煤矿机电装备智能化

煤矿机电装备智能化

卢宏

华阳新材料科技集团有限公司一矿 山西省阳泉市 045000

  摘要：煤炭作为我国重要的能源之一，其重要性不言而喻。在充分了解世界能源格局和我国不可再生能源开采的实际情况后，必须完善自己的煤炭开采技术，不断探索更高效的开采技术，逐步完成智能开采的目标。我国大力倡导的信息技术、智能技术和人工技术的结合，可以有效地解决煤矿高效开采中遇到的各种障碍，也是智能煤矿发展的主要方向。经过长期的发展，我国煤矿技术装备已由依赖进口转向自主创新。通过采用智能采矿技术，将以往采矿技术和设备的作业水平提升到几个档次，基本实现了全部国产技术和设备。利用国产技术和设备，较好地实现了薄极薄煤层、大采高、超大采高、特厚煤层的综合开采，这促进了中国智能采矿技术水平的进一步提高，为进一步完成智能煤矿的建设和智能化开采打下了良好的基础。以智能化、智能化开采为中心，在提高煤炭开采效率的同时，将智能化、安全化、高效化纳入煤炭开采，实现现代煤炭生产体系的完善建设。

关键词：煤矿；机电设备；技术创新

  导言：在现阶段煤炭开采行业的进步中，智能煤矿和智能开采技术的应用，不仅可以体现煤炭开采工作的效率，而且可以在一定程度上消除和解决煤炭开采工作的不足。总之，当前的智能煤矿与智能开采技术是各种高科技信息技术的高效融合，进而构建全面智能化、安全高效的生产模式，这对我国煤炭工业的发展具有十分关键的作用和现实意义。同时，在实现智能煤矿和智能化开采技术的过程中，它不仅为煤矿开采过程的顺利进行奠定了坚实的基础，而且有效地识别了采矿过程中可能出现的问题，并有效地解决了这些问题。这样，煤炭行业就可以在有效降低生产难度的基础上，减少资源浪费。为企业创造良好的经济效益，保证生产过程的有序进行。

1 煤矿智能化开采的意义

  煤矿智能化开采可以减少井下工作面作业人数，提高传感器和处理系统对环境的适应性，提高综采设备的智能化程度。其中，煤炭生产的规模化和远程控制技术在许多国家都是比较先进的，可以大大提高煤炭生产的综合效益。随着信息技术、计算机技术、物联网技术和人工智能技术的逐步发展，越来越多的新技术、新工艺应用于煤炭工业生产中。地面遥控使采煤作业可以在地面指挥中心进行，大大提高了综采设备的智能化程度，而现有国产设备在技术和工艺上仍达不到世界先进水平。主要表现为电气可靠性差，维修工作相对困难。由于大数据技术应用不到位，数据采集效率不高，许多新技术无法发挥应有的作用，关键技术问题没有得到解决。

  煤炭是我国重要的能源，关系到国民经济的发展和社会建设的发展。煤矿生产过程具有很大的复杂性和危险性。除瓦斯爆炸、煤尘爆炸等重大安全事故外，还有因机械设备故障或操作失误引发的各类煤矿事故。提高煤矿生产的机械化和智能化水平，有利于保障煤矿职工的安全。探索无人操作和远程控制技术，进一步保证安全生产，同时降低员工的工作强度，减少采矿过程中不必要的环节。全面实现节能环保，促进煤矿健康可持续发展的同时，也提高了煤矿开采的可靠性和准确性。

2智能化技术在煤矿综采工作面和装备发展中的应用现状

  随着工业技术的不断发展，综采自动化技术的研究也越来越深入，综采自动化技术在各行各业特别是矿业中的应用也越来越多。目前，我国已基本实现了综采工作面自动化，并逐步向智能化方向发展。综采工作面智能化系统能自动调整采煤机生产能力，实时监测地质环境和运输系统负荷的变化，及时监测生产过程中的不稳定信息和风险因素，确保综采工作面生产安全可靠，提高生产效率，保证采煤质量。

  综采工作面智能化的关键技术是工作面自动定值技术，它能保证工作面在采煤过程中始终与巷道走向保持正交，避免刮板输送机受力不均和内应力过大的问题。智能技术可以利用GIS实时分析采煤机在工作面推进过程中的位置和运动参数，有效地控制采煤机的运动轨迹，避免采煤机跑偏。同时，地理信息系统还可以对采煤机进行指导。采煤机在无需人工辅助的情况下，沿航向自动运行，极大地解放了人力资源。另外，利用智能化技术对采煤模型进行数据传输，可以有效实现“三机”联动控制，保证采煤作业的控制效果。

  在实际采煤作业过程中，为了保证煤炭回采率，必须将采掘面积限制在顶底板的范围内。综采工作面智能化技术可以实现有效的定位，从而实现煤层动态的实时测量，有效地控制工作面水平高度。目前，热红外相机已广泛应用于煤岩界面识别过程中。根据像素扫描结果，及时调整工作面，保证工作面的效率和安全。在采煤过程中，必须保持走向与工作面之间的垂直。目前，智能边坡控制技术主要用于控制开采走向，及时更新工作面位置和轮廓信息，通过姿态扫描和特殊滤波算法，有效控制工作面工作状态，提高开采速度。但从目前增产设备的智能化应用过程来看，液压支架采煤机和输送机的功能还有待提高。必须建立有效的监控平台和地面远程控制中心。通过综采工作面视频系统和远程控制系统，实现综采工作面远程自动控制，充分发挥智能技术在采煤过程中的作用，保证整体开采效率。

3自动化相关技术在煤矿机电装备中的实际使用

3.1自动化相关技术在煤炭行业中的实际应用

  对于基础采矿工程机械，例如采矿作业中最常用的矿山提升设备，采矿作业中的煤炭运输以及相关的采矿工程技术人员，实施分散化的目的还在于淘汰了生产过程中所需的各种设备。在煤炭工业的生产过程中，有必要确保煤矿相关设备的安全稳定运行，并且高效，有序地进行煤矿生产工作。重复操作的机器设备的特点是，相关设备很容易磨损，并且发生故障的可能性非常高。许多采矿升降机使用手动方法来对相关的采矿机械设备问题进行检测，这反映出相关设备的故障率相对较高，从而增加了手动检测的工作量。总体而言，提升自动化相关的技术可以实现矿山机械设备运行的自动监视，协调，制动和其他辅助功能的全过程。使用PLC可编程逻辑控制器相关技术在完成上述功能的前提下，可以使用CAN总线通信方法来监视，自动控制，调整电子设备的频率转换，并改善数据信息通信的效果。

3.2自动化技术在煤矿设备运行中的实际使用

   煤炭工业中与采矿有关的设备是与煤炭工业的整体生产效率相关，同时，它也是煤炭工业生产运营中具有较大风险因素的设备。尤其是在极端恶劣的工作环境中，极大地增加了煤炭行业采矿和生产过程的风险。因此，可以在此类采矿设备中使用与自动化相关的技术，以完成采矿设备的自动化采矿和生产操作，并减轻相关现场操作人员的劳动强度。特别是在倾斜角度非常大的煤矿的采矿过程，不仅可以在正向操作期间为采矿设备提供足够的动力，而且还可以使用发电方法将其下坡制动。3.3在地下煤矿监控设备中使用自动化相关技术

  如上所述，煤矿在每个制造过程中都存在安全问题，并且由于管理遗漏和错误而导致的安全事故很可能发生，因此，风险非常高。因此，在矿山生产运营过程中使用自动化相关技术构建煤矿监测体系，以完成矿山工业生产运营和整个煤矿生产过程的实时监控。此外，通过在煤矿生产过程中使用与自动化相关的技术监控网络，可以完成煤矿设备及相关现场操作人员的准确定位和跟踪，并完成煤矿的综合监控。

结束语

参考文献
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[2]刘丽.自动化技术在煤矿机电设备中的应用分析[J].世界有色金属，2019（18）：293+295. 

[3]孙可可.浅谈自动化技术在煤矿机电设备方面的应用[J].河南建材，2019（06）：310-311.