基于智能化技术对煤矿机电运输影响分析.pdf

2023.8 矿业装备/570 引言煤矿开采不断提升智能化程度，可以为煤矿产业升级速度的大幅提升提供加速作用。传统煤矿产业具有突出的劳动密集型特征，借助于智能化技术可以逐渐提升其技术、装备密集度。煤矿工程不断加深智能化程度，其开采效率以及安全性将明显提升，在这一过程井下开采环境也将得到有效优化，还可以满足现代化煤矿开采对于机电设备在线监控的需求1。煤矿机电运输在煤矿生产过程扮演着重要角色，其中机房硐室和煤流运输系统控制自动化程度以及智能化程度都不断提升，全面分析智能化技术对于煤矿机电运输的具体影响以及实际应用，可以促进智能化技术应用范围的进一步扩大。1 煤矿机电运输系统和智能化技术简单介绍煤矿机电运输系统主要承担着井下运输工作，在运输过程不仅需要依靠提升机以及副提升机，对于通风设备、排水设备以及供电设备也具有较高的依赖程度。想要实现井下煤矿的顺利运输，必须要将原本各自独立的设备组合为完整的运输系统，也就是通过相关控制工作，强化设备之间的协调配合。智能化技术属于近年来引起社会广泛关注的一项先进技术形式，这一技术致力于减少或者不用工作人员，实现各类机电设备和系统的控制及操作2。依据目前的智能化技术应用来看，其主要的应用方向并不局限于过程智能化，对于机械制造智能化以及管理智能化也十分重视。将这一技术和煤矿机电运输系统结合在一起，可以实现少数人或者无人操作的情况下维持系统的安全、稳定运行。2 智能化技术对煤矿机电运输的积极影响2.1 有利于产能和工作效率的提高智能化技术在煤矿机电运输中的有效应用，最直接的影响便是全面提升煤矿产能，在工作质量提升方面也发挥着重要作用。这一技术在相关运输系统中的有效应用，可以实现控制工作科学性的大幅提升，对运输过程的异常情况及时发现和有效处理，对系统故障或者运行效果较差引发的产能下降的问题进行全面防范3。另外，提升煤矿机电运输控制智能化程度，免去繁杂的人工操作，促进系统控制精细化程度的大幅度提升，可以从技术层面为整体工作效率的提高提供促进作用。2.2 有利于运输安全和可靠性的提高煤矿生产存在一定的危险性，同样的煤矿运输工作的危险性也比较明显，主要是因为煤矿井下环境十分复杂，机械设备、环境以及人为因素等都会对煤矿运输以及生产产生直接影响。当发生问题时极有可能会引发严重的安全事故，严重威胁井下作业人员的人身安全，导致煤矿企业需要承担巨大的经济损失4。智能化技术的应用，可以对煤矿井下环境进行实时监测，以便及时发秦晓云（霍州煤电集团有限责任公司辛置煤矿，山西霍州 031400）摘要：得益于科学技术的持续进步以及 5G 网络在工业领域的不断应用，供给侧能源革命进程明显加速，传统的煤炭开采技术以及方式都在进行数字化、网络化和智能化升级，煤炭开采效率和安全性都直线上升。在这一过程，智能化技术的覆盖范围不断扩大，煤矿机电运输已经成为其应用的重点领域，为煤矿开采自动化控制的实现奠定良好基础。以智能化技术对煤矿机电运输影响作为研究对象，在查阅大量相关文献和结合以往工作经验的基础上，对智能化技术对煤矿机电运输的积极影响进行简单介绍，然后分析了智能化技术在煤矿机电运输中的具体应用，最后探讨了智能化技术应用与煤矿机电运输中的前景，期望可以为煤矿机电运输工作的智能化优化提供理论参考。关键词：智能化技术；煤矿机电运输；影响基于智能化技术对煤矿机电运输影响分析58/矿业装备 MINING EQUIPMENT工 艺现井下环境的安全问题，从各个方面防范运输系统当中所有设备可能出现的安全问题，为整个煤矿机电运输系统的安全可靠运行提供技术保障。2.3 有利于运输过程供电可靠性的提高近几年，我国煤矿产业对煤矿资源进行了全面整合，在这一过程产能和规模不理想、依旧沿用落后技术的小型煤矿被淘汰，预留下的煤矿基本上都具有相当的投资规模，这些大型矿井应用的装备也十分先进。随着开采工作的持续延伸，煤矿井下运输距离也不断增长，对于供电可靠性的要求也更加严格，主要在井下设置中央变电所、采区变电所，并且到具体的用电地点。将智能化技术应用至分级供电系统当中，可以实现供电数据的动态化上传及监控，方便相关管理人员有效监测各个变电所具体的运行参数以及馈电开关运行状态等，还能够更加全面的了解变电所电流以及电压等进线参数，对于高压开关工作状态和电流监测也可以提供技术支撑，最大限度的减少和避免变电所越级跳闸引发的设备损坏等一系列问题。2.4 有利于人力资源成本以及运输成本的降低人工控制属于以往煤矿机电运输系统运行所采取的最主要的方式，这种传统的控制方式对于人力资源的需求极高，主要是因为企业需要安排较多的专业技术人员，相应的需要投入较高的成本。应用智能化技术之后，煤矿机电运输系统当中的所有机电设备，都可以统一连接到智能化控制系统当中，免去大量专业技术人员人工操作，只需要安排极少人员完成相应的监控工作，有利于节约煤矿行业的人力资源成本，从技术层面为煤矿行业经济效益的进一步提升提供促进作用。在应用智能化技术之后，整体运输效率明显提升，机电运输过程的能量消耗大幅减少，相应的设备运输成本也将得到有效缩减。除此之外，智能化技术的应用，可以明显降低人员伤亡造成的损失，降低运输安全事故发生概率，同样有利于运输成本的降低。3 智能化技术在煤矿机电运输中的具体应用3.1 在煤矿运输中的应用运输智能化技术的应用和实现对于煤矿运输系统十分关键。煤矿生产的重点不仅仅包括开采工作，运输工作同等重要，想要实现煤矿开采的高效运转，应当重视煤炭运输设备在这一过程发挥的重要作用，当其发生故障之后会严重影响煤炭运输工作，导致煤矿企业蒙受巨大的经济损失5-6。智能化技术和煤矿运输的结合，主要是利用 PLC 技术有效调节和控制运水设备，通过总线方式实现设备制动。在这一基础上，在 PLC 自动化控制系统当中的主调节模块和各个子单元模块接入相应的煤矿运输设备，以便可以对其进行动态化监控。在设备实际运行过程，传感器会及时采集设备运行数据，并且上传至系统终端数据库当中，之后和系统内初始化参数进行有效对比，为及时发现运输不正常情况提供保障，确保相关子单元模块可以及时接收到对应的调整指令，最终科学调控煤矿运输设备，无论面对怎样的工况都可以保持安全、稳定地运行状态。当煤矿运输设备发生故障之后，借助智能化控制系统，可以使相关管理和检修人员接收对应的故障信息，以便及时处理设备故障，促进设备停机时间的大幅度缩短以及运输效果和安全性的提升。3.2 在提升机中的应用提升机在煤矿机电运输系统当中同样扮演着重要角色，材料、设备以及人员从井下顺利运输到地下都离不开提升机的支撑，因此需要频繁启动和停止提升机，并且要求精准控制提升机运行速度。提升机启动和停止的控制操作必须要具备较高的精准性，智能化控制系统在这一方面具有突出优势7。在建设相应的智能化控制系统时，主要需要用到微机控制器以及传感器等，并且还需要发挥智能化算法、控制电机和摄像头的重要作用。提升机智能化系统是在自动化系统的基础上发展而来的，其优势在与更加讲究控制的便捷性，如图 1 所示。这一软件的界面十分清晰图1 提升机智能化控制系统结构图2023.8 矿业装备/59明了，方便相关工作人员直观查看提升机具体运行状态。3.3 在井下传送带中的应用作为煤炭运输不可或缺的设备，传送带在井下具有较大的覆盖范围，因此必须要重视传送带运行过程的故障问题。智能化控制系统的界面还可以对传送带运输速度、运输质量和功率等关键信息进行直观显示。另外，将智能摄像设备安装在巷道顶部，还可以对传送带上的异物及时和准确分辨，并且对异物存在的位置进行直观显示，为工作人员及时处理传送带上的异物提供方便。3.4 在供电系统中的应用将智能化技术应用至煤矿机电运输的供电系统当中，可以赋予变电所所配开关防越级跳闸和无人值守等先进功能。智能终端保护器在与地面监控中心进行通信时，主要借助电力监控分站。分站主要承担着为地面监控中心工控机提供智能终端保护器各类电参量的重要任务，之后工控机发出的定值修改等控制指令被传送到智能终端保护器，最后通过智能终端保护器完成相应命令，以此来实现被控设备的可靠控制。在接入电力智能化监控系统之后，可以通过调度中心动态化监测矿井所有变电所的运行参数以及馈电开关运行状态。4 智能化技术在煤矿机电运输中的发展前景智能化技术在煤矿机电运输当中具有广阔的应用空间，未来发展过程主要可以进一步深度应用到深井开采系统、智能化带式输送机系统、无人化运输以及运输系统数据融合分析系统当中。具体表现如下：第一，深井开采系统。煤矿生产规模在不断增加的过程，开采工作深入胜读也处于持续提升的状态，结合实际开采工作可知部分老井开采深度 800m，并且依旧处于进一步加深的状态。为了满足煤矿深开采的要求，对于矿井开采标准以及要求越来越严格，有必要将智能化技术和设备应用至深井开采系统当中，对各类设备故障等问题全面防范。第二，智能化带式输送机系统。提升输送机系统智能化水平属于煤矿机电运输智能化发展不可或缺的基础，所构建的运输系统应当具备数字调控、网络控制以及局部信息融合等特性。尤其是部分千米矿井当中具有更长的运输线路和复杂的运输环节，对于运输智能化管理和控制具有更高的要求，因此有必要建立远距离驱动系统，为大吨位和远距离运输提供保障。第三，无人化运输。煤炭运输进一步应用智能化技术，主要是为了促进无人化作业的实现，所有的运输工作都只依靠专门的运输机械完成。第四，运输系统数据融合分析系统。将多元化的网络传输技术人融合在一起，促进煤矿生产过程数据交换方式的全面更新，更加紧密的衔接煤矿生产不同环节的数据收集、处理和转换等工作。我国大部分矿山开采已经渐渐转变为深度开采关键阶段，对于矿井开采标准以及要求越来越严格，有必要将智能化技术和设备应用至深井开采系统当中，对各类设备故障等问题全面防范。5 结束语煤矿运输在整体开采作业中扮演着关键角色，机械化运输虽然可以大幅度提升运输效率，对运输过程各类突发问题进行全面预防。智能化技术在煤矿机电运输当中的有效应用，可以进一步提升运输效率、稳定性以及安全性，并且促进运输成本的大幅度降低，今后应当继续在煤矿机电运输中深度应用智能化技术。参考文献1 任富强,李刚,康宇全.煤矿机电运输系统中的自动化技术分析 J.新型工业化,2022,12(8):76-79.2 张元虎,王文星.关于智能控制技术在煤矿机电设备中的应用分析 J.内蒙古煤炭经济,2022(9):51-53.3 刘芳忠.煤矿机电运输系统及其自动化技术对策 J.冶金管理,2022(7):34-36.4 闫利鹏.煤矿机电运输系统中的自动化技术研究 J.中国石油和化工标准与质量,2022,42(5):174-176.5 崔若凡.智能化技术对煤矿机电运输系统优化提升的推动作用 J.能源与节能,2022(2):209-211.6 郑朝生.智能化技术对煤矿机电运输的影响 J.设备管理与维修,2021(24):125-126.7 顾晨晨,郑茂举,陈振.基于智能技术的煤矿机电运输 J.设备管理与维修,2021(20):105-107.