煤矿机电运输系统中自动化技术的应用探析.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期：2023 年 12 月 22 日 作者简介：王振翼（1991），男，汉族，河南三门峡人，本科，石壕煤矿技术员，助理工程师，机电专业。-40-煤矿机电运输系统中自动化技术的应用探析 王振翼 义煤集团石壕煤矿机修车间，河南 三门峡 472000 摘要：摘要：为了满足我国新时代对煤炭资源的需求，矿井的电气和电气设备正在逐渐向自动化和集成化方向发展。这对推动我国煤矿工业的信息化转型具有重要意义。为此，煤矿企业应重视对其在生产实践中的重要作用，对其进行本地化，发挥其技术优势，促进该区域煤炭企业的快速发展。为此，文章阐述了以矿井电气和电气自动化为突破点发展的意义，对矿井电气自动化的理论基础进行了阐述，对目前在矿井电气控制中采用的各种自动化方法进行了剖析，并对其今后的发展进行了预测。关键词：关键词：煤矿；机电运输系统；自动化技术 中图分类号：中图分类号：TD63 0 引言 当前，矿井的电气、电气和电气控制已经越来越多地采用了自动化，智能化，程序化等特点。将自动化技术运用到矿井机电输送系统中，能够使矿井机电输送系统的自动化程度得到进一步的提升，并使员工的管理与维修能力得到改善，使装备的运行更加稳定，促进煤炭工业的科学技术发展。为此，必须加强对矿井电气设备的自动化控制，以提升设备的运行效能，实现设备的最优开发，推动矿井的现代化发展。研究成果对于促进中国煤矿工业实现信息技术的快速发展有着重大的理论和实践价值。1 在矿井中实施机械和电气控制系统的重要性。1 煤矿机电自动化技术应用意义 1.1 强化生产能力及工作质量 通过对矿井生产各个环节的自动监控与支撑，能够使各个工序的总体产能与过程品质得到明显提升，对其精度与效能进行极大地优化，进而提升整个独立采矿生产线的综合生产能力。比如，机械自动化技术的适当应用，能够让劳动者摆脱繁重的重复劳动，将人因对生产的冲击降到最低，工作品质与工作效率得到明显提升。本课题的研究成果将为我国煤炭资源开发利用中的重大工程建设，提高煤炭资源利用效率，提高煤炭资源利用效率。在确保了生产合格率的前提下，能够为煤矿企业节约大量的人力成本，从而使其能够将资源进行有效的分配，从而使企业的总体生产能力与工作品质持续得到改善。1.2 安全可靠性高 矿井设备的自动控制中，一般采用多种传感器，如过载保护，运行报警，状态监控等。煤炭生产是一个多发的工业企业，为了保证职工的人身和财产的人身和财产，在生产过程中要做到严格的安全管理。在矿井生产过程中，如何保证生产过程中有关设备的安全是矿山企业的首要工作。可以着重于对自动化装备的例行清洗和维修，主动运用机电自动化技术来优化系统的设计，从而使矿井内的装备能够顺利地运转，从而降低矿井中的工人人数，保证矿井的安全。实现机械化交通的规模化运用，是保证企业安全稳定发展的关键所在。1.3 有利于节约人力资源成本 在传统的矿井电气输送方式中，多采用手工方式实现各类机械的自动化。这不但耗费时间和精力，也是昂贵的。该方法能把矿井内的各种机器和装备统一成一个由少量人员监督的自动控制系统，为矿井的经济发展奠定了坚实的基础。2 煤矿机电运输系统中自动化技术的应用 2.1 煤矿运输自动化技术 在煤矿机电传输系统中，交通自动化是实现与推广的关键。矿山要把开采出来的煤按时送到指定地点，以保证矿山的正常生产。在这些系统中，最为关键的是煤处理装置，一旦这些装置发生了问题，不仅会影响到整个交通的正常运行，还会对煤矿企业带来巨大的经济损失。要防止这种状况出现，就必须在矿井的中国科技期刊数据库 工业 A-41-机械装置中适当地运用煤炭输送自动化技术，利用 PLC 来调整和控制输送装置，利用总线通讯来完成装置的刹车，再与 PLC 主控模块及相关的扩充组件相连，可以对矿井输送装置进行实时监测。在现场应用中，利用传感器对各装置进行了实时的测量，并将其传送给了系统的数据库。当采集到该传输装置的运行数据之后，该数据库按照预先设定的初始参数对其进行监测，并将适当的调节命令传送给各子模块，从而保证其在各种工况下的安全性和稳定性。当矿山输送装置发生事故时，以 PLC 为核心的自控装置可以将有关的故障信号传送到生产车间的调度与维修部门，使其能够在最短时间内解决问题。从而缩短了矿井的停工期，解决了由于矿井生产过程中出现的各种问题，保证了矿井的生产和生产的安全性。2.2 提升机自动化技术 在煤炭生产中，卷扬机是一种十分重要的机器。目前，基于继电保护的煤矿提升系统存在体积大、接线复杂、可靠性差、灵活性差、成本高等问题，无法满足煤矿工业发展及煤矿安全生产的需求。以 PLC 为中心的自控系统在矿山提升装备上得到了越来越多的使用。在采用 PLC 的自动化控制设备对矿井提升设备进行专门的控制时，可以将对应的传感器设置在该提升装置上，把有关的资料转换成 PLC 能阅读的资料，再传送到 PLC，再与有关的程序设定资料对照，就能即时地察觉到设备的异常状况，并作出适当的回应；在此基础上，实现了矿井提升装置的遥控功能。另外，该接地开关还与 PLC 相连，一旦有了接地开关，PLC就能迅速响应，对机械和电气装置进行自动控制。在实践中，PLC 能按照要求对电机、液压站、润滑站和磁力站进行自动控制，并能对起升周期次数、起升速度、起升深度、起升周期次数、起升速度、起升深度、起升噪声和光线、起升标志深度等进行实时显示。通过本项目的研究，将为煤矿提升装备的安全、有效地工作奠定坚实的基础。2.3 排水系统自动化 因为开采一般都是在数千米以下的矿井中进行，因此，经常会有地下水从矿井中泄漏出来。在此条件下，应针对不同的条件，对井下工人进行有目的的选择，以便保证作业区的乾燥，也可以采用自动化的排水方式来提高井下的排水量，从而保证井底的乾燥。为了保证矿井的安全运行，必须在矿井内建设一套完善的、可靠的矿井排水系统。在实际工程中，可以利用中央自动化监控设备对该地区的排水设施进行维修。2.4 主通风系统自动化 矿井通风对矿井安全生产具有重要意义。若得不到有效的空气流通，将导致矿井内空气中的含氧量下降，从而对矿工的作业造成严重的危害。为此，需要对矿井内各类瓦斯组成进行实时监测，做好矿井的通风工作，保证矿井的正常运行。比如，在矿井内增设多处通风设施，运用自动的机电装备对其进行统一监测，并通过多个位置探测，结合背景软件的解析，综合评价矿井内的气体含量，最终达到矿井通风的自动化程度。2.5 井下传送带自动化技术 该系统与 CST 系统相配合，可以保证煤矿正常的交通，降低煤矿在运输中发生的矿山灾害，从而大大地提升了煤矿的产量。为了使矿井的安全工作更加智能化、智能化，必须对其进行改造，从而减少矿井的事故发生。从当前的发展趋势来看，矿井下的电气自动化技术尚处在起步状态，其工作状态极易遭受自然环境及施工环境的扰动，从而严重地降低了其工作的可靠性。在此背景下，需要加大对传送带与矿山自动化的结合和运用机电自动化技术的支撑和帮助，为今后矿山运输设备的发展奠定坚实的基础。2.6 辅助运输系统自动化技术 通过对钢丝绳作业环境的分析，提出了一种基于无线网路的视频监测方法，实现对作业全流程的全面监测，极大地增强了作业人员的安全，降低了作业人员的劳动强度。在安装了抽放带之后，它不但能够取代人员上下，而且还能够实现自动化监管、人员监测和纤维监测，人员的工作效率得到极大的提升，并且还节约了 2-3 个员工，极大地减少了建筑人员的工作量，减少了各类风险。本项目利用空中高架设备，实现了无人化和自动化操作，大幅降低了线缆的数目。3 提高煤矿机电运输自动化水平的策略 3.1 完善运输信息系统 为了改进道路运输体系，需要对道路运输体系进行综合的研究，保证在尽可能短的时间里掌握各类交通工具的全部资料，以便保证道路的运行状况和实现中国科技期刊数据库 工业 A-42-封闭道路的最优选择。要将现代化的思想应用于机械装备的安全评价之中，通过强化理论研究，增加科学投资，实现对机电装备的网络化、数字化和动态监测，保障其良好的工作状态。在此基础上，结合有关的基础理论，对机械运输系统的可靠性进行了较深层次的研究。研究结果将为提升我国机电装备的数字化、网络化水平奠定理论基础，也为实现机电装备信息化、网络化奠定基础，实现对其在线监测，提升其工作效率。3.2 优化自动化技术水平 引进了自动控制技术，使各种电力传输装置的自动化程度逐步上升。该系统实现了监控功能、远程网络管理功能以及远程信息传递功能的一体化。比如，从现场监控方面来说，本系统能够实现对矿山作业中各工艺设备的运行状况的监控，能够对出现的问题进行快速检测，并对其进行有效的处理，保证了矿山的安全、高效运行。采用自动化控制系统进行远距离通信，既能保证系统的可靠运行，又能保证系统的正常运行。为此，需要不断地改进和提高自动化的水平。3.3 利用传感器感知技术提升自动化操作水平 在矿井生产过程中，必须重视将传感技术用于矿井的电气、电气、交通等自动化控制。首先，必须密切结合生产实践，强化其在矿井自动控制系统改造中的运用，才能与时代趋势、适应社会发展趋势。而在矿井智能化监测与矿井外监测系统之间，传感器起着桥梁作用。其次，在机电输送装备上使用传感技术时，需要按照作业需求设定对应的工作方式，将各类探测和试验的数据转换成系统的信息，传送到有关的机械和电气装置，进行信号的探测和控制。该工艺能极大地减轻维修工人的劳动强度，并能有效地提高生产率。3.4 借助定位技术的优势实现对机电设备的有效管控 煤矿机械与交通作业的作业条件极具挑战。由于矿井作业人员众多，工序繁多，作业难度大，作业难度大。当车辆运行中发生问题时，可对其运行状况进行实时监测，发现问题后，可及时派遣专家对其进行检修，以保证行车的安全性。在煤矿生产中，要使生产的生产得到最大程度的提高，就需要对生产全流程进行实时监测。要达到矿井预先设定的运输目的，就需要利用定位法来准确定位矿井内的机电装置。它采用了一种基于无线通信的测试方法，对测试装置进行身份辨识，将数据传送给机电装置，并依据其强弱给出对应的信号。在此基础上，采用物联网技术对煤矿井下的无线传感网进行数据收集、分析，并获取相应的地理位置信息。最终，将上述资料与矿区位置地图进行整合、比较，得到了矿山的机械、机械需要量。4 煤矿机电运输系统自动化发展方向 4.1 加大数字化煤矿建设力度 为此，必须建立一套完备的监控与传感网络，用以获取动力机械设备的工作状况及工作环境等相关数据。对其进行全面的认识、把握，是保证矿井安全、实施联合监测、建立数据库的前提。但是，在实践中，该函数不能用于设备的认证，因此，必须要有测试人员，加大每日测试的频率，这样才能对出现的问题进行及时的修正，把设备损伤的几率降低到最低。另外，矿井作业条件比较苛刻，造成脱水装置发生故障的电力装置也比较多，需要对脱水系统传感器、通讯线路及控制装置进行检测与维修，保证测量结果的准确可靠。4.2 增强数据交换和分享的网络技术 采用网络通讯技术对矿井中的电气、电气、机械等各种状态进行采集、分类，并将其上载至高层或公用管理系统。在实现矿井机电装置时，采用的是有线与无线两种通讯技术，均可将各类资料以每秒钟的时间传送至公用管理平台，再经由公用行政平台传送至各行政机关。通讯是矿井电气装备的一个主要组成部分，它是使其能够与外界进行通讯，并能够及时掌握其工作状况。4.3 机器人的应用 由于矿井作业条件的特殊性，存在着较多的安全风险，而且由于其具有较高的突发性，使得作业人员难以对其进行快速的应对。但是，在矿井中，往往因为工艺等方面的问题，造成了矿井的电气和电气设备的失效。所以，在未来的矿井机电输送系统中，可以采用自动化技术和机器人相融合的方法，在矿井机电输送系统中使用机器人，采集系统的信息，并进行相关的控制作业，实现自动化技术与矿井机电输送系统的有效协同，减少安全事故的发生率，保证矿井机电输送系统的安全可靠。中国科技期刊数据库 工业 A-43-5 结语 总体而言，自动控制已经被普遍地运用于目前各行业，特别是在矿井的机电输送系统中，它可以极大地增强整体的安全与可靠性，并使其工作效率得以提升，从而减少安全事故与装置失效的几率。为了更好地适应矿井机电输送系统的发展需要，为其提供足够的技术支撑，推动煤炭工业的健康发展。参考文献 1宋磊.煤矿机电运输系统中自动化技术的应用探析J.矿业装备,2023(10):16-18.2吴涛,张勇.煤矿机电运输系统中的自动化技术运用J.化工管理,2023(12):73-76.3赵强.煤矿机电运输系统中自动化技术的应用J.电子技术与软件工程,2019(10):119-120.4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(05):174-176.5李向飞.自动化技术在煤矿机电供电系统中的应用研究J.粘接,2020,44(11):74-77.