煤炭资源作为我国经济建设中不可或缺的资源,随着近几年社会经济不断发展,对资源需求也越来越大,在此背景下,对煤炭资源开采提出更高的要求。结合实际,煤矿生产需要应用大量设备,且在具体运行中,煤矿机电开采自动化水平的高低直接关系生产效率,因而有关企业应加强对相关技术的创新,切实提高生产效率。
一、煤矿机电自动化技术创新
自动化技术可在无人的条件下,利用相关机械设备完成信息的传送和处理,同时还可进行检测和控制工作。对于这种方式,运用多个学科领域,即计算机、电子技术和自动化控制等技术的结合,最终形成综合性较强的学科。通过了解可知,国外自动化技术发展比较早,这种技术是通过PLC控制技术、检测、传感技术等相互结合,促进煤矿机械技术的提升[1]。
二、煤矿机电自动化技术特点
煤矿机电自动化技术主要是通过对传感器的利用,对机电设备进行监测,之后利用控制器所获取到的信息进行相应的识别和判断,最后根据实际要求进行自动化控制。对于自动化技术具有的特点,主要表现在以下几个方面:
(一)多样性
众所周知,煤矿生产所应用的机电设备融入多个领域的技术,而这使得自动化产品类型具有多样性特点,尤其是机械和电气产品[2]。
(二)集成化
煤矿生产自动化技术需要PLC、人机界面、数据采集等相关技术予以支持,在具体应用中需要相关人员通过人机界面对机电设备的运行状态实施监测,同时也可输入有关参数对采掘设备进行严格控制。
(三)智能化
不少煤矿深井作业都会以无人方式进行,而这需要通过对智能化技术的应用对煤炭采面参数进行相应的采集,完成后还要在人工智能的控制下,就如何安全进行开采工作进行判断[3]。
(四)开放性
因煤矿机电设备通信能力比较强,其具有的控制系统可实现通信端口与机电设备信息交互,便于操作人员及时获取相关设备在运行中的状态。此外,还可利用通信端口对机电设备进行合理控制。
三、煤矿机电自动化技术应用存在的主要问题
关于煤矿机电自动化技术在应用过程中面临的问题,主要表现为:缺乏完善健全的管理制度、工程设计存在一定的缺陷、煤矿开采技术比较滞后,且应对能力薄弱、操作水平不稳定等。针对这些问题,需要煤矿企业予以重视,深入分析问题出现的原因,并在此基础上加强对自动化技术的创新应用,以期能够有效保证煤矿生产安全有序进行,提高生产效率,满足社会发展需求[4]。
(一)缺乏完善健全的管理制度
煤矿机电自动化技术本身就具有较高的技术性,且在应用中存在一定的复杂性,因而在相关管理方面需要有严格的规范制度予以保障。但是从实际情况看,多数煤矿企业还在沿用传统管理制度,这种制度已经无法适应现代煤矿资源生产需求。另外,相关煤矿管理人员对机电自动化技术并未引起重视,因而在具体工作中会忽略这一技术的应用,进而影响煤矿机电自动化技术在作业中作用的发挥。
(二)工程设计存在一定的缺陷
工程设计是进行煤矿生产的重要基础,在设计环节中主要包括煤矿设备安装、费评估和开采进度等。但是有部分构成设计存在一定的确缺陷,导致煤矿机电自动化技术具有的作用无法得到充分发挥,若盲目使用自动化技术,容易给企业增加开采成本。总之,工程设计缺乏合理性,不仅会对煤矿开采工作开展产生影响,还极大地降低开采效率,严重时还会引发安全事故[5]。
(三)煤矿开采技术比较滞后,且应对能力薄弱
现阶段中,不少煤矿是企业对煤矿机电自动化技术的重要性认识不足,大多数企业是通过引进国外小部分煤矿机电化自动设备和技术进行作业,这在一定程度上影响煤矿机电自动化技术在作业中的效果。另外,煤矿机电自动化技术复杂性比较强,加之部分煤矿企业在生产工作中缺少专业性人才,因而对机电技术设备应用认识不全面,进而使得煤矿机电自动化技术设备在安装中经常出现各种错误,严重影响相关工作的进行[6]。
(四)操作水平不稳定
虽然煤矿机电自动化技术在应用中的优势显著,但是在进行操作中需要经过专业的培训和指导。结合实际情况,目前自动化技术在应用中的层次还比较低,因而在煤炭开采方面还停留在初期阶段,这给整体操作工作带来一定的影响,使得在具体工作中无法充分发挥出自动化技术的优势。另外,还有部分操作人员在工作中的专业素养有待提升,相关专业技术存在明显缺陷,加之缺少一定的经验,使得在应用机电自动化技术中比较随意,这不仅会使得操作过程中容易出现问题,还会出现安全问题。
四、煤矿机电自动化技术的创新应用研究
煤矿机电自动化技术在创新应用中,主要有井下传送带、煤矿矿井提升机、电牵引采煤和矿井监控。这些技术的有效应用,不仅能够提高煤矿机电设备运行的稳定性与安全性,还极大地提高作业开展效率[7]。
(一)井下传送带对自动化技术的应用
煤矿传送系统作为煤炭生产中的重要部分,良好运行可有效提高煤矿生产效率。因井下传送运输距离较长,运输量大以及运行的环境具有复杂性,因而煤炭在生产运输过程中容易出现故障,进而发生安全隐患。为避免这种情况的出现,则需要借助先进的科技手段来保证煤矿传送运行的安全性和稳定性。另外,传送系统在使用期间还容易出现移位、跑偏等问题,这时借助自动化控制技术可对传送系统出现的偏差情况进行全面监控,若出现故障,则会及时发出报警信息,相关人员可在第一时间内进行抢修故障。
为了能够在最大程度上保障煤矿生产的安全性,企业可在监测控制系统中根据相关要求设置声光报警装置或视频监测系统。在具体工作中,若出现故障时,相应的监测系统则可借助通信端口通知有关人员。控制系统则会对存在的故障状态进行有效识别,之后发出控制命令实现紧急停车,从而有效避免更对设备及人员造成的伤害[8]。另外,故障监测系统还可在人机界面中直观显示出故障发生的位置和相关信息,进而有效提高相关人员对设备进行抢修的效率,确保传送系统恢复到正常状态中。
(二)煤矿矿井提升机对自动化技术的应用
在煤矿生产中,矿井是煤矿生产中的重要设备,因矿井系统在使用中有较高的运输效率,但是控制系统复杂,在运行过程中会出现较大的惯性,因而需要采用交替运行方式进行。另外,煤矿工作环境会对提升机运行产生较大的影响,若矿井粉尘和湿度比较大时,容易对提升机控制系统的电气元件产生影响,进而缩短相关元件受损程度和使用寿命,虽然相关人员有采取防护措施,但防护效果并不理想。
随着自动化技术的不断发展,煤矿工作环境也发生显著变化,进而为提升机控制系统在运行中的稳定性创造出良好条件。具体来说,就是将高性能处理器与微电子技术应用在相关控制系统中,进而有效提高提升机的安全性能。通过对高精度传感器的合理应用,能够对提升机运行状态和故障进行准确识别,充分发挥出控制系统自我诊断的功能[9]。
(三)电牵引采煤和矿井监控对自动化技术的应用
结合实际,采煤机系统具有一定的复杂性,主要应用机械、电器和液压等技术。在具体工作中,电牵引技术可通过自身具有的电能为采煤机提供牵引力,同时还有效降低设备故障发生率,切实保障其运行的稳性。电牵引采煤机运行中仅需要相关人员对设备电控系统进行参数设置,之后可正常进行工作。由于煤炭开危险性比较强,因而对生产工作开展进行全面监控具有重要意义。现阶段不少矿井都开始建立各种系统,如电网监控、井下移动通讯、人员跟踪定位等。对于这种全方位的网络监控,可覆盖矿井生产的多个环节。监控系统自动化地出现和应用,在避免安全事故发生上发挥出重要作用。
自动监控系统在煤矿生产工作中运用时,能够根据实际矿井坑道动态情况,为煤矿生产调度提供相应的依据,同时凭借其具有的地理位置信息实时监测功能,促使企业对井下情况进行有效把握,在发生安全问题需进行抢险工作时,能够对作业人员进行准确定位,进而显著提高抢险效率。在煤矿生产工作中应用监控系统,可在无人的环境下,对井下作业开展情况进行有效记录,为安全开采作业提供重要保障。
五、关于煤矿机电自动化技术的发展趋势
结合应用情况,机电在自动化技术创新应用中有良好的发展趋势,具体体现在以下几点:
(一)煤矿机电自动化技术可结合其他现代化技术形式,不断提高生产设备在应用中的性能,同时还可在一定程度上降低能耗。另外,设备体积方面也会发生变化,具体来说就是体积逐渐缩小,实际中占据较小的空间,从而为有关人员开展检修工作提供较大的空间。
(二)机电自动化技术在煤矿生产发展期间,有效突破传统机带来的弊端,推动各项生产设备朝向智能化方向发展。相关人员可在控制室内室对调控设备进行把控,以此在最大程度上保障煤矿生产设备在运行过程中的安全性与可靠性。此外,机电自动化技术在发展过程中,还可通过不同技术形式的利用,进一步降低人力工作强度,进而实现自动化和智能化生产目标,切实提高煤矿生产质量和效率,满足社会经济发展需求。
(三)机电自动化技术在降低煤矿生产故障方面发挥关键性作用,在应用中可对煤矿生产设备运行状况进行统一监测,并对其中存在的故障进行分析,之后进行处理,从而保证煤矿生产设备严格按照标准和规范要求运行。另外,机电自动化技术还可促进煤矿生产发展为多元化生产模式,且在生产期间可根据实际情况和要求,转变模式。由此可说明,机电自动化技术在煤矿行业发展中占据重要地位。
结语:
综上所述,随着近几年我国社会经济快速发展,对煤炭资源需求量也在不断增大。目前煤炭生产在质量、安全以及效率方面不够理想。自煤矿机电设备自动化技术的创新应用,显著提高煤矿开采效率,同时还保证煤矿生产的安全性。对于煤矿企业,应顺应时代发展趋势,加强对自动化创新技术的应用,不断降低煤矿开采和生产工作安全事故的发生率。
参考文献
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