智能化技術(shù)對(duì)煤礦機(jī)電運(yùn)輸?shù)挠绊?/h1>
2021-11-24 01:10:52張洪磊
商品與質(zhì)量 2021年15期
張洪磊
山東東山王樓煤礦有限公司 山東濟(jì)寧 272063
煤礦機(jī)械和電力供應(yīng)大多采用智能化和無(wú)人的方式，但在無(wú)人智能運(yùn)行方面仍存在問題，包括對(duì)軟件和控制系統(tǒng)普遍缺乏了解，隨機(jī)使用交通工具，以確保發(fā)展必須集中于無(wú)人智能的開發(fā)、電子生產(chǎn)和運(yùn)輸?shù)暮侠砝靡约懊禾抗I(yè)充分利用的軟件設(shè)施的開發(fā)重視。
1 機(jī)電運(yùn)輸系統(tǒng)介紹及發(fā)展現(xiàn)狀
1.1 電子運(yùn)輸系統(tǒng)簡(jiǎn)介
大多數(shù)煤礦機(jī)電設(shè)備包括開采、掘進(jìn)、供電、運(yùn)輸、通風(fēng)設(shè)備等。電子運(yùn)輸工具作為生產(chǎn)的重要組成部分占事故總數(shù)的20%至30%。采區(qū)、地面、提升、主巷運(yùn)輸都與電子運(yùn)輸系統(tǒng)的運(yùn)作有關(guān)[1]。煤炭主要運(yùn)輸方式包括電機(jī)車、運(yùn)煤皮帶、調(diào)度絞車、立井的提升絞車等。礦井機(jī)電的運(yùn)輸工具包括:主井提升系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)、壓縮風(fēng)扇、主輸送機(jī)、客機(jī)、輔助運(yùn)輸?shù)?。它們?shí)現(xiàn)自動(dòng)化，大大提高生產(chǎn)力，減少就業(yè)崗位，甚至無(wú)人值守的實(shí)現(xiàn)，改變勞動(dòng)者無(wú)聊的工作環(huán)境，充分保障采礦生產(chǎn)。
1.2 運(yùn)輸系統(tǒng)存在的問題及對(duì)策
由于工作人員的安全和專業(yè)水平不足，機(jī)電運(yùn)輸人員沒有受過培訓(xùn)，操作技術(shù)低，操作不足。即使某些工作人員能夠上崗證，也常常存在違規(guī)行為。作業(yè)時(shí)不能定期更新機(jī)電運(yùn)輸單元，沒有定期對(duì)機(jī)電設(shè)備進(jìn)行測(cè)試、檢查和維護(hù)，使機(jī)電運(yùn)輸設(shè)備無(wú)法滿足安全生產(chǎn)的要求。事故頻發(fā)的主要原因是制度違規(guī)、執(zhí)法不力、設(shè)施不合格以及缺乏保護(hù)裝置。煤礦下機(jī)電運(yùn)輸設(shè)備的使用較為復(fù)雜，地下水徑流和爆破的危險(xiǎn)需要滿足防爆要求。這些系統(tǒng)很復(fù)雜，因?yàn)楸仨殱M足消防安全要求才能確保運(yùn)輸。因此，操作人員應(yīng)規(guī)范操作過程，實(shí)施電力運(yùn)輸操作指標(biāo)，審查設(shè)備的操作，制定更高的操作要求，承擔(dān)燃煤電廠運(yùn)輸管理安全的責(zé)任，在風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避和預(yù)防的基礎(chǔ)上加強(qiáng)重要的區(qū)域、環(huán)節(jié)、人員和時(shí)段的安全檢查，對(duì)礦山進(jìn)行分級(jí)，并落實(shí)確保安全責(zé)任制。
1.3 電機(jī)集成技術(shù)
井下電機(jī)運(yùn)輸一體化技術(shù)是高效的發(fā)展方向，其中自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)、機(jī)械、電子等技術(shù)結(jié)合起來(lái)，使電機(jī)設(shè)備能夠緊密連接和相互支持，形成自動(dòng)控制，提高電機(jī)設(shè)備的安全性，保證電機(jī)設(shè)備的安全運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)機(jī)器的監(jiān)控、自動(dòng)報(bào)警和故障排除，節(jié)約人力成本，有效貫徹一體化發(fā)展理念以減少人，自動(dòng)化換人。
2 自動(dòng)化技術(shù)在煤礦機(jī)電工程中的應(yīng)用
2.1 應(yīng)用在礦山提升機(jī)系統(tǒng)
提升來(lái)對(duì)提高采礦效率至關(guān)重要。煤礦井下復(fù)雜、繁多程序運(yùn)行速度較高。雖然大多數(shù)礦業(yè)企業(yè)正在制定針對(duì)實(shí)際情況的保護(hù)措施，但實(shí)際結(jié)果并不令人滿意。正確應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，提高提升機(jī)自我診斷能力，簡(jiǎn)化設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)，提高安全性。當(dāng)今形勢(shì)下，中國(guó)在提升機(jī)領(lǐng)域的研究取得了長(zhǎng)足的發(fā)展。
2.2 應(yīng)用在井下運(yùn)輸系統(tǒng)中
煤炭運(yùn)輸是采礦生產(chǎn)的重要組成部分。運(yùn)輸系統(tǒng)必須確保良好的連續(xù)性、穩(wěn)定性和效率。因此，我們必須在當(dāng)今的實(shí)踐中考慮到設(shè)備運(yùn)輸?shù)陌踩院托剩诋?dāng)今的實(shí)踐中，煤炭行業(yè)廣泛使用的設(shè)備是智能化的，運(yùn)輸系統(tǒng)中采用了傳輸控制軟件，不僅逐步提高運(yùn)輸效率，而且降低了出錯(cuò)的可能性，促進(jìn)了運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展。但是，當(dāng)自動(dòng)控制被遠(yuǎn)距離輸送時(shí)，內(nèi)部驅(qū)動(dòng)點(diǎn)可能不穩(wěn)定，對(duì)煤炭運(yùn)輸產(chǎn)生嚴(yán)重影響。因此，需要進(jìn)一步分析這一因素。
2.3 應(yīng)用在監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中
煤炭勘探監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與燃煤作業(yè)的生產(chǎn)密切相關(guān)，直接影響采礦效率。多年來(lái)煤炭工業(yè)取得了良好的成績(jī)，但在系統(tǒng)監(jiān)測(cè)和測(cè)試方面仍然存在問題。發(fā)展初期，中國(guó)將以自主發(fā)展為中心，所采用的監(jiān)控系統(tǒng)主要是從國(guó)外進(jìn)口的。在進(jìn)一步發(fā)展過程中，我國(guó)煤炭行業(yè)更加重視技術(shù)整合，導(dǎo)致研究成果越來(lái)越多。其結(jié)果是監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的自主開發(fā)，突破了監(jiān)測(cè)技術(shù)和效果，使結(jié)果得以優(yōu)化升級(jí)。從而通過使煤炭開采能夠進(jìn)行高質(zhì)量的開采活動(dòng)，更好地了解開采的具體情況，提高了煤炭開采的安全性。
3 煤礦機(jī)電運(yùn)輸?shù)闹悄芑l(fā)展前景
3.1 深井開采系統(tǒng)
一些舊礦山的采深度增加，其中一些礦山的采深度超過800米，表明整個(gè)礦山開采已發(fā)展到開采深度階段。在東北部，煤炭開采仍在持續(xù)1000米以上，對(duì)于大多數(shù)不到千米深度，其深度正在逐漸擴(kuò)大。隨著礦井深度的增加，開采必須準(zhǔn)確、節(jié)能和高效，這對(duì)滿足運(yùn)輸要求是必不可少的。機(jī)電運(yùn)輸系統(tǒng)面臨著機(jī)制套的現(xiàn)代化和調(diào)控。因此，重點(diǎn)關(guān)注互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和智能系統(tǒng)識(shí)別，逐步提高程序的效率和準(zhǔn)確性，避免設(shè)備故障，提高設(shè)備效率，同時(shí)確保安全運(yùn)行十分重要。
3.2 智能化帶式輸送機(jī)系統(tǒng)
系統(tǒng)速度只有在數(shù)字優(yōu)化和流量速度完全調(diào)節(jié)，充分利用數(shù)字控制、網(wǎng)絡(luò)控制和局部信息融合的情況下才能實(shí)現(xiàn)。例如，在礦區(qū)，需要確定運(yùn)輸戰(zhàn)線和運(yùn)輸環(huán)節(jié)，合理利用監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、跟蹤系統(tǒng)及信息和通信系統(tǒng)，以便實(shí)現(xiàn)智能系統(tǒng)匹配和技術(shù)優(yōu)化，并建立遠(yuǎn)距離物料輸送的運(yùn)輸系統(tǒng)。對(duì)于傾斜帶式輸送機(jī)，必須根據(jù)輸送帶不打滑和傾斜角度的要求創(chuàng)建隨機(jī)輸送機(jī)，以確保最終運(yùn)輸安全。
3.3 無(wú)人化運(yùn)輸
為提高當(dāng)前技術(shù)環(huán)境下的運(yùn)輸安全，必須從規(guī)劃運(yùn)輸工具入手，研究各種因素和設(shè)備損壞情況，以確保高效運(yùn)輸設(shè)備。無(wú)人駕駛設(shè)備的出現(xiàn)有助于防止事故和設(shè)備更新。規(guī)劃時(shí)，適當(dāng)防范地面運(yùn)輸，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)安全，最終目標(biāo)是提高交通安全穩(wěn)定。在現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，構(gòu)建具有先進(jìn)運(yùn)輸能力和智能概念的成熟規(guī)劃系統(tǒng)。這是更準(zhǔn)確地分析數(shù)據(jù)和避免耗損物資使用的方法[2]。
總結(jié)了煤炭電子運(yùn)輸問題和措施，機(jī)電智能化技術(shù)在煤炭開發(fā)中的應(yīng)用，以及智能煤炭生產(chǎn)初步應(yīng)用，在智能化、無(wú)人化采礦技術(shù)的影響下，機(jī)電運(yùn)輸需要建立一個(gè)深井高效提升系統(tǒng)、智能帶式輸送機(jī)系統(tǒng)、無(wú)人化軌道運(yùn)輸系統(tǒng)和運(yùn)輸系統(tǒng)數(shù)據(jù)融合分析系統(tǒng)智能無(wú)人化工作區(qū)，提高機(jī)電設(shè)備協(xié)同增效，確保運(yùn)輸設(shè)備高效運(yùn)行，降低故障發(fā)生率，提高運(yùn)輸設(shè)備的準(zhǔn)確管理水平，最終促進(jìn)安全、高效地生產(chǎn)
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張洪磊
山東東山王樓煤礦有限公司 山東濟(jì)寧 272063
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2.1 應(yīng)用在礦山提升機(jī)系統(tǒng)
提升來(lái)對(duì)提高采礦效率至關(guān)重要。煤礦井下復(fù)雜、繁多程序運(yùn)行速度較高。雖然大多數(shù)礦業(yè)企業(yè)正在制定針對(duì)實(shí)際情況的保護(hù)措施，但實(shí)際結(jié)果并不令人滿意。正確應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，提高提升機(jī)自我診斷能力，簡(jiǎn)化設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)，提高安全性。當(dāng)今形勢(shì)下，中國(guó)在提升機(jī)領(lǐng)域的研究取得了長(zhǎng)足的發(fā)展。
2.2 應(yīng)用在井下運(yùn)輸系統(tǒng)中
煤炭運(yùn)輸是采礦生產(chǎn)的重要組成部分。運(yùn)輸系統(tǒng)必須確保良好的連續(xù)性、穩(wěn)定性和效率。因此，我們必須在當(dāng)今的實(shí)踐中考慮到設(shè)備運(yùn)輸?shù)陌踩院托剩诋?dāng)今的實(shí)踐中，煤炭行業(yè)廣泛使用的設(shè)備是智能化的，運(yùn)輸系統(tǒng)中采用了傳輸控制軟件，不僅逐步提高運(yùn)輸效率，而且降低了出錯(cuò)的可能性，促進(jìn)了運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展。但是，當(dāng)自動(dòng)控制被遠(yuǎn)距離輸送時(shí)，內(nèi)部驅(qū)動(dòng)點(diǎn)可能不穩(wěn)定，對(duì)煤炭運(yùn)輸產(chǎn)生嚴(yán)重影響。因此，需要進(jìn)一步分析這一因素。
2.3 應(yīng)用在監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中
煤炭勘探監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與燃煤作業(yè)的生產(chǎn)密切相關(guān)，直接影響采礦效率。多年來(lái)煤炭工業(yè)取得了良好的成績(jī)，但在系統(tǒng)監(jiān)測(cè)和測(cè)試方面仍然存在問題。發(fā)展初期，中國(guó)將以自主發(fā)展為中心，所采用的監(jiān)控系統(tǒng)主要是從國(guó)外進(jìn)口的。在進(jìn)一步發(fā)展過程中，我國(guó)煤炭行業(yè)更加重視技術(shù)整合，導(dǎo)致研究成果越來(lái)越多。其結(jié)果是監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的自主開發(fā)，突破了監(jiān)測(cè)技術(shù)和效果，使結(jié)果得以優(yōu)化升級(jí)。從而通過使煤炭開采能夠進(jìn)行高質(zhì)量的開采活動(dòng)，更好地了解開采的具體情況，提高了煤炭開采的安全性。
3 煤礦機(jī)電運(yùn)輸?shù)闹悄芑l(fā)展前景
3.1 深井開采系統(tǒng)
一些舊礦山的采深度增加，其中一些礦山的采深度超過800米，表明整個(gè)礦山開采已發(fā)展到開采深度階段。在東北部，煤炭開采仍在持續(xù)1000米以上，對(duì)于大多數(shù)不到千米深度，其深度正在逐漸擴(kuò)大。隨著礦井深度的增加，開采必須準(zhǔn)確、節(jié)能和高效，這對(duì)滿足運(yùn)輸要求是必不可少的。機(jī)電運(yùn)輸系統(tǒng)面臨著機(jī)制套的現(xiàn)代化和調(diào)控。因此，重點(diǎn)關(guān)注互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和智能系統(tǒng)識(shí)別，逐步提高程序的效率和準(zhǔn)確性，避免設(shè)備故障，提高設(shè)備效率，同時(shí)確保安全運(yùn)行十分重要。
3.2 智能化帶式輸送機(jī)系統(tǒng)
系統(tǒng)速度只有在數(shù)字優(yōu)化和流量速度完全調(diào)節(jié)，充分利用數(shù)字控制、網(wǎng)絡(luò)控制和局部信息融合的情況下才能實(shí)現(xiàn)。例如，在礦區(qū)，需要確定運(yùn)輸戰(zhàn)線和運(yùn)輸環(huán)節(jié)，合理利用監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、跟蹤系統(tǒng)及信息和通信系統(tǒng)，以便實(shí)現(xiàn)智能系統(tǒng)匹配和技術(shù)優(yōu)化，并建立遠(yuǎn)距離物料輸送的運(yùn)輸系統(tǒng)。對(duì)于傾斜帶式輸送機(jī)，必須根據(jù)輸送帶不打滑和傾斜角度的要求創(chuàng)建隨機(jī)輸送機(jī)，以確保最終運(yùn)輸安全。
3.3 無(wú)人化運(yùn)輸
為提高當(dāng)前技術(shù)環(huán)境下的運(yùn)輸安全，必須從規(guī)劃運(yùn)輸工具入手，研究各種因素和設(shè)備損壞情況，以確保高效運(yùn)輸設(shè)備。無(wú)人駕駛設(shè)備的出現(xiàn)有助于防止事故和設(shè)備更新。規(guī)劃時(shí)，適當(dāng)防范地面運(yùn)輸，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)安全，最終目標(biāo)是提高交通安全穩(wěn)定。在現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，構(gòu)建具有先進(jìn)運(yùn)輸能力和智能概念的成熟規(guī)劃系統(tǒng)。這是更準(zhǔn)確地分析數(shù)據(jù)和避免耗損物資使用的方法[2]。
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