和巷道的中心线角度就可以实现纠偏;然后利用激光指示仪去设定新循环中的目标方向。用来判别掘进机中性线与巷道中心线偏离情况的设备是超声波传感器,在整个系统中共计配置5个,左方向设置2个,右方向配置3个。通过这一装置去测量精度时差之后就可以计算出传感器与规定目标之间的距离,然后利用倾角传感设备去检测掘进机自身与水平线之间的角度,同时测量掘进机的倾角,进而控制掘进机前进的方向。最后通过行走马达、比例电磁阀等装置可以对掘进机的前进方向进行动态调整,确保其始终沿着目标方向工作,提高掘进面作业的整体效率。
2.5自动化技术在煤矿挖掘设备中的应用
由于煤矿井下作业极其复杂和恶劣,因而煤矿开采作业必须要采用各种大型采掘设备,实现煤矿的自动化、综合化开采作业,可以引入电牵引采煤机设备,利用其良好的牵引性能和特点,在自动化控制系统的作用下,由电牵引采煤机提供较大的牵引力,利用自动化控制系统发电制动,有效牵引住下滑的制动器,适用于40°~50°的倾斜煤层,能够有效地提高煤矿开采率。
3.2运用于矿井提升机
矿井提升机具有促进到作业人员井上井下升降的作用,是煤矿传输中的重要设备之一。矿井控制系统运行中具有较大的惯性以及较快的运行速度,系统运机构较为复杂。矿井作业过程中往往具有较为复杂的施工环境,机械零件性能对作业进行具有一定影响,可能降低原有设备效能。为此在设备运行过程中,可以建立相应的安全系统,以此甄别环境中的不良因素,并有效规避这一不良影响。通过煤矿机电技术的运用,能够显著提升系统自我诊断能力,由此促进机电设备的有效检修与维护,促进设备的良好与安全运行。机电技术目前逐渐向着自动化方向上发展,可以有效规避人为因素的影响,为作业的顺利进行提供了必要的保障与支持。使得作业生产过程能够安全高效进行,同时在其运行过程中能够与机组的实际运行情况有效结合,动态化调整机组相关运行数据,以此实现煤矿机电设备的良好安全运行,并提升煤矿作业效率。
结语
综上所述,受技术工艺、操作实践、理念创新等因素的影响,自动化在煤矿机电技术中的应用依旧存在诸多问题,它们制约着煤矿机电设备的运行效率及其可靠性。鉴于此,有关人员应该从煤矿机电技术应用的客观实际需求出发,充分遵循自动化技术应用的基本规律和发展趋势,从监控监测设备、井下传送设备等多个方面深化自动化技术应用效果,为煤矿工程开采事业的有序发展保驾护航。
参考文献
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