煤矿机电设备中自动化技术的应用研究论文_毛东,刘振

煤矿机电设备中自动化技术的应用研究论文_毛东,刘振

临矿集团田庄煤矿 山东济宁 272103

摘要:煤炭是我国国民经济社会发展的重要能源之一,是关系到经济社会发展的重要基础资源。随着经济社会的不断发展,煤炭的需求量在不断增长,这对新时期的煤炭开采技术提出了新的要求。煤矿机电自动化技术在煤矿开采中的应用,能够大大提高煤矿开采的效率,满足经济社会发展的用煤需求。探究煤矿机电技术中的自动化应用创新是现代煤矿生产和开采工作研究的重点和热点。

关键词:煤矿;机电设备;自动化技术;应用

引言

在我国随着经济建设地不断发展,我国在目前依旧对煤炭资源的需求十分之大,对煤炭资源如此依赖但是无法彻底有效地提高煤炭资源的有效率,这也导致煤炭资源的利用在目前还是处于一个粗放式的利用,在目前对煤炭资源需求如此旺盛的前提下,比较老的设备无法满足目前日益增长的煤炭需求。老旧的设备不仅仅存在着效率低下的问题,而且会导致一系列的安全问题。为了简便操作也为了让煤炭机电设备提高效率。在目前煤炭机电设备当中,自动化技术已经是现在发展的一个趋势所在。这是为了解决煤炭需求与产量之间所存在的问题。

1 煤矿机电自动化技术的特点

(1)多样性。主要是指应用到煤矿机电设备当中的技术是多样的,煤矿机电自动化产品的种类是多样的,不论是新技术应用,还是在机械产品的系统应用等方面都存在着明显的多样性。

(2)集成化。主要是指计算机、单片机、信息采集设备和传输元件等构成的煤矿机电自动化技术的核心,通过人机控制界面实现机械自动化生产的动态应用监测,并且能够对煤炭生产过程进行全过程动态监控。

(3)智能化。主要指现代煤矿机电自动化技术的微处理技术得到了有效地提升。

(4)开放性。主要是指现代通信技术在煤矿机电自动化产品中得到了一定的应用,优良的中央处理设备、多种通信模块和通信接口等都是实现煤矿机电技术信息交互和集中控制的重要技术支持。

2 煤矿机电设备中自动化技术的应用要点

2.1煤矿提升设备中自动化技术的应用

目前,矿井提升机已经成为一种自动化水平最高的机械。具体来说,其主要负责矸石与煤炭的提升,还可以用来进行材料的下放,同时,还负责对设备与人员进行升降。矿井提升工作是在井筒中,使提升容器进行高速往复运动,所以,提升机运行过程中必须保持较高的可靠性与安全性,务必保持准确。因此,在煤矿提升设备中,电控系统(具有提升机运行控制功能)担负着非常关键的角色,而自动化恰巧是它的核心技术。现阶段,全数字化提升机是业界最先进的提升设备,其配置了全数字化控制系统,由PLC可编程控制器(具有较高的性能)来负责对所有功能进行调节与控制,并且还负责承担其辅助、监控功能,通过分布式控制方式,及调节、主控、行程监控、制动等分别设置独立的控制器,每一个控制器都通过总线通讯方式来发挥作用。在电控系统的控制、监测、通讯和变频调节等诸多环节,自动化技术均起着非常重要的功能。

2.2自动化技术在矿井安全生产监控系统中的应用

煤矿井下存在许多不安全因素,每年因煤矿事故丧生的人员非常多,相关数据资料显示,2015年全国发生的煤矿安全事故高达256起,死亡人数达到400余人,因此安全生产监控系统对于保障煤矿井下安全至关重要。目前,中国许多煤矿生产企业都已经建立起井下人员跟踪定位、电网监控、安全监测等系统,通过全方位的监控网络对煤矿井下生产状态进行全面监测,建立起地面压风系统、防爆系统、井下排水系统等与安全有关的系统,有效避免了许多安全事故。通过自动化安全监控系统,井下人员的工作状态能直接显示在计算机界面上,极大地方便了井下的人员调动,一旦出现安全事故,能第一时间查证相关人员的身份信息及工作地点,便于救援工作的开展,救援过程中通过井下人员跟踪定位系统能迅速找到被困人员所在地,为救援工作争取时间。

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2.3在煤矿挖掘设备中的应用

煤矿井下地质条件复杂、环境恶劣,在开采过程中还要注意地下水、瓦斯、煤尘等环境因素,稍有不慎就会酿成安全事故,加大了生产阻碍,减缓了生产效率。在现代化的煤矿开采中主要运用各种大型采掘设备进行工作,以实现自动化的综合开采,不断减少综采面的人员作用。在目前的煤矿采掘设备中,电牵引采煤机是自动化技术应用较成熟的一种采掘设备。其设备牵引特点非常好,这也是一般采掘设备所达不到的。该设备工作原理就是加入了自动化控制系统,电牵引采煤机在前进时可以提供较大的牵引力,而在下滑的过程中,通过自动化控制系统发电制动,能够有效牵引住预防下滑的制动器,在40°~50°的倾斜煤层仍可正常使用。因此,电牵引采煤机是可以高角度作业的机器,其特性更适合井下复杂的地质条件,提高开采率。

2.4煤矿开采设备自动化技术的应用

煤矿的开采是煤矿生产最为关键的步骤,是煤矿企业重要的有机组成部分,具有较高的繁重性与危险性。矿井下的地质条件相对来说较为复杂,在根本上决定了矿井环境的恶劣,是整个煤矿作业过程中安全事故发生频率较高的区域。在进行矿井开采的实际作业中,为在全面降低作业人员的工作强度的同时提升煤矿生产效率,自动化技术的应用发挥巨大作用,在煤矿的开采过程中引入现代化采掘设备非常必要,实现了综采的自动化。电牵引采煤机是煤矿采掘设备中核心设备,在电牵引采煤机设备中应用自动化技术,弥补了传统液压牵引采煤机的缺陷,增强整体的牵引特征。在具体操作过程中,为前进状态的采掘机提供较大的牵引力,在采掘机发生下滑情况时又为其进行发电制动,为采掘机顺利作业提供便利。

3 煤矿自动化设备技术的发展趋势

3.1注重数字化控制系统的发展

开关量控制、模拟控制、数字化控制是控制技术发展所经历的几个阶段。就目前情况来看,大力发展应用电子技术以及计算机技术的数字化控制,是当前人们主要依赖的控制手段,现代自动化系统能够安全运行的重要保障就是数字化技术手段。到现在,数字化控制系统已经在电控系统、提升机以及胶带运输机等方面得到了成功且广泛的应用,也正是因此,数字化控制系统应该是煤矿自动化设备发展过程中需要重视起来的内容。

3.2注重自动化控制系统的节能化发展

节能是我国当前经济发展的重要前提之一。煤炭企业由于其生产特性,在生产过程中的能源消耗较大。如今随着设备工艺的不断发展,其用电量越来越大,能源的消耗成为煤矿生产过程中不可忽视的问题之一。当前煤矿生产过程中设备的运行方式并不十分合理,也正因此,其具有极大的节能潜力。在煤矿生产之中应用自动化技术手段,可以合理控制设备的运行状态,使煤矿生产中能够实现节能的目标。

3.3实现生产系统及矿井的自动化

我国煤矿在可编程序控制应用方面进步较为迅速,同时我国的监测、监控技术也得到了较大的发展,在此基础之上我国的煤矿生产自动化取得了一定的进步。就当前看来,应该完善煤矿设备单机的自动化,使其在系统性能、软件技术等方面都能够达到标准化,以便对其进行推广,并在此基础之上,逐步实现煤矿生产系统的整体自动化。

结束语

我国自动化技术在煤矿机电设备中正处于高速发展状态,而且目前自动化机电设备的应用也是我国煤矿机电设备发展的主要趋势,自动化技术也会越来越成熟,从而促进煤矿达到安全生产和高效生产的目的。

参考文献

[1]蔡旭峰.浅析煤矿机电设备的安全管理与维护[J].矿业装备,2015(11):102-103.

[2]胡建军.煤矿机电设备的安装要点与质量控制简析[J].机械管理开发,2015(10):145-146.

[3]宋国强,于学武.论煤矿机电设备检修模式[J].内蒙古煤炭经济,2015(12):147-148.

论文作者:毛东,刘振

论文发表刊物:《基层建设》2017年第23期

论文发表时间:2017/11/8

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