煤矿机械设备电气自动化技术应用及发展趋势研究
任永锋 鲁军
生成PDF 清样下载 引用

复制成功

导出题录

参考文献( GB/T 7714-2015 ) 复制

任永锋 鲁军,. 煤矿机械设备电气自动化技术应用及发展趋势研究[J]. 中国机械研究,2022.8. DOI:10.12721/ccn.2022.157077.
摘要:
国家对能源建设一向十分重视,煤炭作为世界上最主要的能源之一,其技术和装备都得到了全方位的革新,使工作效率和质量得到了极大的提高,并确保了持续的生产。目前,煤矿的电气自动化技术日趋成熟,对煤矿的发展具有重大的促进作用。只有全面推进机械化生产,才能有效地提高煤矿的采掘能力,以适应社会和经济发展对能源的需要。本文通过对矿井自动化技术在矿井中的应用现状的分析,对其在矿井机械中的应用作了较为全面的阐述。
关键词: 煤矿机械;电气自动化;机械化生产;应用
DOI:10.12721/ccn.2022.157077
基金资助:

0 引言

随着经济的逐步提高,人们对生活和收入的要求也逐渐提升。所以,随着我国目前各项事业的实际发展,逐步改变了传统的手工作业模式,采用了自动化技术,从而在无形之中,有效地提升了工作人员的工作效率,为人们提供了更加便捷的服务。同时,在我国传统矿井机械设备的使用中,有关人员缺乏实际的专业技术和技能,仅采取了传统的人工作业方法,而且所掌握的科技知识还不够丰富,这对我们国家的矿井机械生产的高效率工作有很大的影响。通过一系列的实践,证实了在目前的煤炭资源开发中,要提高生产效率,必须逐步将电气自动化技术引进到生产中。

1 电气自动化技术对于煤矿生产的意义

1.1 促进煤矿安全生产管理水平的提升

煤矿企业的生产活动主要集中在矿井下,其作业条件极其复杂,存在着多种风险隐患,稍有不慎就可能造成安全事故,煤矿工人的生命受到严重威胁。安全是煤矿生产的首要原则,无论在什么条件下,都要保持高度的警觉,都要以安全为第一要务,在保证安全的基础上,提高煤炭的产出量。这对煤矿生产的管理提出了更高的要求,从整体上确保生产的连续性,必须强化管理,提升企业的管理能力和水平,以科学的管理手段,为员工提供全方位的工作环境。现代矿井的生产与过去的传统手工操作相比,采用机械化设备可以有效地改善矿井的安全,无论是掘进还是综采,无论是交通工具还是运输设备,都有了机械化操作,通过机器的运作,可以减少人力的投入,不但可以有效地减少人力的不稳定,同时还能保持生产的安全性,并对井下的人员进行控制,确保了生产的安全,并使机械化的使用水平得到了提升。利用电气自动化技术实现了对事故的自动识别,增强了危险源的识别能力,实现了对危险问题的远程控制,极大地减少了操作的危险性,从根本上保障了生产的高效性,采用自动化技术促进了企业的管理水平的提高。

1.2 提高煤矿机械生产效率

采用自动化技术可以有效地实现对机器的远程监控、远程操作和远程调试,确保设备的工作性能稳定,从而提高生产效率。通过遥控自动监控系统,可以实时监控设备的现场运行状况,及时发现故障,迅速分析故障原因,根据故障状态向设备发出指令,判定设备需要停产维修,从而极大地减少了由于设备原因造成的停产。采用远程遥控技术,提高了设备的使用效率,降低了设备维修和保养的时间,降低了系统的运行费用。在机械设备的操作中,各种故障不可避免,仅靠人力进行维修,将会对后续的生产造成一定的影响,而采用自动化控制技术,可以极大地减少人为干预,避免人工操作和管理上的疏漏,从而提高煤矿企业的生产效益。

2 电气自动化技术在煤矿机械设备中的主要应用

2.1 煤矿生产中采掘机械的电气自动化

矿井开采机械的应用越来越趋向于自动化,矿井开采中经常采用水平多马达传动。在一些场合,交流电力牵引因其高效、可靠、环保等特点,在维修中应格外重视。在采掘工艺中,以计算机为核心,采用各种传感器对矿井的工作状态进行监测,实现对设备故障的探测。我国煤矿井下采煤机大多采用电力牵引,但随着科技水平的提高,采用交流牵引技术在薄煤层开采中应用。近年来, PLC与计算机之间的自动控制越来越受到重视,这种技术的运用可以使煤矿生产效率得到明显的改善。

2.2电气自动化矿井在交通系统中的应用

在控制系统中,可以将 PLC技术作为控制中心,设置用户管理接口和监控系统,实现对设备的自动控制。可以采取单机控制、手动控制、集中控制等多种控制模式,使员工操作更加方便,缩短了工作时间。并且可由计算机实时监测电流变化、胶带运行速度、实时煤量等参数,并能准确地反映工作中的打滑、偏移和堆煤情况,如粉尘浓度、CO2浓度等,并及时发出警告,可有效地提高工作的安全系数。电子装置还可以与电控、变频器、 CST、电软起动装置灵活地结合,能较好地完成对车辆的调速控制,并能达到软停、软重启等功能,降低了故障发生,提高了整体工作效率。

2.3在安全保障设备及装置中的应用

煤矿生产,安全是第一要则,这是煤矿企业的基本准则,无论是技术革新,还是设备升级,都必须从安全角度出发,从整体上提升产品的安全性。矿井作业的安全是矿井安全的核心,为了确保矿井的安全,必须在矿井运行中建立专用的安全监测和保障体系。监控范围涵盖了整个煤矿,实现了温度、湿度、气体浓度的自动控制、全程监测,采用红外自动喷水装置、断电仪、风电闭锁装置,对现场进行安全管理,及时发现安全隐患,确保生产持续。感应器和监控器要充分保障对数据的实时传递,并能通过后台的直接监控来分析设备的操作品质,并对发现的问题进行及时的处理和快速的响应。设备采用 PLC作为电力系统的主控制器,可实现多个设备的同步控制,并可在多种逻辑方式下进行良好的切换,从而提高了对节点的监测效率;能有效地提高工作环境,减少员工的风险。

2.4矿井通风排水系统电气自动化技术

由于矿井作业条件比较特殊,因此建立自动通风系统十分必要。在电气自动排风系统的建设中,必须对矿井的正常运行情况进行监测,充分掌握瓦斯浓度、粉尘浓度,并依据监测结果建立自动通风系统,当发生瓦斯污染超标的情况下,可以对矿井进行有效的通风,从而有效地控制矿井的工作环境,使矿井的工作更加安全。针对矿井的排水管道,在建设自动化排水管道时,应考虑到排水管的排水量和自动给水的容量。在矿井的排水中,电气自动化的应用有:第一自动化的排水系统可以根据需要自动的排水和给水,并且可以根据用户的需要调整供水设备,从而提高供水的效率和精度,降低了煤炭资源的浪费,从而降低了矿井污水的污染。第二,采用电自动化排水管系统,可达到防护功能,使排水系统有效运转,降低排涝事故,当发生安全问题时,下水道会自动启动应急预案,保证矿井的安全。

3 机械设备电气自动化技术应用前景

随着社会的发展,我国的企业对生产设备的需求量也越来越大。采用电气自动化技术,可以减少工人的劳动强度,增加生产的安全。然而,从我国煤炭工业的实际使用情况来看。还有存在一定的问题,比如机电兼容性,但在实际生产中并不是每一台机器都是大型设备,因此也不是每一台机器都可以采用这样的自动化技术进行控制。为促进电气自动化技术在我国的推广和应用,必须加强对机电一体化技术的研究。首先加大产品的开发力度,加大对国内技术的研究,降低进口设备的总量,目的是为了维持技术的独立性。其次,要根据国内生产企业的实际情况,加强机电一体化技术与生产装备的融合,并通过改善生产设施来提升产品的品质和效益。最后,重点在于加强机械设备的管理者和操作人员的技能,降低事故的发生率,提高设备的运行效率。

4 结语

总之,由于信息技术和其他高新技术的发展,煤炭企业逐渐将电气自动化技术应用到矿井和其他行业,这对提高矿井的生产效率和安全性具有重要意义。然而,目前煤矿机械的电气控制还处于初级阶段,其精度还不能适应更高的要求。为此,应加强与之配套的技术研究,以期为我国煤炭工业、国民经济、社会的平稳发展打下坚实的基础。

参考文献

[1]李欣.煤矿机械设备电气自动化技术的应用探讨[J].中国石油和化工标准与质量,2021,42(13):156-158.

[2]张秀明,牛娜,聂淼.煤矿机械设备故障分析与诊断技术及发展趋势分析[J].中国设备工程,2021(05):178-180.

[3]刘炳钰.电气自动化技术在煤矿机械设备中的应用[J].技术与市场,2021,29(01):115-116.

作者简介:任永锋,1989年1月20日出生,男,陕西省凤翔县人,本科学历,助理工程师,研究方向煤矿生产调度管理。

》在线投稿系统

*文章题目:
*作者姓名:
*电子邮箱:
*通讯地址:
*联系方式:

  备      注:

*上传稿件:

支持上传.doc,.docx,.pdf,.txt,.wps文件

投稿须知:

1、审稿结果将于1~7个工作日以邮件告知,请注意查收(包含录用通知书、审稿意见、知网CNKI查重报告)。

2、提交投稿后,若7个工作日之内未接到录用通知,则说明该文章未被录用,请另投他刊。

3、凡投寄本刊稿件,如在内容上有侵权行为或不妥之处,均应文责自负。本刊有权对来稿进行文字编辑、加工和修改,如不同意,请附说明,以便妥善处理。

4、多作者文稿署名时须征得其他作者同意,排好先后次序,通知用稿后不再改动。

5、凡投往本刊稿件一经录用发表,其版权归本刊所有。

6、本刊已全文录入中国知网、万方、维普等数据库,如作者不同意被收录,请提前申明,未申明者,本刊一律视为同意被收录。

7、请勿一稿多投。