机电一体化技术在地下开采矿山的应用论文_杨延伟,赵少辉

机电一体化技术在地下开采矿山的应用论文_杨延伟,赵少辉

伊川县煤炭工业局 河南洛阳 471000

摘要:随着技术的进步,机电一体化技术在地下开采矿山中的应用开始走向成熟,我国的矿山企业也正在使用机电一体化技术,虽然目前机电一体化技术已经得到了许多的应用,但是我国的技术相比于国外还是有所欠缺,所以,机电一体化技术在未来的发展中还需要进一步完善和加强。基于此,本文就机电一体化技术在地下开采矿山的应用进行探讨。

关键词:机电一体化;地下开采;矿山;应用

随着社会经济和科学技术的不断发展,矿山开采行业所采用的设备及工艺也得到了逐步的改良和精进,尤其是机电设备的一体化,不仅提高了矿产开采的效率,也使矿井作业的安全性得到了一定程度的改善,为地下开采矿山企业实现可持续发展提供了必要帮助,因此,机电一体化被广泛应用于矿山开采领域中。

1 简述机电一体化技术与应用的意义

1.1 分析机电一体化的创新技术

机电一体化集计算机信息技术、机械工程以及电子信息技术于一体。在矿山工程中运用机电一体化的技术给矿山采集工作带来多方面的优势,第一个优势是这一先进的技术可以提高设备在工作中的安全性与可靠性,从而优化设备使用的性能;第二个优势是机电一体化的产品可以自动对矿山开采中的许多设备实施监视、诊断以及报警等功能,从而能够有效地简化实际的操作步骤,进一步地降低工人的劳动强度等。

1.2 在矿山工程中应用机电一体化技术所具有的意义

在矿山行业中,采用机电一体化的技术可以有效地提升机械操作的水平,进而提高矿产的开采效率与安全性,因此,在矿山工程中机电一体化技术具有实际的意义。一方面机电一体化可以提高矿山工程中工作设备自动化工作的程度,这对于劳动效率的提高以及生产方式的改善都具有重要作用;另一方面是机电一体化技术在矿山工程中能够有效地对矿山系统的安全保障方面实施监管,从而降低矿山事故的发生几率,从而保证矿山工人的生命安全。

2 机电一体化技术在地下开采矿山的具体应用

2.1 提升机方面

在地下开采矿山中,提升机设备是重要的生产设备之一,基于其作用原理它对于机械性能和电气传动性能的要求比较高,结合当前地下开采矿山现状来看,所采用的提升机主要是数字化直流提升机,它是把驱动和滚筒结合为一个整体,大大简化了设备结构。同时,采用变频技术和 PLC 技术也有效简化了设备的安装,使得系统的组合更为便利,可以避免其它外界因素的干扰和影响,而且使用 PLC 外端电路和芯片统一控制的方法相结合,可以确保 PLC 系统同时具有软件的基本功能和继电器的系统功能,使其运行的可靠性得到提升,从而实现软启动电动机的目的,能够在动态和静态双重环境下调整电动机的转动速度,避免转差冲击现象的出现。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此外,它还可以实现减速点后备保护、错向保护、减速段超速保护以及二级制动解除保护等,在提升机的工作运行中,可以以自动的形式对整个运行过程进行监督控制,能够及时发现运行中的相关参数和可能出现的问题,相对于之前的系统来讲,它的维护工作量和耗电量都比较少,而且节能效果也非常好。

2.2 监控和监测系统方面

在地下开采矿山中,采用机电一体化设备可以实现自动报警和在线监控等的功能,这其中的在线监控指的是对转动系统、工作装置、液压系统以及制动系统等在运行过程中的工作状态进行实时监测和控制。而自动报警则是指的是一旦故障发生,系统可以第一时间进行自动诊断并根据诊断的结果发出警报提示,维护人员可以在第一时间确定故障的产生部位,从而有效节省维修时间,并且降低了故障的影响范围,使设备的使用期限延长。

2.3通风井方面

在进行地下矿山开采时,随着开采年份的增加,巷道深度会逐渐增加,产量也会逐渐增加,需要的通风量也会逐渐增加,在选择矿井通风机的时候,一般是根据最大开采量需要的风量为基础,会留有一定的余量,在矿井投入生产后,通风机会长期处于低负载运行的状态。另外,因为矿山井下作业不均衡,各个时间段对风量的需求量也不同,以前在调节矿井的风量时,会通过调节挡板的方法来进行调节,虽然方法比较简单,但是经济性不是很好,为了可以取得良好的节能效果,可以在主通风机的自动变频系统上使用编程控制器,通过以编程控制器为核心,达到节能的目的。

2.4 智能泵站方面

地下开采矿山的正常进行离不开排水系统作保障,在排水系统中,矿井作为主要构成部分,它的主要作用是排出井下的多余积水,为排水系统的可靠运行提供保障。在现阶段的矿山生产过程中,第一时间确定故障发生位置时是确保整个系统运行良好的基础。而大多数矿山开采单位所采用的排水系统,是在对原有智能系统进行改造升级实现的。整个系统主要涵盖有远端监控、现场控制以及数据监测和收集等三个部分,系统自身通过转速传感器、压力传感器以温度传感器等来实现对信号的检测和反馈,在对这些反馈信号进行分析之后,可以发出需要的水泵控制指令。一旦水位上升,DCS 柜就会将水位传感器所发出的信号直接转变为可以识别的信号,之后再将这一信号传送到计算机中,在计算机的辨认下来发出相应的控制启动柜的指令。

2.5 胶带运输机方面

在地下开采矿山中,胶带运输机又可以称之为是带式传输机。从它的结构构成来看,它的主要构造是有两个端点上紧套的闭合输送带和滚筒构成。这两个部分的功能和作用发挥也是各有差异的,在机电一体化技术的具体应用中,需要有针对性地对待。从应用的效果来看,机电一体化技术应用在胶带运输机中,就可以大大提升胶带运输机的技术水平,而且也可以在很大程度上促进运行更为科学高效的带式输送机的研究和应用。

综上所述,本文通过研究机电一体化技术应用的意义,从而针对采矿业的实际作业角度出发,围绕机电一体化技术在地下开采矿山中的应用思路进行展开探究,从而构建出具体的应用方法和实施框架,进一步提升我国采矿类企业的产矿量,并有效地降低采矿过程中发生的环境污染和能源消耗,达到有效提升综合经济效益和利润空间的目的。

参考文献

[1]张盛钊.矿山机电一体化的创新及发展[J].山东工业技术,2016(5).

[2]顾偲议.机电一体化在矿山机械中的应用思路构建[J].中国高新技术企业,2016(9).

[3]孟铁柱.矿山中机电一体化的应用现状及发展趋势[J].世界有色金属,2016(8).

论文作者:杨延伟,赵少辉

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年2月下

论文发表时间:2017/6/14

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