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自动化技术在煤矿机电设备中的应用探析

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  摘 要:随着人们生活质量的提升,生产社会化的加速,对煤炭需求量也快速上升,只有全面保证煤炭开采安全稳定,才能保证经济连续发展,加强煤炭开采安全性、高效率,是当前煤矿行业关注的主要课题。为提高煤炭生产水平,一些新的技术被应用到煤矿开采中,尤其是機电自动化技术逐渐应用到煤炭生产中,一定程度上提高了煤矿生产效率,及煤矿单位的安全、稳步生产。本文通过对自动化技术基本内容的分析,进一步探索自动化技术在煤矿机电设备方面的应用。
  关键词:煤矿机电一体化 综合采煤 设备
  中图分类号:TD67 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2019)04(a)-0098-03
  当前,我国煤矿井下已应用各种智能设备,全面替代人工劳动,保证了安全、提升了效能,智能化作业设备、井下智能机器人等应用,均需要技术支撑,通过自动化设备满足生产标准要求,随着技术的不断完善,各种现代化自动设备不断应用到实践中。目前,我国井下机电设备还有待创新提高,不断进行技术完善,如果智能控制设备达不到生产标准要求,则会为生产带来隐患,影响工作质量。为了全面提高井下作业安全性,我国大部分煤矿作业区均已经安装了监控系统,实际应用中,一些监控系统还存在问题,影响了安全生产,进行矿井作业时,必须要全面保证安全可靠,创新应用机电技术能够保证生产安全、运行可靠。
  1 自动化基本内容
  1.1 煤矿机电设备特点
  当前,应用最为广泛的机电设备需要保证信息化和自动化,这是煤矿机电技术最为主要的特点,只有全面实现了高智能发展,才能确保生产连续性、安全度。信息化非常重要,这是未来社会发展总趋势的要求,同时,也是煤炭生产安全的需要,可以说,信息化和自动化在各个环节均不可或缺。煤炭生产的自动化设备是在无人监管情况下能够自主完成信息收集、信息分析、信息监测、信息控制、信息传输等作业的设备。
  1.2 自动化内容
  机械生产存在一定的安全隐患,必须要时刻保持精准操作,通过技术植入,能够提升安全性,在各种生产流程中,完全实现无人直接参与的生产过程,通过技术支撑,使各类生产信息传递、处理整合、无人操作等,有效保证了自动化、智能化生产。在技术驱动下,生产流程更加流畅、减少人力、物力和财力投入,节省了生产的整体成本。自动化技术有着非常广泛的内容,主要包含机械技术、微电子技术、计算机技术和自动控制技术等不同的领域,各种技术的组合,形成了自动控制技术,其中,机械技术是最为基础的技术,在传统机械原理上,实现了技术的结合,确保自动化技术应用,提高了机械技术性能,同时,也发挥了自动控制技术优势,使设备能够在一定时间段内,连续运转、高效运行,全面保证了机械设备生产能力与质量。煤矿机电设备研发与性能优化,必须要依靠传统的机械技术,在现有条件下,进行技改提升,提高设备的性能与效率。微电子技术在煤炭生产领域也有广泛应用,用于半导体器件操作,整体特点是实用强、体积小、重量轻、效率高,在信息传输中,发挥着重要的作用,是当前最为核心的技术形式。微电子技术能够时时保证安全,特别是在煤矿机电设备操作运行时,能够及时进行监测,提取数据,有效保证生产安全,消除各种隐患,微电子技术在煤炭生产中能够全面满足生产各个流程的需要。随着新一代技术的不断创新,微电子设备也实现了技术迭代,保证了信息的及时有效反馈。计算机技术在各行各业均有广泛应用,在煤炭机械中,也有着普遍使用,计算机是自动化技术最为核心的部分,在煤矿机电设备自动化生产中的地位非常重要,能够对整个生产活动进行整体控制和管理,保障生产效率和质量。自动控制技术是标准化设定的操作,根据日常生产能力与水平,预先设计参数,通过自动控制系统达到预设目标,通过有效使用智能系统,全面保证煤炭生产安全,避免出现严重安全事故。
  2 煤矿机电自动化优点
  煤矿机电自动化是科技的产物,是随着社会整体技术进步产生的,和传统机械设备相比,有自身的优势特点。
  2.1 多元多样性
  全新的技术时代,使技术形态多种多样,满足不同行业的适配需要,各种技术日新月异的涌现,全面形成了自动化技术的多样性,在煤矿机电自动化产品中,也形成了多种类、多形态的技术格局,可以说,当下的机械产品系统中,已经按照自身的机械原理实现了技术控制与操作,全面有效推动煤矿机电设备向自动化、智能化方向发展的整体进程。
  2.2 高度集成化
  自动化技术在煤炭生产过程中的广泛应用,极大地拓展了应用空间,不仅局限于某一方面层次需要,而是把计算机技术、单片机技术、传输系统和信息采集等技术紧密集成起来,按照人机控制界面进行自动控制监测,全面提高了产煤率,保证了生产的连续性,在煤矿资源开发利用中广泛采用,这样,就能够对生产的各个环节进行监测与控制,高度集成化进一步推进了技术创新。
  2.3 智能化
  智能化发展也是煤矿机电设备的一个特点,通过智能化发展全面有效提高煤矿资源开发利用率,煤炭生产环节中,通过借助智能化系统,达到对煤炭生产领域各流程的动态监测,确保了设备运行稳定可靠,对设备的问题及时发现,通过有效分析,保证了煤矿开采状况良好,全面增强机电设备自动控制程度。
  2.4 开放性
  机电自动化也有信息技术的支撑,可以说,机电的发展也融合了通信技术的部分内容,通过良好的技术通信,保证了监测的及时性,通信系统包括通信接口、通信模块、中央处理器等,通过各个设备的功能,有效保证了煤矿机电自动化有效控制,实现了信息传导、交互的能力。
  3 煤矿机电设备自动化技术应用
  3.1 采掘设备中的机电自动化技术应用
  煤炭开采是一个复杂的过程,只有全面保证各环节的安全,才能实现整体生产安全。煤炭开采过程中,受各种条件限制,往往存在一定的安全隐患,如果不加以控制,则容易出现问题,轻则影响生产,重则会出现人身伤亡。煤炭生产安全受到地质、瓦斯、煤尘和地下水等影响较多,传统生产容易造成意外伤害,为了全面提高生产效率,保证人身安全,很多煤矿企业已经重视机电自动化技术的应用,在煤矿采掘设备中保证了安全率。大型煤矿采掘设备均实现了自动控制,保证了煤矿综采效率与质量。实际应用过程中,全面应用电力牵引设备,这是采煤应用中机电自动化技术最核心的技术。传统液压牵引机容易出现滑脱的问题,影响生产效率与质量,通过使用电牵引采煤机,能够全面提高生产安全性,避免出现采煤机下滑现象,通过技术推广,保证了系统可靠性,滑脱时,能够通过发电制动,全面避免机器下滑,保证了采煤机能够正常地运行。电牵引采煤机可以达到高角度技术要求,能在倾斜角40°~50°的煤层中快速前进并开采,实现高难度爬坡,不需配备防滑装置就能够避免滑脱的危险,利用电牵引采煤机,可以在更加广泛的层面进行开采与作业,不受环境影响,有效提高了开采效率,在煤炭开采工作中,发挥着非常重要的作用。   3.2 提升设备中的机电自动化技术应用
  煤矿实际生产作业中,提升设备应用最为广泛,是最为基础的机电设备,可以说,煤炭生产利用率最高的设备就是提升设备,在各个层面作业中均有频繁使用,在实际作业中,重点用于矸石、煤炭人员的提升作业,根据不同的作业面,每天进行反复运行,设备磨损率大,工作强度大。这种时刻在做往复运动、高速持续的运行,必须要保证可靠安全,这样才能确保生产安全。为了全面提高设备的精准性,必须要进行技术改造,通过对提升设备自动化技术融合,保证设备先进性。技术应用主要是通过性能较高PLC 可编程控制器的植入,全面实现设备调节控制功能、执行辅助监控的可控,使选择方式可调,自动化提升设备能够通过主控、制动、调节、行程等环节有效掌握设备的运行规律,通过各自独立控制器保证了合理运行,各设备间的连接主要是通过数据线,保证了总线通信快捷高效。提升设备变频调节通信、电控系统监测及控制等多个环节均已经实现了自动化技术控制,保证了设备稳定运行,提升安全性。
  3.3 传送系统中机电自动化技术应用
  煤炭传送系统至关重要,传送系统安全,才能实现生产安全。可以说,传送系统是影响煤矿安全生产和生产效率最为主要的因素。社会化大生产的加快,对能源需求时不断增加,只有全面保证生产,才能满足需要。煤炭传送系统在开采中的运输量越来越大,如果长期处于输送量大、输送距离长的状态下,很容易出现撕裂、跑偏、移动等问题,煤炭传送中的安全不容忽视。为了提高生产效率,保证运输安全,则需要在煤炭传送过程中,全面引入自动化控制技术,对煤炭传输各个环节进行监测,及时反馈生产情况,通过计算机控制界面,进行监测分析,精准控制运输量,保证生产安全。
  煤炭传送系统自动化技术应用,重点在监测传送带动态运输状况、报警系统等方面,两方面自动控制,就能够提高生产安全性。煤炭传输过程中,如果传送带欠饱和,那么信息就会反馈到指挥中心,通过综合调剂,保证良好的运输状态。如果传输超载,则会通过监测系统快速的侦察反馈,使相关传输信息到达控制中心,控制中心对信号进行处理并报警,确保煤炭资源输送量符合标准数量。在传统传输设备中全面植入监测系统和警报系统,能够大大提高传输效率,保证传输安全,实现生产连续作业。
  3.4 监控设备中机电自动化技术应用
  煤矿行业对自身的技术改造越来越重视,特别是在各个环节中的自动化技术应用,全面提高了生产效率与安全,煤矿矿井施工环境实现了远程自动化监控。一是提高定位精度。自动化系统达到了全面的优化,通过效果最优化,确保了生产的安全,井下定位系统是当前最为重要的技术,特别是当井下出现危险时,为了能够尽快保证受困人员安全,提升抢险效率,达到最佳救护成果,则需要定位系统提供精准定位。二是掌握作业情况。通过自动化监控的建立,能够远程掌握下面的情况,对设备运行、人员移动等情况,每时每刻都能够监测,对地理信息的显示明确清晰,保证了井下作业的安全性,更便于井上管理人员指挥作业。三是便于指挥调度。通过监测系统的应用,大大提高了地上地下的协调效率,能够对煤矿井下地理情况明确分析,按照实际情况,完成对坑道动态的分析,这样就能够有效指挥生产,保证井下快速作业。
  3.5 液压支架中机电自动化技术应用
  机电自动化技术在煤矿开采液压支架中有着广泛的应用,支架主要功能是支撑煤层,保证工作面稳定,全面保证各设备向前推进。通过自动化控制,保证了液压支架自动化分析,根据生产速度与效果及时提示,保证支架移动安全,达到更好保证采煤工作面安全的目标。顶板支护由计算机和传感器控制,根据不同的压力值进行有效调节,相关的调整主要是通过远程实现,按照不同的工作面情况,精准进行调整,保证了人员安全。
  4 结语
  煤矿生产是能源供应的主要内容,只有全面保证生产连续性、稳定性,才能为能源生产提供稳定的原料。把自动化技术应用到煤矿各生产设备中,能够全面提升设备效率,保证人身安全,自动化技术是经济发展的必然要求,更是煤炭企业现代化进程的关键。
  参考文献
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