试论煤矿机械工程智能化发展与应用

2020-11-26赵安宁赵猛

商品与质量 2020年5期

赵安宁赵猛

济宁矿业集团有限公司霄云煤矿山东济宁 272000

1 煤矿机械工程智能化发展中的相关问题

1.1 机械设备较为复杂

通常煤炭开采规模相对较大，而用于煤炭开采的各项机械往往具有体积庞大和结构复杂的特点，但在煤矿开采期间，由于煤矿矿井空间有限，机械设备过于庞大，在这种狭窄的矿井当中难以保证作业的灵活性，从而对煤矿开采的效率造成了严重的影响，同时也影响了机械利用率的充分发挥。此外，由于开采环境较为复杂，各种环境因素容易对煤矿机械产生不利影响，从而缩短煤矿机械的使用寿命，导致企业生产成本被加大。

1.2 煤矿机械智能化水平不高

随着社会的发展，科学技术在各领域当中的应用越来越广泛，但对于煤矿生产而言，虽然在机械设备方面应用了诸多高新技术，但在智能化生产方面仍然处在初期阶段，相比于西方发达国家，我国煤矿机械的智能化水平还相对较低，仅在一些小型仪器当中落实了智能化建设，而仍有很多主要生产机械还存在智能化水平不高的情况，甚至部分工作还需要人工操作来完成，这不仅会对各项资源造成严重的浪费，同时还会降低煤炭资源的生产效率[1]。

1.3 煤矿机械材料差，缺乏实用性

在煤矿机械当中，大多会使用钢铁作为主要材料，这使得煤矿机械质量往往会受到钢铁质量的影响，而我国很多钢材生产都是以中低端质量为主，想要确保煤矿机械的质量，还需要进口高端钢材进行机械制造，但这会使煤矿机械的成本大大提升，不利于煤矿企业经济效益的获取，容易对煤矿产业的发展造成影响，而想要降低成本投入，就要对价格较低的材料进行选择，但这些钢材在质量方面存在缺陷问题，将其用在煤矿机械当中，会对煤矿机械的使用寿命造成影响，而且还容易出现故障问题，影响煤矿的正常生产。

2 煤矿机械工程智能化的具体应用

2.1 在采掘方面应用

为了进一步提升煤矿机械工程的工作效率，带来更好的经济效益，需要提升煤矿机械工程的智能化水平，就需要高度重视其在煤炭采掘方面所发挥的作用，因此，必须要优化采掘机应用设备，更新多点驱动系统，运用新型交流电机，提升采掘智能化水平，从而提升机器的整体工作效率。首先，电牵引采煤机属于煤矿企业中常见的煤炭开采设备，在煤炭开采以及作业中起着重要作用，且效果较好。这类系统能够保证采掘动力充足，同时提高了装机的功率，使得机械设备的工作效率得以全面提升。针对故障诊断和计算机技术这两方面，采掘技术智能化采用的是计算机技术为主，传感器故障诊断进行辅助的工作模式，能够准确判断故障问题，提高工作效率。因此，电牵引驱动系统采掘机在煤矿机械工程中使用的较为广泛，而且在记忆割煤和煤岩识别等方面也实现了良好的发展前景。其次，采掘设备还使用了先进的遥控和远控技术。如今，对煤炭开采技术的要求较为严格，操作难度也大大提升，为了保证煤矿开采人员的安全，确保各项工作顺利进行，需要远距离操作和驾驶机器，工作人员必须要在设备工作环境旁边，借助于遥控手柄就能完成采掘。所以，要给采掘设备安装遥控控制系统，依靠遥控操作，工作人员就能够全面掌握系统的运行情况，从而顺利完成后期的控制工作。

2.2 在煤炭运输方面的应用

随着科技的发展，煤矿开采效率大幅度提升，因此在运输方面也提出了许多新的要求。首先，如今大型煤矿开采过程当中，运输煤炭的时候基本都使用的是胶带运输机，要想保证带式运输机能够实现持续可调，就需要为其采用中压变频驱动控制技术，才能使其在低速状态下平稳运转。要想保证运输机的整个机组稳定运行，就需要为其安装液压自控张紧装置，才能使其在张力变化情况下可以自动调节张力和行程。

2.3 在生产安全监控方面的应用

处于科技飞速发展的时代，机械工程智能化已经被普及到了各个领域，从而提升了劳动生产率，保证了产品质量，实现了安全生产。要想确保煤矿安全生产，就必须要牢固安全第一的思想。目前大多数地区的煤矿企业都创建了安全监控系统，使用最先进的制造技术，结合煤矿生产的实际需求，开发并设计了安全生产管理系统，许多大型煤矿都设置不同种类的监控系统。但是，一些传感器的稳定性不强，种类较为单一，使用年限较短，如果发生故障则需要消耗大量的人力与时间。因此，健全煤矿生产安全检测体系，把机械智能化设备和传感器相互结合，综合使用各种不同类型的传感器，才能有效解决煤矿安全生产中常见的隐患问题，提升煤矿生产安全检测水平[2]。

2.4 在绿色生产方面应用

煤炭开采行业属于污染比较严重的行业，不合理的开采会给大自然带来严重破坏，例如破坏地表植被、破坏地下水资源、污染空气等，从而制约煤矿生产的可持续发展。绿色生产是基于煤矿机械工程智能化的基础之上进行的，对煤矿开采的要求较高，从保护环境，实现可持续发展的角度出发，采取有针对性的开采方法，尽可能的降低灾害的发生概率，进行确保经济效益与社会效益最大化。在煤矿开采过程当中，技术人员需要认真分析开采区域的水体状况，防止出现地面沉降问题，避免地下含水层流经被破坏，才不会影响到当地居民的正常生活[3]。开采过程当中，瓦斯既是一种清洁能源，但又是一种容易爆炸、危害矿工生命安全的有害气体，因此，煤矿企业封闭井口过程当中要使用安装钻孔瓦斯抽放管的方式，加强瓦斯开采工作，节约自然资源，保护生态环境。