煤矿机电技术创新与自动化发展研究王刚刚

煤矿机电技术创新与自动化发展研究王刚刚

陕西长武亭南煤业有限责任公司陕西省咸阳市713602

摘要:在现代社会发展过程中,煤炭能源起着至关重要的作用,煤炭资源开发及利用过程中离不开机电设备的使用,而自动化技术在煤矿机械中所占地位越来越重要,其在煤矿生产当中的应用不仅能够有效提升煤矿开采的效率,而且还能够保障煤矿的生产安全。主要对煤矿机电当中自动化技术的应用进行分析,以期能够不断促进煤矿生产。

关键词:煤矿机电;自动化技术;创新应用

1煤矿自动化技术概述

随着科学技术不断发展,自动化技术也获得了快速发展,其主要是在机械设备生产加工过程中利用机器对各个工序进行监控,减少人力资源的投入,而自动化技术涉及的学科也比较多,包括自动化控制、电子技术等。随着煤矿行业发展越来越快速,其所投入的机电设备也越来越多,机电设备的应用不仅能够有效提高煤矿生产效率,而且也解放了人力资源。在自动化技术发展当中,其最初是应用在发达国家,而随着现代技术不断发展,信息技术不断繁荣,煤矿机械当中自动化技术的应用也是越来越多,也使得自动化在近年得到快速发展,其在煤矿生产当中的应用最为明显的优势就是提升了煤矿生产效率,自动化技术在煤矿机械当中的应用使得工作人员从体力劳动当中解放出来,使得劳动效率得到明显提升,也使得煤炭生产量增加。而在机电设备本身上,则是煤矿中自动化技术和微处理设备技术水平在不断提升。自动化技术在煤矿机电当中的应用也使得煤矿生产的安全性进一步得到提升,在传统煤矿开采过程中很容易发生安全事故,在将自动化技术投入到煤矿开采中后,先进技术的应用使得井下投入的劳动力大大减少,劳动环境得到明显改善,保障劳动者的工作安全,并且及时与调度中心取得联系。

2煤矿机电自动化技术的必要性

2.1提高生产效率

和从前的粗放生产相比,机电自动化具有极大的优势。在煤矿的开采中,通过自动化设备对工作现场的各种状况进行检测,将数据回传给工作人员,工作人员根据回传的信息结合生产目标进行判断,通过软件对设备操作进行修正和调整。相比人工操作,能极大的提高产品质量和工作效率。同时因为对人员数量的需求少,也节约了人工成本,对降低企业负担,提高企业利润和竞争力有很大的帮助。

2.2安全可靠性高

煤矿开采的安全性一直是企业和国家的关注重点,我国产煤量约占世界总量的35%左右,但是死亡人数占据了世界总量的近80%。一旦出现事故,不仅造成严重的社会影响,而且事故后的整顿和善后工作也使企业的财务蒙受了重大损失。推广矿井监控、监测系统的自动化能极大地缓解这个问题,在日常生产中,监控设备一旦检测到危险因素就及时预警,可以使工作人员尽快排除危险因素,避免事故产生或及时采取人员保护措施,减少了对人员的伤害。

3自动化技术在煤矿机电当中的应用创新

3.1在矿井提升机中的应用

煤矿提升机通过频繁地正反向传动主要用于人员、设备、材料的升降作业,将矿井内部开采的产品通过容器运输至地面,其经常处于电动制动、负荷运转及传动的状态。传统升降机采用继电器构成控制系统,存在效率低下、安全性差、控制精度差等缺陷,因此很多煤矿在矿井提升机中使用自动化技术进行改进。控制系统的自动化,具有集成度高、抗干扰能力强、响应迅速等优点,不仅极大地提高了提升机的效率,而且很多通过对升降的过程的诸多细节自动进行控制和调节,避免了很多会对提升机造成伤害的行为,降低提升机发生故障的概率。如运行过程中有效减少噪声的产生,提升机突然加速或减速瞬间会突然产生极大受力,控制器进行自动化的缓冲处理,避免对设备造成损害。同时借助先进的监控和保护功能,对升降机的运行过程进行监控,能及时根据需要进行必要的调整,保证了容器的精确定位,当出现问题时,迅速自动断电进行保护措施,防止对人员和设备造成损害。这些优点都是传统的操作技术难以实现的。

3.2煤矿供电系统中的应用

煤矿企业随着技术不断发展,电气设备的功率也在不断增大,对于电能的需求也在不断上升,电气设备在运行或停止过程中都会对煤矿的供电网产生一定影响,因而要保证供电网运行平稳就需要加强对煤矿生产中供电系统的调度管理,不断为井下电气设备提供足够的电力供应,为其提供可靠的电能。在煤矿开采过程中可以通过应用机电一体化数控技术进行电量调度,控制各个系统的用电调配、电容投运等,减少无功功率损耗,使得煤矿供电系统无功电流能够减少,从而不断促进功率提升,而要实现这一目标,在操作应用上主要可以通过集中补偿和就地补偿的方式进行,从目前机电一体化数控技术在供电系统当中的应用情况来看,大多数是选择采用微机保护开关,这种开关的功能比较齐全,而且能够维持供电系统的稳定性,从而促进煤矿开采效率的提升,在现代煤矿生产中值得推广应用。

3.3矿井安全监测

煤炭行业不仅仅在中国是危险性较高的行业,在国外煤炭行业同样存在着危险性。在美国西部采矿的潮流兴起的时候,许多煤炭工人由于缺少安全保护而导致意外死亡。因此,自动化的煤矿机电设备在对矿井进行动态监测是十分必要的。现代化矿井在建立安全监测有着十分重要的作用,矿井各个部分进行实时监测可以反映出来矿井各个部分的数据,包括井下排水系统和地面压风系统等等。在近几年因为井下人员失去了与地面上的联系所导致的煤炭事故逐渐增多,对煤炭人员的生命财产安全造成十分重大的威胁。自动检测设备是自动化技术在煤矿机电设备方面有着非常重要应用的前景,对于煤炭地下采矿有着重要的指导作用。一旦发生各种样的事故,自动化检测设备可以提供各种各样的帮助,帮助救援进行快速定位。这为煤炭机电设备提供了十分便利的帮助。

3.4电牵引采煤

机与监控和设备的运用。电牵引提升机有效的提高了牵引效率,保证装备的性能,降低事故的发生率。在今后的发展中,电牵引技术将会更加普遍。矿下的资源开采操作具有极大的危险,所以必须进行严格的监督与控制,运用自动化技术对操作人员进行追踪,及时掌握矿下操作人员的行踪与安全状态。

3.5煤矿监控设备中的应用

煤矿生产中由于井下作业环境比较特殊,危险性较强,因而在生产过程中需要进行全程监控,以便在突发情况时可以及时救援,保证员工及设备的安全。同时还能够对设备进行诊断,判断设备故障情况,保证运行正常,设备诊断过程如图2所示。近年来,煤矿安全事件频繁发生,不但影响煤矿事业的发展,同时给员工的生命安全带来了较大的安全隐患。在煤矿生产过程中,利用传感器设备可以及时获取煤矿的生产情况,将其传送到相应的调度中心,实现对煤矿生产的全方位监控,保证煤矿生产的安全性。如运用水位传感器可以对煤矿水位进行监控,当煤矿水位达到上限时,监控系统会自动发出报警,使工作人员可以及时处理或撤离煤矿。同时,通过自动化监控还能够对作业人员进行实时定位,掌握作业人员的位置,以便在出现事故时能够及时安排人员撤出,尽快对人员进行救援,从而减小事故损失。

结语

在当前煤矿开采中,自动化技术的应用具有重要价值,不仅能够使煤矿提高生产效率,提高产煤质量,而且还能够为煤矿生产的安全提供保障。当前中国自动化技术发展比较慢,与国外相比还有一段距离,因而应该加强对自动化技术的研究,积极吸取先进的技术经验,从而不断推动煤矿生产当中自动化技术的发展。

参考文献

[1]任率.唐山沟煤矿薄煤层自动化开采技术的应用现状[J].山西煤炭,2016,36(3):68-69.

[2]张玉亮.电气设备自动化调试技术在煤矿中的应用研究[J].科技资讯,2016,14(8):29-30.

[3]王风强.煤矿自动化控制无人值守配电岗位管理制度的优化[J].山东工业技术,2016(15):49.

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