智能化技术对煤矿机电运输的影响

2021-02-10郑朝生

设备管理与维修 2021年24期

郑朝生

（山东东山古城煤矿有限公司，山东济宁 272100）

1 煤矿机电运输系统及其发展现状

现阶段，我国煤矿行业进入了转型发展的新阶段，各煤矿企业转变了发展思路，在生产作业推进的过程中越来越依赖各种先进技术和设备的使用，煤矿生产中的人力投入量大大减少，实现了部分的机械化作业。在煤矿企业，机电运输是关键环节，随着智能化技术的快速发展，无人智能运输系统的构建已成为了各煤矿企业关注的重点性问题。无人智能运输系统的核心是智能化技术，该技术与信息技术、机械技术和各种电子技术的有效结合，在煤矿生产和运输过程中充分发挥了其技术和设备优势，不仅提升了设备可靠性，更为煤矿企业创造了巨大的经济和社会效益。大多数煤矿企业的转型发展趋势越来越明显，为提升机电运输系统的可靠性，保障运输效益，互联网技术和信号传输技术已成为重点，通过这些现代化技术的融合，对机电运输实现了全过程监测。

2 智能化技术对煤矿机电运输的影响

2.1 煤矿运输智能化

煤矿生产作业过程中，为提升整体的采煤效率和效益，整个生产作业过程都应及时向指定区域运输开采获得的煤炭，以提升开采效率。如果运输环节出现问题，企业将面临巨大损失。智能化技术应用于煤矿机电运输作业，可以有效预防和应对运输环节的各种突发事故，例如部分煤矿企业在机电运输中采用PLC 控制技术，克服了传统控制技术的限制，可以监控和调节机电运输的全过程。借助于总线通信手段，主控调节与子单元控制模块之间的可靠连接，煤炭输送过程中可以更好地交互信息，即使机电运输时出现了突发问题，智能化模块也能够快速识别，立即反馈信息、信号，快速制定解决对策。煤矿运输智能化技术使设备运行的可靠性大大提升，减少了设备的各种故障。

2.2 提升机智能化

提升机是煤矿生产系统的重要构成部分，智能化技术在提升机中的应用，使得设备的运行和控制都有效发挥了智能化技术的优势。在不断进步的智能化技术下，很多煤矿企业采用了编程控制的方式，变频器和控制器的使用就是智能化技术的体现。很多煤矿发企业都在积极进行提升机的智能化改造，使用新操作台替代原先的人工操作台，选用市场上的智能化提升机。因为智能化提升机的性能良好、功能完善，应用在煤炭运输中可以使运输更具智能化，正逐步取代原有的人工运输方式。

2.3 矿井传送带智能化

传送带是矿井运输的关键设备，智能化技术在其中的应用可以有效保障良好的传输效果。智能化技术与CST（Controllable Start Transmission，可控起动传输）软件的有效结合，使得煤矿机电运输设备可以处于高强度、连续性的运转条件下，智能化技术不仅发挥了其在设备监控中的作用，更使得设备运行时的故障概率大大降低，整体的运输效率得以提升。智能化技术与CST技术结合的同时，还需要有完善数字监控系统的辅助功能，通过这些技术和系统的有效结合，就可以对运输机电设备的工作全过程采集运输状态、设备参数等信息，作为运输机电设备调节和控制的依据。当前各个煤矿企业的传送带智能化发展水平相对有限，尚处于发展的初期阶段，部分矿井传送带常会受到矿井复杂、恶劣条件的严重限制，设备的可靠性难以保障。为克服这些限制性因素，在矿井传送带智能化发展的过程中，应加强智能化系统与传送带之间的联系，将先进的智能传感器等应用于矿井传送带中。

2.4 辅助运输系统智能化

单纯采用煤矿机电运输设备虽然可以提升整体的运输效率，但部分矿井的运输条件极为复杂，很难保障运输效果，需将机电运输设备和辅助运输设备有效结合，通过辅助运输系统的智能化应用克服矿井的运输难题（图1）。例如，部分煤矿企业采用了无极绳绞车这种辅助运输工具，对绞车运输距离短、不间断运输人员多等造成的安全风险，起到了一定的预防与控制作用。随着自动化、智能化技术的日渐发展，构建无线视频监控系统监控运输全过程，不仅提升了整体的运输安全性，更替代了人工控制，使整个控制过程更具智能化特征。此外，部分煤矿企业采用了采掘皮带，减少了人员投入，通过智能化技术对整个运输过程做到了全过程、全方位的监控，运输流程得以简化，工作人员的工作强度大大降低，运输效率大大提升，运输安全事故发生概率较小。

图1 煤矿机电监控系统

3 煤矿机电运输的智能化发展前景

3.1 深井开采系统

随着煤矿生产规模的日渐扩大，很多煤矿企业的开采深度同步增大，一些老矿井的开采深度甚至超出了800 m，我国矿山开采已进入了深度开采的阶段。我国东北地区的煤炭资源相对丰富，整体的开采时间也比较长，该地区部分矿井的开采深度已然达到了1000 m 甚至更高。即使是对于部分没有达到千米深度的矿井，其开采深度也呈现逐年增大的趋势，对矿井开采也提出了越来越高的标准和要求。在煤矿运输领域，有条件的煤矿企业应构建深井开采系统，配备相应的设备设施，通过智能化技术和设备使得深井开采系统的程序执行更具智能化，有效避免设备故障等各种运输问题。

3.2 智能化带式输送机系统

煤矿机电运输的智能化发展中，带式输送机系统的智能化发展也尤为重要，要提升运输的智能化和数字化水平，在煤矿企业内部应构建数字调控、网络控制、局部信息融合的运输系统。在一些千米矿井中，因为其运输线路长、涉及的运输环节多，为实现运输的智能化管理和控制，需利用智能化技术构建监控系统、定位系统和信息通信系统，形成远距离物料输送系统，改变煤矿企业内部的运输模式。为了使得煤矿企业中的智能系统与相应的技术相配套，在条件允许的情况下应建立远距离驱动系统，保障煤矿开采作业中的大吨位、远距离运输能够顺利完成。

3.3 无人化运输

基于智能化技术的迅猛发展，越来越多的煤矿企业希望实现无人化运输，无人化运输使得煤炭运输中基本实现无人化作业，只由专门的运输机械来完成运输。在实现无人化运输目标的过程中，应针对传统的人工运输和机械运输的缺陷和影响因素，对无人机运输系统加以适当优化。市场上已出现了一些无人驾驶设备，这些设备在煤矿运输中的应用，不仅可以减少运输时的各种事故，更是改变了传统的运输模式。为可靠实现运输调度，煤矿企业需设置井下运输通道，建立对应的监控系统，动态化监控无人化运输的全过程。

3.4 运输系统数据融合分析系统

煤矿机电设备的运输系统数据融合同样是机电运输的一大趋势，各个煤矿企业应加强先进数据传输技术的应用，通过整合各种数据信息，使煤矿机电运输全过程中的一切数据传输都处于总台控制模式下。为达到这一发展目标，需综合多种的网络传输技术，在煤矿生产中形成新的数据交换方式，使煤矿生产的一切流程环节保持数据收集、处理和转换的相互衔接。