摘要:随着现代科技的发展,许多产业都实现了机械的自动化生产,生产效率和质量都得到了极大提高。在煤矿生产中,机械的自动化程度将对生产的效率产生极大的影响。当前,我国煤矿产业的自动化生产程度已经达到了较高的水平,自动化技术也正在向着多样化和智能化的方向发展。然而,在煤矿机械设备的应用中还存在一定的问题,给煤矿生产质量的提高造成了一定的限制。为此,煤矿企业应当及时更新生产设备和技术,在未来的发展过程中,应当将这些先进的技术与实际生产有效结合起来,从而带动整个煤矿企业的发展。本文分析了机械采煤技术与电气自动化的应用。
关键词:机械采煤技术;电气自动化;应用
煤矿开采和加工的环境一般都较为恶劣,且作业过程中需要使用多种设备,给施工过程的控制又带来了一定的难度。为了提高采煤作业的效率,煤矿企业应当提高设备的自动化程度,及时进行设备和技术的更新。
一、采煤机发展现状
采煤机发展历程是:从中厚煤层采煤机开始,发展到大功率、薄煤层采煤机,进一步发展为高强力大滚筒采煤机。从有链拖拉、无链液压拖拉方式,慢慢进展为变频调速无链电牵引和电磁滑差无链电牵引。液压支架的适用范围从较薄煤层、发展到中厚煤层,进而到较厚煤层,支架型式由掩护式占主导地位慢慢发展到两柱支撑式高位放顶式、两柱掩护式低位放顶式及四柱支撑式低位放顶式等多种煤液压支架架型。在国外一些发达国家液压支架电液控制系统得到了普遍的应用,综采工作面实现高效高产关键的技术设备是液压支架电液控制系统。在煤矿开采中对电气自动化技术的充分发挥是今后我国采煤行业发展的必然方向,目前我国从煤矿的经济条件、效益和技术等现实情况出发,电液控制液压支架主要用于年产400万t 以上的一次采全高长壁工作面,年产600 万t 以上的煤层较薄高效开采工作。
二、电气自动化技术在机械采煤中的应用
1.采煤机不断被改良。在整个采煤行业发展的过程中,采煤机也出现了一系列的变革,逐渐从薄煤层采煤机、大功率采煤机向大采高强力滚筒采煤机的方向发展,液压支架的高度则是从薄煤层、中厚煤层到厚煤层进行发展的,支架的形式占据了主要的掩护形式,逐渐发展到有四柱支撑的地位放顶煤层、两柱式掩护等一些低位放顶煤液压支架等多种支架形式,上述种种发展都是电气自动化带来的种种后果,在澳洲、美国等一些国家液压支架电气液化控制系统都已经取得了广泛的应用,作为实现综采工作面高效高产的重要设备,这一系统在今后煤矿开采作业中将会发挥重要的作用。现阶段从煤矿技术、经济效益以及经济条件等方面出发,液压支架主要应用于年产值在400万t以上的开采面积、全高长壁工作面与600万t 以上的放顶煤工作面以及薄煤层高效开采工作面等方面。
2.使机械采煤过程更加人性化。在进行采煤工作的时候,不仅在采煤的过程中体现出了人性化的特点,另一方面,在设备的操作技能上也凸显出了人性化的特点,在开展采煤机械研究的过程中,研究内容主要是设备可能会出现的故障以及煤炭开采工作面中设备的运行情况等,使其能够有效保障设备正常工作情况,这对于采煤区域工作范围当中的液压支架的控制具有积极的作用,并且有利于采煤机依据实际情况良好运行,采煤挖煤的速度可以根据煤炭软硬程度来适当调整,电气自动化技术的应用,对于采煤机械动态动作情况的掌握及检验都具有积极的作用,也有利于对液压系统的各个受力点的工作情况实施控制与调节,这对于系统设备实现自动移动及操作支架的推移输送都具有积极的作用。
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3.现代化技术逐步普及。不断强化现代煤炭生产技术水平,对于其整体生产效率的提升具有积极的作用,这就需要首先对电气自动化技术在采煤机械方面的应用进行改进,并将研究方向对采煤机械的性能等方面实行全程监控,对其中可能出现的故障问题及时诊断,以便于采煤机械能够实现自动化运行,对于采煤机械及其工况方面的转变有一个全面的掌握,尤其是在当前采煤机械设备有了快速发展的情况下,对于采煤机械设备的要求不断提升,在设计采煤机械设备的过程中,应该对各方面因素予以综合考虑,全面考虑采煤机械的作业环境,并依照实际情况研究设计能够适应各种环境、技术水平相对较高的电气自动化采煤机械设备。为提高煤矿生产的整体自动化程度,在变电站的建设和控制过程中也应当采用自动化系统。变电站的自动化控制系统主要由计算机控制系统组成,实现对数据的采集、记录、分析等,提高了信息传输和处理的效率。变电站的自动化系统使用从整体上提高了煤矿生产的自动化程度。
4.综合机械化采煤设备的应用。
(1)技术特点。煤矿的开采方向开始朝着矿井高产化、高效集中化的方向发展,而实现矿井高产高效的一个重要基础就是要实现综采设备在工作面的单位产量,通过工作面的高产高效,实现一矿一面或者是一矿二面的集小化反向发展。并最终实现综合采掘工作面高产高效,综采工作面上开采强度与采煤机械有效开机率的完全统一。而利用电气自动化技术,可以有效提高综采设备及其配套设备的小时工作生产能力,有效增加工作面上出煤点的出煤量。同时,利用电气自动化系统可以提高综采设备以及矿井等生产系统的可靠程度,减少对应工作面上的辅助程序,实现综采工作面上高产、高效和丰产的目的,增加单一长壁综采工作面的采掘效率。在大型的综采装备中采用电气自动化技术可以实现长期综采工作面上的高效高产,这是将来综采设备机械化的发展方向。电气自动化技术的应用提高了设备的自动化程度,通过实现机电一体化满足了当前对采煤机械设备快速切割的要求。
(2)综合机械化采煤工艺。长壁综采工艺是一种成套综合采掘设备中效益最高的采煤方法,其工作面巷道的布置相对较为简单,仅仅包括回风平巷、运输平巷以及开切眼等,并且对应的通风系统也相对较为完善。通常而言,通过增加综采工作面的有效长度,增加采煤机械切割刀的切煤量,对应地减少工作面的斜切进刀量以及刀头生产过程中所耗费的时间,能够获得较高的产能。在对综采工作面的有效长度进行合理确定时,可以将整个工作面上产量最高、每吨煤的生产成本最低作为准则,而对工作面长度有制约作用的因素主要包括:工作面上的地质条件、刮板输送机所铺设的长度等。而短壁综合采煤机械的应用主要是基于这样两个基本条件在同一个巷道中实现快速的机械化掘进以及在综采工作面上、下两端的快速作业。这种采矿方式主要适应于那些开采缓倾斜中厚和厚煤层的中小型矿井,也适于那些回采段较小、不适宜采用长壁综采设备的大型矿井当中。
建设高效高产矿井是煤矿企业发展和生存的关键,是增强煤炭企业可持续发展和整体竞争力的根本方法。电气自动化技术是煤矿综合自动化采煤技术发展的基础,是支撑煤矿企业信息化建设的重要技术。只有在煤炭生产中不断推广和应用采、掘、运、装备等先进的自动化技术装备,才能使电气自动化技术在煤矿开采中发挥出应有的作用,不断提高我国煤矿综合的生产力,从而进一步提高企业的经济效益和满足社会对能源的需求。
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论文作者:文洪武
论文发表刊物:《基层建设》2017年第14期
论文发表时间:2017/10/9
标签:工作面论文; 煤矿论文; 煤层论文; 支架论文; 高效论文; 技术论文; 设备论文; 《基层建设》2017年第14期论文;