煤矿机电技术应用及其自动化发展方向.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期：2024 年 01 月 02 日 作者简介：张锋（1986），男，陕西商洛人，大学本科，机电工程师，研究方向为煤业机电。-76-煤矿机电技术应用及其自动化发展方向 张 锋 陕西中能煤田有限公司，陕西 榆林 729000 摘要：摘要：煤矿生产，在开采难度本就高的情况下，为了能更好地提高效率，所面临的要求更高。机电自动化技术主要具有开放性、智能化以及多样性和集成化等特点，该技术在煤矿中的深入应用，使得生产效率大大提高，以期完全满足现代煤矿的市场需求。对机电自动化技术在煤矿中的实际应用进行了分析，希望能够为现代煤矿的发展提供参考。基于此，本文将详细分析煤矿机电技术应用及其自动化发展方向，以供参考。关键词：关键词：煤矿机电技术；应用；自动化发展 中图分类号：中图分类号：TD63 随着国家信息技术的不断发展，大量引进国外先进技术及相关人才，在煤矿开采中借助各类机电自动化技术来实时提高煤矿整体开采效率，不仅可以很好地减少安全事故的发生，还可以作为未来煤矿开采项目重点发展方向。目前，煤矿生产中的采掘、运输、通风等环节已经实现了自动化。自动化设备的应用大大提高了煤矿的生产效率，降低了生产成本，同时也减少了人力资源的浪费。此外，自动化技术还可以使煤矿生产过程中的数据采集和信息处理更加全面和高效，为煤矿生产决策提供了可靠的依据。1 煤矿机电技术及自动化发展的优势 随着科技的不断进步，煤矿行业也面临着生产方式和技术手段的转型升级，机电技术及自动化的发展成为提升煤矿生产效率和安全指数的重要途径。在煤矿生产中，机电技术及自动化发展具有诸多优势。首先，机电技术及自动化的发展极大地提高了煤矿生产效率。传统的人力作业方式存在工作强度大、效率低等问题，而引入机电技术及自动化设备后，大部分重复性、繁琐的劳动可以由机器来完成，从而大大提高了生产效率。自动化技术可以对煤矿生产流程进行智能化控制，实现设备运行的自动监控和调节，使得整个生产过程更加高效、精确和可靠。其次，机电技术及自动化的发展能够加强煤矿安全生产。采煤、运输、通风等环节都存在一定的安全风险，而引入先进的机电技术可以有效降低人为因素对于安全生产的影响，减少事故的发生。同时，自动化技术可以实现对煤矿设备、生产环境等参数的实时监测，一旦发现异常情况，可以立即做出反应，保障煤矿生产的安全稳定。此外，机电技术及自动化的发展也有利于提高煤矿资源的利用率。通过运用先进的机电设备和自动化技术，可以更加精准地实施煤炭采掘、加工和运输等各个环节，从而最大限度地提高煤炭资源的开采和利用效率，减少能源浪费，降低生产成本。2 煤矿机电自动化特点 2.1 集成化 煤矿机电自动化中的集成化特点是指利用先进的信息技术，将各个子系统进行整合，形成一个整体化的自动化系统。首先，煤矿机电自动化的集成化在数据管理上具有特点。采用集成化的控制系统，能够实现对各种数据的实时监测、采集和管理，包括生产数据、设备状态、传感器信号等信息，从而为煤矿生产提供全面的数据支持，帮助管理者做出科学决策，提高生产效率和安全性。其次，集成化的特点还表现在设备互联方面。通过集成化的自动化系统，各个机电设备能够实现互联互通，信息共享，实现生产线的智能化控制和协调运行，避免了设备之间的信息孤岛，提高了生产的整体效率。另外，集成化的特点还体现在系统的一体化设计上。在煤矿机电自动化集成化系统中，不仅对各个子系统进行整合，而且还能够实现与企业级管理系统的对接，实现从现场生产到后台管理的全面覆盖，使得管理者能够通过统一的界面进行监控，调度和管理。此外，煤矿机电自动化的集成化还具有开放性和灵活性的特点。集成化系统能够支持多种通讯协议和接口标准，具有较强的兼容性和扩展性，能够灵活应对各种复杂的生产环境和需求变化。2.2 开放式 中国科技期刊数据库 工业 A-77-煤矿机电自动化是指利用先进的控制技术和设备，对煤矿生产过程进行自动化管理和控制，提高生产效率、降低生产成本、提高安全性。在煤矿机电自动化中，开放式系统具有一些独特的特点。首先，开放式系统具有高度的可扩展性。煤矿生产环境变化多端，而开放式系统可以方便地通过添加新的设备、组件或软件来扩展系统功能，以适应生产需求的变化。这种特点能够让煤矿机电自动化系统更加灵活、适应性更强。其次，开放式系统具有良好的兼容性。煤矿机电自动化系统中大量的设备和控制系统可能来自不同的供应商，而开放式系统能够确保这些设备和系统之间能够良好协同工作，实现信息的自由流动和共享，提高系统整体的效率和可靠性。另外，开放式系统还具有较高的安全性。它能够采用多层次的安全策略和机制，保障系统数据和运行的安全性，避免煤矿机电自动化系统受到恶意攻击或非法访问。这对于保障煤矿生产的稳定和安全具有重要意义。2.3 智能化 煤矿机电自动化是指利用现代电气、自动化技术对煤矿生产过程中的机电设备进行智能化控制和管理的一种技术手段。煤矿是重工业领域的重要组成部分，而煤矿机电自动化的特点主要体现在其智能化控制、高效能和安全性上。首先，煤矿机电自动化的特点之一是智能化。通过现代信息技术和自动化控制技术，煤矿机电设备可以实现智能化监测、运行和维护。智能化系统可以实时获取各种参数数据，进行分析和处理，从而实现对设备状态的实时监测和精确控制。智能化的特点使得煤矿机电设备能够更加灵活、高效地运行，提高了生产效率和质量。其次，煤矿机电自动化的特点还体现在高效能上。通过智能化控制系统，煤矿机电设备可以实现自动化生产和管理，提高了整个生产系统的效能和运行稳定性。自动化设备的运行能够减少人为操作失误，降低了能源和原材料的浪费，提高了生产效率，增加了矿井的产出。3 煤矿机电技术的应用 3.1 电子技术的应用 煤矿机电技术中，电子技术的应用日益广泛，使煤矿生产过程更加智能化、自动化，同时提高了生产效率和安全性。电子技术在煤矿机电系统中的应用体现在多个方面。首先，现代煤矿开采设备中广泛应用了各种传感器和自动化控制装置，如温度传感器、压力传感器、液位传感器等。这些传感器可以实时监测设备的运行状态和环境参数，传输数据到中央控制系统，实现设备的智能监控和自动调节，提高了煤矿生产设备的稳定性和安全性。其次，电子技术在煤矿安全监测和事故预防中发挥着关键作用。煤矿内部广泛应用了各类智能安全监测系统，如瓦斯浓度监测系统、矿压监测系统等。这些系统可以实时监测煤矿内部的有害气体浓度和地质压力变化，一旦发现异常即可及时采取预警和应急措施，保障矿工的安全。此外，现代煤矿中的通信系统也广泛采用了先进的电子技术，如光纤通信系统、卫星通信系统等。这些通信系统可以实现煤矿生产现场和指挥中心之间的实时数据传输和视频监控，保障了生产指挥的及时性和准确性。3.2 井下输送机的应用 井下输送机是煤矿生产中用来输送煤炭和其他物料的重要设备，其应用为煤矿生产提供了便捷和高效的物料输送解决方案。井下输送机通过输送带将煤炭和其他物料从井下采煤工作面输送到地面或者在井下不同工作点之间实现物料的输送，极大地提高了煤矿生产效率。首先，井下输送机能够减少人力劳动的使用，提高煤矿生产的安全性和效率。在井下采煤作业中，如果依靠人工搬运煤炭和物料，不仅劳动强度大，而且存在安全隐患。而井下输送机的应用能够有效减少人力劳动，减少人员伤亡事故发生的可能性，提高煤矿生产作业的安全性。其次，井下输送机的应用还能够提高煤矿生产作业的连续性和稳定性。通过输送带的持续运转，可以实现连续不间断地输送煤炭和物料，避免了由于人工搬运造成的生产中断和停顿，从而提高了煤矿生产的连续性和稳定性。此外，井下输送机还能够减少能源消耗和提高煤矿生产的经济效益。相比于人工搬运，井下输送机的运转所需能源相对较少，可以减少煤矿生产中的能源消耗，降低生产成本，提高经济效益。3.3 矿井主通风机的应用 矿井主通风机作为煤矿通风系统的核心设备，其应用涉及到矿井内部空气流通、有害气体排放、矿井温度和湿度的控制等多个方面。为了保证其正常运行，对于主通风机的选择、安装、维护和管理都需要严谨的技术要求和标准。只有经过合理的设计和科学的管中国科技期刊数据库 工业 A-78-理，才能确保主通风机在煤矿生产中发挥最大的效益。在煤矿主通风机的选择中，需要考虑到矿井的规模、深度和周边环境等因素，以确定合适的风量和风压。同时，安装前需要对井下通风系统进行细致的布局和设计，以确保通风系统的高效运行。而在使用过程中，针对主通风机的维护管理也至关重要，需要定期进行检查、维护和清洁，确保主通风机的正常运行状态。此外，在矿井主通风机的应用中，还需要考虑到其节能和环保等方面的问题。随着社会对环保要求的提高，煤矿主通风机的设计和应用也需更加关注节能减排的要求，采用先进的技术手段和设备，以尽量减少能源消耗和有害气体排放1。3.4 煤矿开采的应用 煤矿机电技术在煤矿开采中扮演着重要的角色。煤矿机电技术是指将电气技术、机械技术和自动控制技术有机地结合在一起，应用于煤矿生产中的一种综合性技术。它不仅能够提高煤矿生产效率，确保煤矿安全生产，还能减少劳动强度，改善工作环境，对煤矿开采具有重要意义。首先，煤矿机电技术在煤矿开采中的应用能够提高生产效率。通过应用自动化设备，如自动化采煤机、传送带等，可以实现煤矿开采的连续化、自动化，减少人力资源浪费，提高煤矿生产效率。同时，其精确的控制系统可以使生产过程更加稳定，保证煤矿生产的连续性和高效性。其次，煤矿机电技术的应用有助于确保煤矿安全生产。煤矿是一种充满危险的生产环境，而机电技术的应用可以最大程度地减少事故发生的概率。例如，安全监测系统可以及时发现煤矿内部的危险情况，自动化设备能够替代人工作业，避免发生因劳动失误而导致的事故，从而保障了煤矿生产的安全性。另外，煤矿机电技术的应用还能够减少劳动强度，改善工作环境。传统的煤矿开采方式往往需要矿工在恶劣的环境下进行手工作业，不仅劳动强度大，而且存在安全隐患。而机电技术的应用可以将一些重复性、危险性较大的工作交由自动化设备完成，从而减轻了矿工的劳动强度，同时改善了煤矿的工作环境2。3.5 矿井监控的应用 煤矿的地质条件复杂，采煤过程中会面临瓦斯、煤尘等安全隐患，矿井监控系统可以通过监测瓦斯浓度、煤尘浓度和风速等参数，提前预警煤矿事故的发生，从而保障矿工的生命安全。此外，煤矿的采煤工艺也是多变的，矿井监控系统可以实时监测采煤设备的运行状况和工作面的变化，为矿山管理者提供准确可靠的数据支持，以实现矿井的智能化管理和安全生产。在矿井监控系统中，传感器是关键的组成部分。煤矿中常用的传感器包括瓦斯浓度传感器、温度传感器、湿度传感器、风速风向传感器等。这些传感器可以实时监测煤矿生产中的各种参数，通过数据采集和传输，将监测到的信息传送到监控中心，为煤矿管理者提供全面的生产数据，帮助他们做出科学决策3。4 煤矿机电技术自动化发展方向 煤矿机电技术自动化的发展方向对于工业领域具有重要意义。随着科技的不断进步，煤矿机电技术也在不断发展，自动化技术逐渐取代了传统的人工操作，成为煤矿生产中的主流发展方向。首先，煤矿机电技术自动化的发展方向包括智能化的设备和系统。随着人工智能技术的不断提升，煤矿机电设备具备了更强的智能化和自学习能力，能够更好地适应复杂的采矿环境和工艺要求。智能化的设备能够实现远程监控和自动化操作，提高了生产效率，降低了事故风险。其次，煤矿机电技术自动化的发展方向还包括大数据和云计算应用。通过收集和分析大量的生产数据，可以更好地优化生产过程，提高煤矿设备的利用率和能效。云计算技术的应用可以实现设备之间的信息共享和资源调度，提高了生产的整体效率和灵活性。另外，煤矿机电技术自动化的发展方向还涉及机器人技术的应用。例如，在采矿过程中可以运用自动化机器人来完成危险作业和重复性操作，减少了人工成本和劳动强度，提高了生产的安全性和稳定性4。5 结语 总之，煤矿机电技术的应用及其自动化发展对于煤矿生产的安全、效率和可持续发展具有重要意义。随着社会的不断发展和科技的不断进步，相信机电技术的应用在煤矿领域的作用会越来越大，为煤矿行业的发展注入新的动力。中国科技期刊数据库 工业 A-79-参考文献 1陆杰.试析煤矿机电技术应用及其自动化发展方向J.冶金管理,2023(19):23-26.2张海涛.煤矿机电技术创新与自动化发展研究J.低碳世界,2017(19):32-33.3李彦隆.试析煤矿机电技术的现状与发展J.科技创业家,2013(05):113.4王春亮.煤矿机电技术应用及其自动发展方向J.内蒙古煤炭经济,2021(17):134-135.