智能化技术对煤矿机电运输的影响研究
朱伟
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朱伟,. 智能化技术对煤矿机电运输的影响研究[J]. 煤炭技术研究,20225. DOI:10.12721/ccn.2022.157234.
摘要: 机电运输在煤矿生产中发挥着重要的作用。随着人工智能的兴起,煤矿机电运输也在逐步实现智能化。通过分析煤矿智能化技术在机电运输中应用的优势,重点分析了智能化技术对煤矿机电运输的具体影响,可以为煤矿机电运输的智能化提供一定的参考。
关键词: 煤矿开采;智能化技术;机电运输
DOI:10.12721/ccn.2022.157234
基金资助:

1.1煤矿机电运输

煤矿机电运输作为煤矿生产流程中的关键组成部分,涵盖了从矿产采集到运输的整个过程,包括多个环节。其在矿山生产中的高效运作对确保煤炭的准确、高效、安全运送发挥着至关重要的作用,为矿山生产的持续发展提供了不可或缺的支持。在煤矿机电运输中,运输车辆是核心要素之一。各种类型的运输车辆,扮演着将煤炭从采掘点或储存区域运送至加工或储存地点的关键角色。应根据矿山内部布局和运输需求,对这些运输车辆进行不同形式和规格的设计和配置,以确保物料能够高效、顺畅地流动,从而满足生产需求。此外,传输设备也是煤矿机电运输的重要组成部分。传输设备包括各种输送带、皮带输送机、斗式提升机等。这些设备的运行状态和性能直接影响着运输的连续性和稳定性,因此其设计和运行极为重要性。然而,传统的人工操作模式存在一系列问题,例如效率低、劳动强度大、安全隐患等。运输过程需要投入大量人力,操作人员需要长时间监控和操作运输设备,这不仅提高了工作强度,还容易发生操作失误和事故风险。为了应对这些挑战,在煤矿机电运输中引入自动化技术,以提升系统的运行效率和安全性。自动化技术的应用可以通过智能化控制系统实现对运输车辆的自主导航和运行,减少人工干预,降低操作人员的劳动强度,同时提高运输的准确性和稳定性。此外,自动化技术的应用还能够实现对运输设备状态的实时监测,及时发现并解决潜在故障,从而提高系统的可靠性和安全性。

1.2自动化技术

自动化技术通过引入先进的传感器、控制系统和网络通信等,为煤矿机电运输系统的智能化注入活力。煤矿机电运输系统的自动化应用场景主要集中在井下运输、提升系统和地面输送3个方面。井下运输中,自动化技术用于监控和控制带式输送机、刮板输送机等设备的运行,通过传感器,实现对输送带速度、张力、煤位等参数的实时监控和自动调节。提升系统通过自动化控制技术对提升机的电机、制动器、钢丝绳和卷筒进行精准控制,实现平稳高效的提升和下降,并通过安全监测系统及时处理异常情况。地面输送方面,自动化系统用于煤炭的分选、装车和储存,通过自动化控制系统和传感器网络实现实时监控和优化调度。未来,随着物联网、人工智能和大数据技术的发展,煤矿机电运输系统的自动化将更加智能化和精细化,通过智能感知、数据分析和自动决策,提高系统的自适应能力和运行效率,从而进一步提升煤矿生产的安全性和经济效益。

2 智能化技术应用于机电运输中的优势

在煤矿机电运输中,应用智能化技术后,运输效率更高、运输更安全以及运输成本更低。下面将对这几个方面进行具体的分析。

2.1运输效率更高

智能化的主要理念是实现设备的自动化甚至无人化运行。在对煤矿机电运输设备进行智能化改造后,运输效率将变得更高。通过对运行设备进行自动化控制,可以减少等待时间,使整个系统运输达到最优状态。与此同时,通过实施智能控制,可以快速实现机电运输设备的启停,从而节省大量的时间。

2.2运输更安全

运输的安全性一直是关注的重点。以往的运输设备多是人为操控,在违规操作或出现误操作时,很容易出现较大的安全隐患。有时为了节省时间,在运输设备上超载装运货物,使得存在较大的安全隐患。在应用智能化技术后,可以采用各种传感器对运输过程中出现的危险情况进行判断。一旦出现危险,则自动采取紧急措施,从而避免安全事故的发生。

2.3运输成本更低

在应用智能化技术后,可以在极大程度上降低运输成本。一方面,可以降低运输的人力成本。在传统的运输中,需要大量的工人来操作运输设备或对设备进行值守。在智能化技术应用后,只需要少量的人员或不需要人员,这可以削减运输人员方面的成本。另一方面,可以降低设备运行维护的成本。在应用智能化技术后,设备完全自动化运行,运行更加平稳,可以有效地降低设备的故障率,延长设备的使用寿命。

3 智能化技术对煤矿机电运输影响

3.1 提升了运输过程的稳定性

通过智能监测与预警、智能调控与优化及智能故障诊断与维护等手段,智能化技术有效降低了设备的故障率,保障煤矿机电运输系统的稳定性和安全性。第一,在煤矿提升机系统中引入智能监测与预警系统,系统通过高精度传感器实时监测提升机运行状态,每秒采集电机转速、负载情况、温度参数等数百条数据。系统具备较高精准性,整体预警准确率超过95%,平均响应时间不到0.1 s,能有效识别过载等异常情况,保障煤矿生产连续性。第二,针对皮带传输机系统智能调控与优化技术,系统在数据分析技术下能自动调整传输带运行参数,保障最佳运输效率。第三,智能化技术应用提升煤矿机电运输系统故障诊断与维护效率。通过先进的数据分析和机器学习算法,系统能快速准确地识别出潜在的故障隐患,根据实际情况给出具体的维修建议,降低因为停机故障导致的生产损失。

3.2 提升了供电系统的可靠性

智能化技术在煤矿机电运输系统供电系统中应用显著提升其可靠性,能更加智能地监测、预测、诊断和调控电力设备,给煤矿安全生产提供可靠的电力保障。第一,引入智能传感器和监测装置能实时监测供电系统各个关键设备的运行状态,及时检测到电力设备异常情况,第一时间发出预警信号。第二,系统利用大数据分析技术快速准确地诊断出电力设备可能存在的故障类型,在分析原因基础上制定合理的解决措施,也能通过历史数据分析预测可能出现的故障,通过提前采取措施方式保障系统稳定运行。第三,实现对供电系统的远程监控和远程维护,维修人员在智能化技术支持下远程监控电力设备的运行状态,通过远程诊断与技术维修方式缩短故障处理时间,进而提高系统可靠性。

3.3 提升了运输过程的效率

智能化技术提升煤矿机电运输系统运输过程的效率,通过实时数据采集与监测等手段运用,能保障运输过程更加智能化,给煤矿生产提供可靠的运输保障。第一,智能传感器每秒采集数百条数据,监测系统的响应时间在毫秒级别,实时监测各个运输设备的运行状态,将所采集的数据传输到中央控制中心,这样就实现对整个运输系统的实时监控。第二,系统通过数据变化自动调整设备运行参数,提升皮带传输机等设备的运行效率,实现最佳运输效率,保障系统运行中各项能源效率。第三,系统根据实时电力需求和设备运行状态自动调节供电系统运行参数,尤其是通过预测性维护提前解决潜在故障,以免因为故障停机导致的生产中断。管理人员在智能化技术支持下实现远程监控,分析各项设备的运行状态,当出现异常情况之后迅速采取措施进行应对,这样能提高运输过程中整体生产能力。

4 结论

在煤矿开采的机电自动化传输行业智能技术的进步趋势预示着将来的煤矿作业将变得更为高效率、稳妥与自动化。自动化运输车辆、先进的调度算法、海量数据分析及云端处理能力的结合以及物联网解决方案的整合与进步,均为煤矿行业的机电自动化运输系统带来了显著的革新。众多发展动态相互作用促进了煤矿采掘行业中机械电子运输系统智能技术的进步,为该行业提供了更为高效、稳妥且自动化的应对策略。