煤矿机电设备自动化控制优势和应用

敖 强

贵州盘江精煤股份有限公司山脚树矿 贵州 六盘水 553531

在各个科学行业中,机械设备自动化在行业发展中扮演着重要的角色,尤其是在煤炭行业,由于机械化煤炭开采已经无法满足当前的煤炭开采需求,煤炭的机械化开采已逐渐向自动化开采与智能化开采方向发展。其中,对煤矿机电设备自动化控制优势和应用的认识是十分关键的,这将有利于从侧面认识煤矿机电设备的自动化控制技术[1-2]。在煤矿机电设备自动化控制的优势中,关键的一点是机械的自动化控制减少了大部分的劳动力,而本文也在煤矿机电设备自动化控制优势的基础上,介绍了机械自动化的相关应用。

1 优势

为达到减少煤炭开采劳动力的目的,煤炭的自动化开采与智能化开采被开发、推广、应用到煤炭开采中,谈及自动化技术的含义,自动化技术是由电子、微机控制、信息化技术组成的[3]。

1.1 减少工人的劳动力 在机械化煤炭开采的过程中,公司需要雇佣大量的煤炭开采工人,考虑到安全培训、机械培训等经济支出,煤矿企业能够获得的经济效益可能将大大降低。煤矿企业迫于此压力,开始大力发展煤矿机电设备的自动化技术,这不但能够降低煤矿企业的开采成本,也能减少煤矿行业的劳动力,还从侧面避免了可能的安全隐患。

1.2 增强煤矿开采的安全性 工人在进行煤矿开采的过程中,安全是首要问题,当使用机械化开采煤矿时,工人可能因为操作失误发生不可挽回的安全事故。而自动化煤矿开采技术的发展可能解决这个问题,自动化能够通过信息技术对机械设备操作与监控,当开采过程出现状况,自动化的危险报警功能可能被启动,可及时地发现煤矿开采引起的安全事故,也从另一方面保障了煤矿工人的生命安全。

从自动化设备能够对机械设备进行操作与监控来说,此监控不但能够监测到自动化设备的运行状况,也能及时监测到工人的操作行为,当工人出现违规操作时,可根据相关监控对工人进行及时培训,这也能极大地减少煤矿开采中的安全事故。

同时,智能化煤矿开采随着人工智能的发展也逐渐兴起,煤矿工人可以直接利用电脑进行相关的煤矿开采,在机械化的煤矿开采中,工人可能常年上夜班,智能化的出现使得这个问题得到了解决,这也极大地保护了煤矿开采工人的生命安全。

1.3 提高了煤矿机电设备管理的有序性 机械化煤矿开采过程中,机电设备的管理也需要耗费一定的劳动力,工人需要利用看守方式对机械设备进行长时间管理,工人需要到开采现场勘察设备开采相关情况,此过程十分繁琐复杂。通过自动化技术规划的机械设备管理系统,可能使得机械设备的管理更加简单[4],此时工人可直接在管理系统的设备上直接查看现场开采,这边省去了一大部分的人力。此外,自动化设备具有自动记录设备运行与维护的情况,也可通过远程开启与终止现场的煤矿开采,及时减少安全事故,降低安全事故带来的不可避免的损失。

2 应用

煤矿机电设备自动化减少工人的劳动力,增强煤矿开采的安全性,提高了煤矿机电设备管理的有序性,在讨论煤矿机电设备自动化控制优势的同时,机械自动化的相关应用也十分关键,在此将逐一进行介绍。

2.1 矿井提升机 矿井提升机在煤矿开采中的主要作用是向煤矿开采现场提供开采材料与设备,一般来说,煤矿开采系统中的矿井提升机速度、程序控制较复杂,并且需要在规定时间内开启与停止。按以前矿井开采的机械化过程来说,速度与程序的过程无法完成,提升机的使用性能也将下降。当将矿井提升机进行自动化改造以后,其速度、程序变换过程可及时进行启动与停止,最终能够实现对开采材料与设备的平稳输送,在对材料进行速度控制的过程中,自动化的矿井提升机能够根据材料的重量自动调节输送的速度,使得材料的输送状态达到最佳,总的来说,煤矿机电设备的自动化控制简化了材料运输的步骤,有效的控制了材料运输的速度。

2.2 皮带输送机 皮带输送机是煤矿井下重要的运输设备,其正常运行对工作面的产量有着直接影响。传统的皮带输送机在运行时需要工人不断地检查其运行状态,例如是否出现跑偏、断带等问题。皮带机的输送距离比较长,这给工人带来了很大的劳动量,且不能及时发现皮带输送机出现的故障。因此,很多煤矿的输送机都已进行了自动化改造。在自动化改造后,可对皮带机运行状态进行自动监测,遇到异常情况时会自动报警。同时,还可以使得皮带输送机更加节能,根据皮带输送机运行的重物来调节运行速度。经过统计可发现,在经过自动化改造后,皮带输送机断带现象明显减少,且节能30%左右。

2.3 矿井通风机 矿井通风机是矿井通风的主要动力源,不仅要保证其运行的可靠性,还应保证其运行的经济性。一般情况下,矿井通风机消耗的电能占矿井总消耗的50%左右。因此,必须保证矿井通风机处于经济运行状态,否则会有大量的电能浪费。在过去,矿井通风机的工况点是通过风机的叶片安装角来调节的,调节所用时间较长,十分不方便。很多时候,矿井通风阻力的测定几个月甚至半年进行1次,而在这个周期内大量电能会被白白浪费。而矿井通风机经过自动化改造后,通过煤矿井下安装的传感器可实时测得矿井局部通风阻力,根据矿井通风网络就可确定矿井的实时通风阻力。在确定矿井通风阻力后,调节通风机的转速就可实现对通风机工况点的动态调节。这有助于在满足矿井安全运行的前提下节省大量的电能。

3 结语

自动化控制是一种先进的生产力,其在煤矿机电设备中的应用能减少煤矿工人数量,提高生产效率,增强煤矿生产的安全性,且便于机电设备的管理。因此,需要在煤矿机电设备中充分应用自动化控制技术。通过分析自动化控制在矿井提升机、皮带输送机及矿井通风机中的应用可发现,其能有效提高设备运行的安全性和可靠性。研究可为认识煤矿机电设备自动化控制提供一定的参考。