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智能化技術(shù)對煤礦機(jī)電運(yùn)輸?shù)挠绊?/h1>
2021-02-10 06:50:38鄭朝生
設(shè)備管理與維修 2021年24期
關(guān)鍵詞:煤礦智能化設(shè)備

鄭朝生

(山東東山古城煤礦有限公司,山東濟(jì)寧 272100)

1 煤礦機(jī)電運(yùn)輸系統(tǒng)及其發(fā)展現(xiàn)狀

現(xiàn)階段,我國煤礦行業(yè)進(jìn)入了轉(zhuǎn)型發(fā)展的新階段,各煤礦企業(yè)轉(zhuǎn)變了發(fā)展思路,在生產(chǎn)作業(yè)推進(jìn)的過程中越來越依賴各種先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備的使用,煤礦生產(chǎn)中的人力投入量大大減少,實現(xiàn)了部分的機(jī)械化作業(yè)。在煤礦企業(yè),機(jī)電運(yùn)輸是關(guān)鍵環(huán)節(jié),隨著智能化技術(shù)的快速發(fā)展,無人智能運(yùn)輸系統(tǒng)的構(gòu)建已成為了各煤礦企業(yè)關(guān)注的重點性問題。無人智能運(yùn)輸系統(tǒng)的核心是智能化技術(shù),該技術(shù)與信息技術(shù)、機(jī)械技術(shù)和各種電子技術(shù)的有效結(jié)合,在煤礦生產(chǎn)和運(yùn)輸過程中充分發(fā)揮了其技術(shù)和設(shè)備優(yōu)勢,不僅提升了設(shè)備可靠性,更為煤礦企業(yè)創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)和社會效益。大多數(shù)煤礦企業(yè)的轉(zhuǎn)型發(fā)展趨勢越來越明顯,為提升機(jī)電運(yùn)輸系統(tǒng)的可靠性,保障運(yùn)輸效益,互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和信號傳輸技術(shù)已成為重點,通過這些現(xiàn)代化技術(shù)的融合,對機(jī)電運(yùn)輸實現(xiàn)了全過程監(jiān)測。

2 智能化技術(shù)對煤礦機(jī)電運(yùn)輸?shù)挠绊?/h2>

2.1 煤礦運(yùn)輸智能化

煤礦生產(chǎn)作業(yè)過程中,為提升整體的采煤效率和效益,整個生產(chǎn)作業(yè)過程都應(yīng)及時向指定區(qū)域運(yùn)輸開采獲得的煤炭,以提升開采效率。如果運(yùn)輸環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,企業(yè)將面臨巨大損失。智能化技術(shù)應(yīng)用于煤礦機(jī)電運(yùn)輸作業(yè),可以有效預(yù)防和應(yīng)對運(yùn)輸環(huán)節(jié)的各種突發(fā)事故,例如部分煤礦企業(yè)在機(jī)電運(yùn)輸中采用PLC 控制技術(shù),克服了傳統(tǒng)控制技術(shù)的限制,可以監(jiān)控和調(diào)節(jié)機(jī)電運(yùn)輸?shù)娜^程。借助于總線通信手段,主控調(diào)節(jié)與子單元控制模塊之間的可靠連接,煤炭輸送過程中可以更好地交互信息,即使機(jī)電運(yùn)輸時出現(xiàn)了突發(fā)問題,智能化模塊也能夠快速識別,立即反饋信息、信號,快速制定解決對策。煤礦運(yùn)輸智能化技術(shù)使設(shè)備運(yùn)行的可靠性大大提升,減少了設(shè)備的各種故障。

2.2 提升機(jī)智能化

提升機(jī)是煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)的重要構(gòu)成部分,智能化技術(shù)在提升機(jī)中的應(yīng)用,使得設(shè)備的運(yùn)行和控制都有效發(fā)揮了智能化技術(shù)的優(yōu)勢。在不斷進(jìn)步的智能化技術(shù)下,很多煤礦企業(yè)采用了編程控制的方式,變頻器和控制器的使用就是智能化技術(shù)的體現(xiàn)。很多煤礦發(fā)企業(yè)都在積極進(jìn)行提升機(jī)的智能化改造,使用新操作臺替代原先的人工操作臺,選用市場上的智能化提升機(jī)。因為智能化提升機(jī)的性能良好、功能完善,應(yīng)用在煤炭運(yùn)輸中可以使運(yùn)輸更具智能化,正逐步取代原有的人工運(yùn)輸方式。

2.3 礦井傳送帶智能化

傳送帶是礦井運(yùn)輸?shù)年P(guān)鍵設(shè)備,智能化技術(shù)在其中的應(yīng)用可以有效保障良好的傳輸效果。智能化技術(shù)與CST(Controllable Start Transmission,可控起動傳輸)軟件的有效結(jié)合,使得煤礦機(jī)電運(yùn)輸設(shè)備可以處于高強(qiáng)度、連續(xù)性的運(yùn)轉(zhuǎn)條件下,智能化技術(shù)不僅發(fā)揮了其在設(shè)備監(jiān)控中的作用,更使得設(shè)備運(yùn)行時的故障概率大大降低,整體的運(yùn)輸效率得以提升。智能化技術(shù)與CST技術(shù)結(jié)合的同時,還需要有完善數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)的輔助功能,通過這些技術(shù)和系統(tǒng)的有效結(jié)合,就可以對運(yùn)輸機(jī)電設(shè)備的工作全過程采集運(yùn)輸狀態(tài)、設(shè)備參數(shù)等信息,作為運(yùn)輸機(jī)電設(shè)備調(diào)節(jié)和控制的依據(jù)。當(dāng)前各個煤礦企業(yè)的傳送帶智能化發(fā)展水平相對有限,尚處于發(fā)展的初期階段,部分礦井傳送帶常會受到礦井復(fù)雜、惡劣條件的嚴(yán)重限制,設(shè)備的可靠性難以保障。為克服這些限制性因素,在礦井傳送帶智能化發(fā)展的過程中,應(yīng)加強(qiáng)智能化系統(tǒng)與傳送帶之間的聯(lián)系,將先進(jìn)的智能傳感器等應(yīng)用于礦井傳送帶中。

2.4 輔助運(yùn)輸系統(tǒng)智能化

單純采用煤礦機(jī)電運(yùn)輸設(shè)備雖然可以提升整體的運(yùn)輸效率,但部分礦井的運(yùn)輸條件極為復(fù)雜,很難保障運(yùn)輸效果,需將機(jī)電運(yùn)輸設(shè)備和輔助運(yùn)輸設(shè)備有效結(jié)合,通過輔助運(yùn)輸系統(tǒng)的智能化應(yīng)用克服礦井的運(yùn)輸難題(圖1)。例如,部分煤礦企業(yè)采用了無極繩絞車這種輔助運(yùn)輸工具,對絞車運(yùn)輸距離短、不間斷運(yùn)輸人員多等造成的安全風(fēng)險,起到了一定的預(yù)防與控制作用。隨著自動化、智能化技術(shù)的日漸發(fā)展,構(gòu)建無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控運(yùn)輸全過程,不僅提升了整體的運(yùn)輸安全性,更替代了人工控制,使整個控制過程更具智能化特征。此外,部分煤礦企業(yè)采用了采掘皮帶,減少了人員投入,通過智能化技術(shù)對整個運(yùn)輸過程做到了全過程、全方位的監(jiān)控,運(yùn)輸流程得以簡化,工作人員的工作強(qiáng)度大大降低,運(yùn)輸效率大大提升,運(yùn)輸安全事故發(fā)生概率較小。

圖1 煤礦機(jī)電監(jiān)控系統(tǒng)

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)

隨著煤礦生產(chǎn)規(guī)模的日漸擴(kuò)大,很多煤礦企業(yè)的開采深度同步增大,一些老礦井的開采深度甚至超出了800 m,我國礦山開采已進(jìn)入了深度開采的階段。我國東北地區(qū)的煤炭資源相對豐富,整體的開采時間也比較長,該地區(qū)部分礦井的開采深度已然達(dá)到了1000 m 甚至更高。即使是對于部分沒有達(dá)到千米深度的礦井,其開采深度也呈現(xiàn)逐年增大的趨勢,對礦井開采也提出了越來越高的標(biāo)準(zhǔn)和要求。在煤礦運(yùn)輸領(lǐng)域,有條件的煤礦企業(yè)應(yīng)構(gòu)建深井開采系統(tǒng),配備相應(yīng)的設(shè)備設(shè)施,通過智能化技術(shù)和設(shè)備使得深井開采系統(tǒng)的程序執(zhí)行更具智能化,有效避免設(shè)備故障等各種運(yùn)輸問題。

3.2 智能化帶式輸送機(jī)系統(tǒng)

煤礦機(jī)電運(yùn)輸?shù)闹悄芑l(fā)展中,帶式輸送機(jī)系統(tǒng)的智能化發(fā)展也尤為重要,要提升運(yùn)輸?shù)闹悄芑蛿?shù)字化水平,在煤礦企業(yè)內(nèi)部應(yīng)構(gòu)建數(shù)字調(diào)控、網(wǎng)絡(luò)控制、局部信息融合的運(yùn)輸系統(tǒng)。在一些千米礦井中,因為其運(yùn)輸線路長、涉及的運(yùn)輸環(huán)節(jié)多,為實現(xiàn)運(yùn)輸?shù)闹悄芑芾砗涂刂疲枥弥悄芑夹g(shù)構(gòu)建監(jiān)控系統(tǒng)、定位系統(tǒng)和信息通信系統(tǒng),形成遠(yuǎn)距離物料輸送系統(tǒng),改變煤礦企業(yè)內(nèi)部的運(yùn)輸模式。為了使得煤礦企業(yè)中的智能系統(tǒng)與相應(yīng)的技術(shù)相配套,在條件允許的情況下應(yīng)建立遠(yuǎn)距離驅(qū)動系統(tǒng),保障煤礦開采作業(yè)中的大噸位、遠(yuǎn)距離運(yùn)輸能夠順利完成。

3.3 無人化運(yùn)輸

基于智能化技術(shù)的迅猛發(fā)展,越來越多的煤礦企業(yè)希望實現(xiàn)無人化運(yùn)輸,無人化運(yùn)輸使得煤炭運(yùn)輸中基本實現(xiàn)無人化作業(yè),只由專門的運(yùn)輸機(jī)械來完成運(yùn)輸。在實現(xiàn)無人化運(yùn)輸目標(biāo)的過程中,應(yīng)針對傳統(tǒng)的人工運(yùn)輸和機(jī)械運(yùn)輸?shù)娜毕莺陀绊懸蛩兀瑢o人機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)加以適當(dāng)優(yōu)化。市場上已出現(xiàn)了一些無人駕駛設(shè)備,這些設(shè)備在煤礦運(yùn)輸中的應(yīng)用,不僅可以減少運(yùn)輸時的各種事故,更是改變了傳統(tǒng)的運(yùn)輸模式。為可靠實現(xiàn)運(yùn)輸調(diào)度,煤礦企業(yè)需設(shè)置井下運(yùn)輸通道,建立對應(yīng)的監(jiān)控系統(tǒng),動態(tài)化監(jiān)控?zé)o人化運(yùn)輸?shù)娜^程。

3.4 運(yùn)輸系統(tǒng)數(shù)據(jù)融合分析系統(tǒng)

煤礦機(jī)電設(shè)備的運(yùn)輸系統(tǒng)數(shù)據(jù)融合同樣是機(jī)電運(yùn)輸?shù)囊淮筅厔荩鱾€煤礦企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)先進(jìn)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的應(yīng)用,通過整合各種數(shù)據(jù)信息,使煤礦機(jī)電運(yùn)輸全過程中的一切數(shù)據(jù)傳輸都處于總臺控制模式下。為達(dá)到這一發(fā)展目標(biāo),需綜合多種的網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù),在煤礦生產(chǎn)中形成新的數(shù)據(jù)交換方式,使煤礦生產(chǎn)的一切流程環(huán)節(jié)保持?jǐn)?shù)據(jù)收集、處理和轉(zhuǎn)換的相互銜接。

4 結(jié)束語

煤炭運(yùn)輸是開采作業(yè)中的重要工序,隨著大部分煤礦企業(yè)實現(xiàn)了機(jī)械化運(yùn)輸,雖然其運(yùn)輸?shù)男蚀蟠筇嵘苊饬诉\(yùn)輸中各種突發(fā)問題的出現(xiàn),但智能化技術(shù)的出現(xiàn)使得煤礦機(jī)電運(yùn)輸迎來了嶄新的發(fā)展,隨著智能化發(fā)展水平的提升,煤礦行業(yè)勢必將迎來進(jìn)一步的發(fā)展。

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