煤礦機(jī)電智能化研究及應(yīng)用

張?zhí)m方

山東能源臨礦集團(tuán)魯西煤礦 山東濟(jì)寧 272053

在信息技術(shù)高速發(fā)展的今天，煤礦機(jī)電智能化是未來(lái)生產(chǎn)發(fā)展的趨勢(shì)。在煤礦生產(chǎn)中采用智能化技術(shù)，不僅能提高煤礦生產(chǎn)效率，還能保證煤礦生產(chǎn)的安全。但是，在工作過(guò)程中也應(yīng)該認(rèn)識(shí)到煤礦智能化中存在的問(wèn)題，主要體現(xiàn)在機(jī)電智能化設(shè)備操作困難和智能化設(shè)備設(shè)計(jì)不合理等方面。目前，煤礦智能化的應(yīng)用主要體現(xiàn)在礦井提升的智能化、煤礦生產(chǎn)的智能化和煤礦安全監(jiān)督的智能化方面，其他方面的智能化還有待進(jìn)一步研究[1]。

1 煤礦機(jī)電智能化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

智能化技術(shù)是以信息技術(shù)為基礎(chǔ)，根據(jù)設(shè)備的運(yùn)行規(guī)律，通過(guò)相關(guān)程序使設(shè)備自動(dòng)運(yùn)行。其最大的優(yōu)勢(shì)是減少了人對(duì)設(shè)備運(yùn)行的干預(yù)，提高了生產(chǎn)效率。在煤礦智能化領(lǐng)域，主要是依靠電子信息技術(shù)、微機(jī)控制技術(shù)和PLC 技術(shù)實(shí)現(xiàn)機(jī)電設(shè)備的智能化。與西方發(fā)達(dá)國(guó)家相比，中國(guó)的煤礦機(jī)電智能化技術(shù)起步較晚。為了適應(yīng)中國(guó)煤礦發(fā)展的需要，繼續(xù)大力發(fā)展煤礦生產(chǎn)的智能化技術(shù)。煤礦機(jī)電設(shè)備智能化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于提高了煤礦生產(chǎn)效率，降低了安全事故風(fēng)險(xiǎn)，下面圍繞這2 點(diǎn)進(jìn)行闡述。

1.1 提高煤礦生產(chǎn)效率

在煤礦生產(chǎn)中，傳統(tǒng)的機(jī)電設(shè)備在作業(yè)時(shí)需要人工操作，這就要求員工具有較高的操作水平和豐富的現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)。但是，人總會(huì)誤判一些情況而導(dǎo)致操作失誤，這不僅會(huì)影響生產(chǎn)效率，還存在一定的安全隱患。如果在生產(chǎn)中不能及時(shí)糾正操作失誤，就可能發(fā)生一些預(yù)料不到的后果。最主要的是人存在生理極限，每隔一段時(shí)間都要換人來(lái)操作機(jī)器，這導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備不能以最佳狀態(tài)運(yùn)行。而在煤礦機(jī)電設(shè)備中引入智能化技術(shù)后，人對(duì)機(jī)電設(shè)備的干預(yù)程度降低，設(shè)備運(yùn)行的效率更高。更為重要的是，可以將人從這種重復(fù)勞動(dòng)中解放出來(lái)，使工人有更多時(shí)間投入到生產(chǎn)中。在設(shè)備運(yùn)行時(shí)，工人只需要調(diào)節(jié)少數(shù)幾個(gè)參數(shù)就可以控制設(shè)備的高效運(yùn)行。

1.2 降低安全事故風(fēng)險(xiǎn)

煤礦行業(yè)本身就是一種高危行業(yè)，經(jīng)常會(huì)發(fā)生各種安全事故，造成重大的人員傷亡，這是煤礦企業(yè)不想看到的。在發(fā)展了煤礦機(jī)電智能化技術(shù)后，工人從事一些危險(xiǎn)開(kāi)采活動(dòng)的頻率大大降低，從本質(zhì)上減少了煤礦事故造成的人員傷亡。更為重要的是，智能化技術(shù)還能監(jiān)測(cè)開(kāi)采過(guò)程中存在的一些風(fēng)險(xiǎn)，在事故未發(fā)生之前就能發(fā)出警報(bào)。智能化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)是能根據(jù)過(guò)去的一些規(guī)律，對(duì)現(xiàn)在或未來(lái)出現(xiàn)的異常進(jìn)行預(yù)防，將安全事故扼殺在萌芽中，防范于未然。

2 煤礦機(jī)電智能化技術(shù)的應(yīng)用

2.1 在煤礦監(jiān)測(cè)監(jiān)控設(shè)備方面的應(yīng)用

煤礦監(jiān)控設(shè)備是監(jiān)督煤礦開(kāi)采設(shè)備狀態(tài)的主要因素，因此需要嚴(yán)格監(jiān)督煤礦開(kāi)采過(guò)程，并及時(shí)發(fā)現(xiàn)開(kāi)采過(guò)程中存在的問(wèn)題，以此來(lái)降低發(fā)生煤礦開(kāi)采事故的概率，進(jìn)而保障煤礦開(kāi)采的安全性。通過(guò)分析以往煤礦開(kāi)采過(guò)程中，煤礦發(fā)生事故的概率較高，其主要因素就是沒(méi)有建立完善的煤礦監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)，使得部分機(jī)械設(shè)備沒(méi)有在監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)，不能及時(shí)收集開(kāi)采信息，難以做到有效管理和控制。將煤礦機(jī)電智能化技術(shù)應(yīng)用到監(jiān)控設(shè)備中，其能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)督和管理煤礦開(kāi)采設(shè)備，使其具有智能化和智能化。在煤礦設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，如果存在著安全隱患，其能夠直接發(fā)出警告，提醒工作人員進(jìn)行維修和養(yǎng)護(hù)。在開(kāi)采過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，能夠采用視頻監(jiān)控、人員跟蹤、井下移動(dòng)通訊和安全檢測(cè)等方式對(duì)其進(jìn)行修復(fù)，實(shí)現(xiàn)全方面的監(jiān)督和管理，確保煤礦開(kāi)采過(guò)程的安全性和穩(wěn)定性。煤礦開(kāi)采主要在井下，因此要全面應(yīng)用煤礦監(jiān)控監(jiān)測(cè)設(shè)備，并在每個(gè)下井人員所穿戴設(shè)備上安裝定位信號(hào)，利用智能化通信技術(shù)，將井下人員的地理信息呈現(xiàn)在系統(tǒng)中，便于管理人員進(jìn)行管理。

在井下膠帶輸送機(jī)上的應(yīng)用在煤礦開(kāi)采過(guò)程中，井下膠帶輸送機(jī)起著至關(guān)重要的作用，其能夠直接影響生產(chǎn)效率，因此需要重視井下膠帶輸送機(jī)。由于煤礦所要開(kāi)采環(huán)境處在較遠(yuǎn)區(qū)域，且深度較深，所建設(shè)的井下膠帶輸送機(jī)具有輸送距離遠(yuǎn)、輸送量大等特點(diǎn)，并且所經(jīng)過(guò)的環(huán)境也較為復(fù)雜，因此在實(shí)際使用過(guò)程中，井下膠帶輸送機(jī)易出現(xiàn)故障問(wèn)題，影響煤礦開(kāi)采效率和質(zhì)量。針對(duì)于此，將煤礦機(jī)電智能化技術(shù)應(yīng)用到井下膠帶輸送機(jī)中，使其能夠得到井下傳輸帶的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)，并通過(guò)數(shù)據(jù)分析技術(shù)來(lái)得到合理分析結(jié)果。對(duì)于存在問(wèn)題的傳送帶，應(yīng)當(dāng)及時(shí)發(fā)出警報(bào)，提醒在開(kāi)采現(xiàn)場(chǎng)的人員疏散和撤離。除此之外，當(dāng)運(yùn)輸煤炭過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)運(yùn)輸設(shè)備存在較大的安全隱患，工作人員能夠在主控室就能將井下傳輸帶停止，避免造成更為嚴(yán)重的安全事故，保證煤礦開(kāi)采過(guò)程中的安全性。

2.2 在提升機(jī)中的應(yīng)用

礦井提升機(jī)在煤礦材料、設(shè)備和煤炭運(yùn)輸中發(fā)揮了重要的作用，保證提升機(jī)的安全、可靠運(yùn)行對(duì)于煤礦高效生產(chǎn)有重要意義。過(guò)去，礦井提升機(jī)的運(yùn)行過(guò)程是通過(guò)人工控制的，很容易發(fā)生各種故障，運(yùn)行維護(hù)成本極高。隨著智能化技術(shù)的發(fā)展，很多礦井的提升機(jī)都進(jìn)行了智能化技術(shù)改造。提升機(jī)運(yùn)行采用了PLC 和變頻器來(lái)進(jìn)行控制，整個(gè)運(yùn)行過(guò)程更加平穩(wěn)、節(jié)能、安全，減少了由于人為操作失誤引起的提升機(jī)安全事故，給煤礦企業(yè)帶來(lái)了一定的經(jīng)濟(jì)效益[2]。

3 結(jié)語(yǔ)

煤礦資源的開(kāi)采和利用是影響我國(guó)社會(huì)建設(shè)的重要影響因素，隨著對(duì)于煤炭需求量的增加，如何提高煤礦開(kāi)采效率成為現(xiàn)階段煤礦行業(yè)重要研究對(duì)象。因此在這種背景下，結(jié)合信息化技術(shù)，將機(jī)電設(shè)備智能化技術(shù)應(yīng)用到煤礦開(kāi)采過(guò)程中，不僅能夠有效提高煤礦開(kāi)采效率和質(zhì)量，還能降低對(duì)周邊環(huán)境的影響，起到保護(hù)環(huán)境、節(jié)能降耗的作用。在煤礦開(kāi)采過(guò)程中，由于傳統(tǒng)的開(kāi)采方法主要以人為主，因此存在著人的安全問(wèn)題，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成人員傷亡事故。因此將機(jī)電智能化技術(shù)應(yīng)用到煤礦開(kāi)采過(guò)程中，積極應(yīng)用先進(jìn)的機(jī)電開(kāi)采設(shè)備和智能化技術(shù)，能夠有效提高煤礦開(kāi)采效率和安全性，促進(jìn)我國(guó)煤礦行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。