探讨煤矿机电自动化技术的发展和应用

摘要 :随着科学技术的发展,通过自动化技术改变当前传统煤炭工业生产方式,既能大幅降低由于人为因素造成的安全事故风险,提高煤炭企业安全生产水平,又能高效益的提升生产效率,是当今煤炭企业发展的必然趋势和必由之路。基于此,本文主要探讨煤矿机电自动化技术的发
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  摘要:随着科学技术的发展,通过自动化技术改变当前传统煤炭工业生产方式,既能大幅降低由于人为因素造成的安全事故风险,提高煤炭企业安全生产水平,又能高效益的提升生产效率,是当今煤炭企业发展的必然趋势和必由之路。基于此,本文主要探讨煤矿机电自动化技术的发展和应用。

  关键词:自动化技术; 煤矿机电; 发展; 应用;

  Abstract:

  With the development of science and technology, changing the current traditional coal industry production methods through automation technology can not only significantly reduce the risk of safety accidents caused by human factors, improve the safety production level of coal enterprises, but also improve production efficiency with high efficiency, and it is the inevitable trend and the only way for the development of today's coal enterprises. Based on this, this paper mainly discusses the development and application of coal mine electromechanical automation technology.

  Keyword:

  automation technology; coal mine electromechanical; development; application;

煤矿机电

  0 引言

  本人从事工作的国能集团宁夏煤业枣泉煤矿是一家生产能力800万吨/年,国有大型煤矿,在国家近年来大力提倡煤炭行业减人提效保安,大力推动煤矿自动化、信息化、智能化发展,提高煤矿本质安全水平的背景下,枣泉煤矿正在积极推进本矿的自动化建设。目前枣泉煤矿已实现井下水泵房自动化无人值守,同时按计划逐步实现全矿井生产辅助系统自动化无人值守。结合本人所在煤矿自动化建设方面的经验和技术,对当前煤矿机电自动化技术的发展和应用进行分析。

  当前部分煤矿存在机电设备落后,更新和升级不及时的问题,不仅严重影响了煤矿的生产效率,更威胁到了煤矿作业人员的人身安全。基于此,分析煤矿机电自动化技术发展及应用具有十分重要的现实意义,对于解决上述问题大有助益,于煤矿而言,经济效益和安全效益实现双赢。

  1 自动化内涵的概述

  自动化作为一种更高效、更安全的作业方式,设备是其生产作业主体,它最大限度的避免了人工直接参与生产,在生产过程中加入信息通信技术,利用信息化控制整个流程和操作。其中自动化技术一般包括计算机和电子信息内容,而在现实应用中机械自动化技术和互联网控制的作用也不可或缺。在机械制造领域中,自动化技术的应用由来已久,尤其是在西方发达国家,这次技术的应用已经十分成熟,并且随着现代科学技术的不断完善和进步,机械生产的自动化水平越来越高。在煤矿机电自动化技术领域,参与其中的自动化技术不止一种,包括电子信息管理技术、微电子传感技术、PLC技术等,通过在煤矿机电自动化领域应用这些技术,相关煤矿企业的生产效率得到了大幅度提升[1].由于我国煤矿机电自动化水平发展较晚,相关技术的成熟度也亟待提高,与西方发达国家相比还存在一定距离,正因为如此,研究先进的自动化技术,使其适应我国煤矿机电行业发展要求,才更为重要和迫切。

  2 自动化技术引进煤矿机电管理中的重要作用

  在煤矿机电管理应用自动化技术具有两项明显优势,分别是提高生产效率和降低安全事故风险,具体分析如下:

  2.1 提高生产效率

  传统的煤矿机电设备作业主要依靠的是人工操作,尽管在岗员工均经过了严格的培训,但人为因素造成的操作失误总是无法避免,不仅影响了设备运行的生产效率,也使得生产的质量受到不同程度的影响。并且若无法及时发现操作失误,或无法就失误做出及时的应对措施,还可能会影响到整个生产进程。而在煤矿机电管理中引入自动化技术之后,机械操作失误的概率将大大降低,更为重要的是若生产要求发生变化,只需调节相关设备的数据参数即可,既提高了生产效率,也保证了产品质量[2].

  2.2 降低安全事故风险

  由于煤矿行业的特殊性和危险性,一旦发生安全事故,其后果通常是惨烈的代价,这是各方均不愿看到的,必须加强安全防护。将自动化引入煤矿机电管理中,自动化控制流程中可以预估和评价风险,若发现存在安全风险,可对相关工作人员进行预警,及时排除危险因素,并且还能够监控设备的各项数据,防止危险突然发生,降低安全事故风险。

  3 自动化技术应用在煤矿机电管理工作中的难点

  当前我国的煤炭生产行业的技术发展水平存在不均衡的问题,只有部分大型煤矿企业实现了完全的自动化生产,其余的多数煤矿企业截至目前并未完全实现自动化生产,关于将自动化技术引入到煤矿机电管理中的重要性上文已作出分析,但结合当前煤矿机电技术自动化发展现状发现,仍然存在许多亟待解决的问题和难点,阻碍着煤矿机电自动化技术水平的提升,具体问题分析如下:

  3.1 人员操作不当

  煤矿机电技术自动化操作存在一定难度,需要在岗人员经过一定的技术培训,但现实情况是很多煤矿企业的专业技术人才不够,对于煤矿机电技术的操作不够熟练,在这种情况下,经常面临误差的出现,再加上后续相关制度的不完善,安全事故风险越来越大,人员操作不当不仅会对煤矿的生产效率和质量造成不利影响,更可能威胁到煤矿作业人员的生命安全。

  3.2 工程设计不合理

  分析煤矿机电技术自动化应用效果时工程设计是必然要考虑的因素,工程设计包括多个环节,比如开采进度、费用预算及煤矿设备安装等,工程设计是否科学合理直接关系到自动化技术的应用效果[3].煤矿机电技术自动化若能够真正的发挥作用,对于煤矿企业的助益是众所周知的,但现实情况是很多煤矿企业存在工程设计不合理的情况,没有依据自身的特点合理确定开采进度、费用预算等,导致整个生产过程失控,此现象在一些小型煤矿企业中尤为多见,不仅影响了开采活动的正常开展,更可能造成严重的安全事故。

  3.3 配套管理制度不健全

  自动化技术的应用是多种技术集合综合作用的结果,涉及环节众多,尤其是对于煤矿行业来说,相比其他行业更为复杂,要想实现煤矿机电技术自动化,必须建立完善的管理制度。然而,现实中很多企业的煤矿机电管理制度滞后,已无法适应当前社会对煤矿企业的期待和要求,如此久而久之煤矿机电技术自动化的实现将遥遥无期,无法促进其良性发展。基于此,为了实现煤矿机电自动化,必须建立健全的配套管理制度,只有从制度层面加以约束,才能将自动化技术的价值最大化。

  4 自动化技术运用于煤矿机电设备管理的渠道

  自动化技术运用于煤矿机电设备管理中已迫在眉睫,具体的运用渠道主要有三方面,分别是煤矿提升设备、煤矿采掘设备及煤矿监控设备,具体分析如下:

  4.1 自动化技术在煤矿提升设备中的应用

  在煤矿开采和煤矿产品生产中提升设备都不可或缺,发挥着重要作用,主要用于运输煤矿开采设备、运输开采煤矿相关工作人员及运输原煤等。在整个煤矿生产中几乎每个环节都需要用到运输提升设备,因此必须保证提升设备的安全可靠,提升设备的安全操作是煤炭安全生产的重要基础。当前提升设备中应用自动化技术已经十分常见,对于保证煤炭生产的安全管理具有不可替代的重要作用。分析提升设备相关最先进的技术,PLC设备可全流程控制提升机,利用数字化技术监管和支配设备控制[4].与此同时,为了进一步提高管控的安全性,该技术采用了分步设计,也就是说由不同的控制器控制每个环节或步骤,安排一条总线贯穿其中,如此即使某个环节出现问题,也不会整个生产流程造成严重后果,实行综合管理。

  4.2 自动化技术在煤矿采掘设备中的应用

  对于煤矿企业来说,开采是其获取经济效益的必要手段,对于煤炭生产来说,开采是核心环节,有研究数据表明,安全事故发生最多的环节就是开采环节,因为开采环节是最多变、最复杂的,需要用到的开采人员众多,而瓦斯、水害等危险因素时刻在威胁开采人员的生命安全。开采环节的自动化设备程度越高,意味着人工的使用越少,客观上对于降低了煤炭安全事故对人员的生命财产威胁[5].目前国内智能采煤机的发展,可以实现采煤机视频远程干预截割和视频煤岩识别,利用记忆截割+视频远程截割+视频煤岩识别进行技术融合,推进智能采煤技术。

  4.3 自动化技术在煤矿智能监控设备中的应用

  监控环节对于煤炭开采具有重要意义,通过安装煤矿智能监控设备可有效提高煤炭开采的安全性,及时发现及解决煤炭开采中存在的不稳定或者不安全隐患。因此,必须加强煤矿生产全过程的技术监控。打造综合自动化监控平台,全面覆盖井下、地面生产的主要环节,实现各种生产、检测信息集中化、设备操作远程化、生产指挥信息化。在煤矿监控设备中引入自动化控制,可实时评估整个工作流程中的安全威胁,如图1所示,一旦通过设备发现瓦斯含量超标,威胁到人员安全及生产正常运行,可及时采取应对措施[6].

  图1 自动化监控设备

  5 煤矿机电自动化技术发展前景

  对于煤矿机电设备而言,自动化和智能化是其未来的大势所趋,通过深入研究煤矿机电自动化,不仅能够加快我国追赶发达国家的脚步,还对于提升煤炭资源开采率及降低煤炭生产安全事故发生率具有重要的现实意义。未来是信息化时代,微电子技术、信息技术等现代科技技术必将越来越成熟,相关产业的发展也会越来越完善,这些都为煤矿机电自动化的实现打下了坚实的基础。现阶段部分煤矿企业在实际生产过程中引进远程操作技术,该技术实现远程操控及无人值守,煤矿职工无需进入煤矿监测井下作业,可利用视频技术观察开采运输流程,对煤矿生产具有重要意义。无线网络视乎为煤矿机电设备智能化奠定基础,监控传感器及冲击低压、火灾等,保障井下作业人员的安全。

  参考文献
  [1]刘山峰。简析煤矿机电自动化技术的创新应用[J].南方农机,2019,50(19):226,234.
  [2]何彦军。煤矿机电自动化集控技术的应用与发展[J].科技资讯,2019,17(23):58,60.
  [3]李浙。机电自动化技术在煤矿掘进工作面中的应用[J].电子技术与软件工程,2019(14):138-139.
  [4]赵峰。浅析煤矿机电运输系统自动化技术及其发展[J].中外企业家,2018(36):138.
  [5]张飞。煤矿供电系统自动化设计及实践研究[J].价值工程,2016,35(19):91-93.
  [6]周飞龙。煤矿机电设备自动化技术的现状及应用研究[J].工程技术研究,2018(15):63-64.

    贺文斌.煤矿机电自动化技术发展及应用分析[J].价值工程,2019,38(36):245-246. 转载请注明来源。原文地址:http://www.lw54.com/html/zhlw/20200107/8230962.html   

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