智能化技術(shù)對(duì)煤礦機(jī)電運(yùn)輸?shù)挠绊?/h1>
2020-03-05 07:23:56李鑫
工程建設(shè)與設(shè)計(jì) 2020年22期
李鑫
（棗莊礦業(yè)集團(tuán)礦管公司青云分公司，山西 長治046599）
1 引言
煤礦機(jī)電運(yùn)輸主要包含了轉(zhuǎn)載機(jī)運(yùn)輸、皮帶輸送機(jī)運(yùn)輸以及無人化智能運(yùn)輸?shù)?。在?jīng)濟(jì)快速發(fā)展的背景下，機(jī)電運(yùn)輸質(zhì)量和運(yùn)輸效率不光直接影響生產(chǎn)質(zhì)量，同時(shí)也直接決定煤礦運(yùn)行的安全性。大部分煤礦機(jī)電運(yùn)輸已經(jīng)完成了智能化和無人化，但是在無人化智能工作方面依然存在問題，其中忽視軟件和控制系統(tǒng)情況比較常見，使用的輸送設(shè)備具有一定的隨機(jī)性，若想確保未來發(fā)展符合時(shí)代要求，那么就要重視無人智能化的發(fā)展，合理使用發(fā)電和輸送硬件設(shè)備，對(duì)于軟件設(shè)備設(shè)計(jì)也需要重視，只有這樣才能整體完成煤炭行業(yè)的智能化、一體化以及標(biāo)準(zhǔn)化。
2 機(jī)電運(yùn)輸系統(tǒng)及其發(fā)展現(xiàn)狀
目前，無人智能運(yùn)輸系統(tǒng)已成為機(jī)電運(yùn)輸系統(tǒng)主要的發(fā)展方向。無人智能運(yùn)輸系統(tǒng)融入了智能控制技術(shù)、信息技術(shù)、機(jī)械技術(shù)以及多種電子技術(shù)等，充分將機(jī)械設(shè)備和電子設(shè)備進(jìn)行了融合，逐漸增加了設(shè)備使用安全性對(duì)，對(duì)于電機(jī)設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行也有很大幫助。為了確保機(jī)電運(yùn)輸系統(tǒng)具有穩(wěn)定性和可靠性，提升實(shí)際運(yùn)輸效果，煤礦企業(yè)大范圍地使用了互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和信號(hào)傳輸技術(shù)，完成了機(jī)械設(shè)備封鎖和控制，合理使用遠(yuǎn)程監(jiān)控了解安全情況，整體增加了機(jī)電運(yùn)輸安全性。但是在無人化智能工作面上依然存在問題，在未來發(fā)展過程中需要解決這些問題。
3 自動(dòng)化技術(shù)在煤礦機(jī)電工程中的應(yīng)用
3.1 在礦井提升機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用
對(duì)礦井作業(yè)效果的提升來說，提升機(jī)具有十分重要的意義。煤礦井下系統(tǒng)程序繁多且運(yùn)行速度較高，因此，煤礦設(shè)備在使用過程中很容易受到影響。雖然大部分礦井企業(yè)都根據(jù)實(shí)際情況制定了完善的保護(hù)方案，但是實(shí)際效果不佳。通過合理應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，能夠提高提升機(jī)的問題自診能力，對(duì)設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡化，使其更具簡單安全的特點(diǎn)。從目前的實(shí)際情況來看，我國在數(shù)字化提升方面的研究已取得很大進(jìn)展[1]。
3.2 在礦井井下傳送系統(tǒng)中的應(yīng)用
礦井采掘作業(yè)中的煤炭運(yùn)輸至關(guān)重要。運(yùn)輸系統(tǒng)需要具有良好的連續(xù)性、穩(wěn)定性和有效性，因此，需要重視機(jī)電運(yùn)輸?shù)陌踩院托б?。從?dāng)前實(shí)際情況來看，煤炭行業(yè)應(yīng)用較廣泛的設(shè)備已全部實(shí)現(xiàn)了智能化，運(yùn)輸系統(tǒng)中還采用了傳輸軟件和控制軟件，不僅逐步提高了運(yùn)輸效率，同時(shí)也減少了出錯(cuò)概率，對(duì)提高運(yùn)輸安全性也有促進(jìn)作用。但自動(dòng)控制系統(tǒng)在進(jìn)行長距離運(yùn)輸時(shí)，內(nèi)部驅(qū)動(dòng)點(diǎn)會(huì)出現(xiàn)失穩(wěn)，對(duì)煤炭運(yùn)輸效果有很大影響，因此，對(duì)這部分內(nèi)容還需要更深入的分析。
3.3 在監(jiān)控、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的應(yīng)用
煤礦監(jiān)控系統(tǒng)和煤礦作業(yè)安全之間有著緊密聯(lián)系，系統(tǒng)監(jiān)控質(zhì)量直接影響煤礦開采效果。我國煤礦事業(yè)經(jīng)過多年發(fā)展雖然取得了良好成績，但是在系統(tǒng)監(jiān)控和測(cè)試等方面依然存在問題。在早期發(fā)展階段，我國將重點(diǎn)放在了自主研發(fā)方面，使用的監(jiān)控系統(tǒng)基本都是國外引進(jìn)的。在之后的發(fā)展過程中，我國煤炭企業(yè)更加重視科學(xué)技術(shù)融入，此方面的研究力度也正在逐漸增加，最終實(shí)現(xiàn)了監(jiān)控系統(tǒng)的自主研發(fā)，在技術(shù)和監(jiān)控效果方面也不斷突破，使最終效果得到了優(yōu)化和升級(jí)[2]。這為煤礦企業(yè)開展高質(zhì)量的礦井工作調(diào)度提供保障，并實(shí)現(xiàn)了對(duì)礦井開采作業(yè)具體情況的掌握，進(jìn)而提升了煤礦開采作業(yè)安全性。
4 煤礦機(jī)電運(yùn)輸?shù)闹悄芑l(fā)展前景
4.1 深井開采系統(tǒng)
礦山開采深度逐漸增加，部分老礦井整體開采深度已經(jīng)超過了800m，這種現(xiàn)象表明我國礦山開采事業(yè)已經(jīng)整體進(jìn)入了深度開采階段。我國東北地區(qū)實(shí)施煤礦開采時(shí)間相對(duì)較長，開采深度已經(jīng)超過了1 000m。對(duì)于大部分沒有達(dá)到千米深度的礦井而言，深度也正在逐漸延伸。在開采深度逐漸增加的情況下，礦井開采需要具有準(zhǔn)確性、節(jié)能性以及高效性，只有這樣才能滿足運(yùn)輸要求。煤礦機(jī)電運(yùn)輸系統(tǒng)正面臨著制度更新和機(jī)制配套等方面的問題。因此，一定要重視互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和智能系統(tǒng)檢測(cè)，逐漸提升程序效率和準(zhǔn)確性，預(yù)防出現(xiàn)設(shè)備損傷等情況發(fā)生，在保障設(shè)備安全運(yùn)行的情況下提升設(shè)備效率[3]。
4.2 智能化帶式輸送機(jī)系統(tǒng)
只有做好運(yùn)輸機(jī)整體數(shù)字優(yōu)化和調(diào)速等方面的工作，全面實(shí)現(xiàn)數(shù)字調(diào)控、網(wǎng)絡(luò)控制、局域信息融合等，才能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)速度調(diào)控。例如，在千米礦井中需要確定運(yùn)輸戰(zhàn)線和多種復(fù)雜施工環(huán)節(jié)，合理使用監(jiān)控系統(tǒng)、定位系統(tǒng)以及信息通信系統(tǒng)，構(gòu)建完善的遠(yuǎn)距離物料輸送系統(tǒng)。若想完成智能系統(tǒng)配套和技術(shù)優(yōu)化，礦井施工中需要構(gòu)建遠(yuǎn)距離驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，這樣才能同時(shí)滿足大噸位和遠(yuǎn)距離傳輸要求。在斜皮帶輸送方面，需要根據(jù)實(shí)際需求建立完善的隨機(jī)輸送帶，滿足不打滑和傾斜角需求，從而保障最終的運(yùn)輸安全。
4.3 無人化運(yùn)輸
在已有技術(shù)背景下，若想提高運(yùn)輸安全，需要針對(duì)人為因素和設(shè)備缺陷等方面進(jìn)行研究，從運(yùn)輸設(shè)備調(diào)度等方面入手進(jìn)行研究，保障設(shè)備運(yùn)輸效果。無人駕駛設(shè)備的出現(xiàn)，很好地規(guī)避了多種事故的發(fā)生，同時(shí)也促進(jìn)了設(shè)備的更新。從調(diào)度方面來講，需要合理設(shè)置井下運(yùn)輸，控制系統(tǒng)安全性，將提升運(yùn)輸安全性和穩(wěn)定性作為最終目的。在已有監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上引用更加先進(jìn)的傳輸方案和智能概念，構(gòu)建完善的調(diào)度系統(tǒng)，只有這樣才能保障最終的數(shù)據(jù)分析更加具有準(zhǔn)確性，同時(shí)也能避免出現(xiàn)物資耗損等情況。
4.4 運(yùn)輸系統(tǒng)數(shù)據(jù)融合分析系統(tǒng)
數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)要求合理地運(yùn)用各種數(shù)據(jù)信息技術(shù)，并在數(shù)據(jù)傳輸過程中完成總臺(tái)控制。它包含了多種網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)，并逐漸成為一種信息數(shù)據(jù)交換的方式。因此，需要對(duì)該技術(shù)進(jìn)行合理應(yīng)用，完成數(shù)據(jù)的收集、處理和轉(zhuǎn)換，從而不斷提高數(shù)據(jù)的處理精度。必須合理利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，建立完善的數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，建立完善的指標(biāo)預(yù)警模型，對(duì)風(fēng)險(xiǎn)也要有判斷力，只有這樣才能為系統(tǒng)和設(shè)備的運(yùn)行提供良好的環(huán)境。
5 結(jié)語
綜上所述，本文對(duì)煤礦機(jī)電運(yùn)輸?shù)闹悄芑l(fā)展前景進(jìn)行了深入研究。煤礦機(jī)電運(yùn)輸需要建立智能化傳輸系統(tǒng)和井下無人化軌道，在運(yùn)輸過程中需要融合數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，整體籌劃無人化智能工作面，只有這樣才能不斷增加設(shè)備管理水準(zhǔn)，提升礦井作業(yè)安全性。
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2 機(jī)電運(yùn)輸系統(tǒng)及其發(fā)展現(xiàn)狀
目前，無人智能運(yùn)輸系統(tǒng)已成為機(jī)電運(yùn)輸系統(tǒng)主要的發(fā)展方向。無人智能運(yùn)輸系統(tǒng)融入了智能控制技術(shù)、信息技術(shù)、機(jī)械技術(shù)以及多種電子技術(shù)等，充分將機(jī)械設(shè)備和電子設(shè)備進(jìn)行了融合，逐漸增加了設(shè)備使用安全性對(duì)，對(duì)于電機(jī)設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行也有很大幫助。為了確保機(jī)電運(yùn)輸系統(tǒng)具有穩(wěn)定性和可靠性，提升實(shí)際運(yùn)輸效果，煤礦企業(yè)大范圍地使用了互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和信號(hào)傳輸技術(shù)，完成了機(jī)械設(shè)備封鎖和控制，合理使用遠(yuǎn)程監(jiān)控了解安全情況，整體增加了機(jī)電運(yùn)輸安全性。但是在無人化智能工作面上依然存在問題，在未來發(fā)展過程中需要解決這些問題。
3 自動(dòng)化技術(shù)在煤礦機(jī)電工程中的應(yīng)用
3.1 在礦井提升機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用
對(duì)礦井作業(yè)效果的提升來說，提升機(jī)具有十分重要的意義。煤礦井下系統(tǒng)程序繁多且運(yùn)行速度較高，因此，煤礦設(shè)備在使用過程中很容易受到影響。雖然大部分礦井企業(yè)都根據(jù)實(shí)際情況制定了完善的保護(hù)方案，但是實(shí)際效果不佳。通過合理應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，能夠提高提升機(jī)的問題自診能力，對(duì)設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡化，使其更具簡單安全的特點(diǎn)。從目前的實(shí)際情況來看，我國在數(shù)字化提升方面的研究已取得很大進(jìn)展[1]。
3.2 在礦井井下傳送系統(tǒng)中的應(yīng)用
礦井采掘作業(yè)中的煤炭運(yùn)輸至關(guān)重要。運(yùn)輸系統(tǒng)需要具有良好的連續(xù)性、穩(wěn)定性和有效性，因此，需要重視機(jī)電運(yùn)輸?shù)陌踩院托б?。從?dāng)前實(shí)際情況來看，煤炭行業(yè)應(yīng)用較廣泛的設(shè)備已全部實(shí)現(xiàn)了智能化，運(yùn)輸系統(tǒng)中還采用了傳輸軟件和控制軟件，不僅逐步提高了運(yùn)輸效率，同時(shí)也減少了出錯(cuò)概率，對(duì)提高運(yùn)輸安全性也有促進(jìn)作用。但自動(dòng)控制系統(tǒng)在進(jìn)行長距離運(yùn)輸時(shí)，內(nèi)部驅(qū)動(dòng)點(diǎn)會(huì)出現(xiàn)失穩(wěn)，對(duì)煤炭運(yùn)輸效果有很大影響，因此，對(duì)這部分內(nèi)容還需要更深入的分析。
3.3 在監(jiān)控、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的應(yīng)用
煤礦監(jiān)控系統(tǒng)和煤礦作業(yè)安全之間有著緊密聯(lián)系，系統(tǒng)監(jiān)控質(zhì)量直接影響煤礦開采效果。我國煤礦事業(yè)經(jīng)過多年發(fā)展雖然取得了良好成績，但是在系統(tǒng)監(jiān)控和測(cè)試等方面依然存在問題。在早期發(fā)展階段，我國將重點(diǎn)放在了自主研發(fā)方面，使用的監(jiān)控系統(tǒng)基本都是國外引進(jìn)的。在之后的發(fā)展過程中，我國煤炭企業(yè)更加重視科學(xué)技術(shù)融入，此方面的研究力度也正在逐漸增加，最終實(shí)現(xiàn)了監(jiān)控系統(tǒng)的自主研發(fā)，在技術(shù)和監(jiān)控效果方面也不斷突破，使最終效果得到了優(yōu)化和升級(jí)[2]。這為煤礦企業(yè)開展高質(zhì)量的礦井工作調(diào)度提供保障，并實(shí)現(xiàn)了對(duì)礦井開采作業(yè)具體情況的掌握，進(jìn)而提升了煤礦開采作業(yè)安全性。
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4.1 深井開采系統(tǒng)
礦山開采深度逐漸增加，部分老礦井整體開采深度已經(jīng)超過了800m，這種現(xiàn)象表明我國礦山開采事業(yè)已經(jīng)整體進(jìn)入了深度開采階段。我國東北地區(qū)實(shí)施煤礦開采時(shí)間相對(duì)較長，開采深度已經(jīng)超過了1 000m。對(duì)于大部分沒有達(dá)到千米深度的礦井而言，深度也正在逐漸延伸。在開采深度逐漸增加的情況下，礦井開采需要具有準(zhǔn)確性、節(jié)能性以及高效性，只有這樣才能滿足運(yùn)輸要求。煤礦機(jī)電運(yùn)輸系統(tǒng)正面臨著制度更新和機(jī)制配套等方面的問題。因此，一定要重視互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和智能系統(tǒng)檢測(cè)，逐漸提升程序效率和準(zhǔn)確性，預(yù)防出現(xiàn)設(shè)備損傷等情況發(fā)生，在保障設(shè)備安全運(yùn)行的情況下提升設(shè)備效率[3]。
4.2 智能化帶式輸送機(jī)系統(tǒng)
只有做好運(yùn)輸機(jī)整體數(shù)字優(yōu)化和調(diào)速等方面的工作，全面實(shí)現(xiàn)數(shù)字調(diào)控、網(wǎng)絡(luò)控制、局域信息融合等，才能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)速度調(diào)控。例如，在千米礦井中需要確定運(yùn)輸戰(zhàn)線和多種復(fù)雜施工環(huán)節(jié)，合理使用監(jiān)控系統(tǒng)、定位系統(tǒng)以及信息通信系統(tǒng)，構(gòu)建完善的遠(yuǎn)距離物料輸送系統(tǒng)。若想完成智能系統(tǒng)配套和技術(shù)優(yōu)化，礦井施工中需要構(gòu)建遠(yuǎn)距離驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，這樣才能同時(shí)滿足大噸位和遠(yuǎn)距離傳輸要求。在斜皮帶輸送方面，需要根據(jù)實(shí)際需求建立完善的隨機(jī)輸送帶，滿足不打滑和傾斜角需求，從而保障最終的運(yùn)輸安全。
4.3 無人化運(yùn)輸
在已有技術(shù)背景下，若想提高運(yùn)輸安全，需要針對(duì)人為因素和設(shè)備缺陷等方面進(jìn)行研究，從運(yùn)輸設(shè)備調(diào)度等方面入手進(jìn)行研究，保障設(shè)備運(yùn)輸效果。無人駕駛設(shè)備的出現(xiàn)，很好地規(guī)避了多種事故的發(fā)生，同時(shí)也促進(jìn)了設(shè)備的更新。從調(diào)度方面來講，需要合理設(shè)置井下運(yùn)輸，控制系統(tǒng)安全性，將提升運(yùn)輸安全性和穩(wěn)定性作為最終目的。在已有監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上引用更加先進(jìn)的傳輸方案和智能概念，構(gòu)建完善的調(diào)度系統(tǒng)，只有這樣才能保障最終的數(shù)據(jù)分析更加具有準(zhǔn)確性，同時(shí)也能避免出現(xiàn)物資耗損等情況。
4.4 運(yùn)輸系統(tǒng)數(shù)據(jù)融合分析系統(tǒng)
數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)要求合理地運(yùn)用各種數(shù)據(jù)信息技術(shù)，并在數(shù)據(jù)傳輸過程中完成總臺(tái)控制。它包含了多種網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)，并逐漸成為一種信息數(shù)據(jù)交換的方式。因此，需要對(duì)該技術(shù)進(jìn)行合理應(yīng)用，完成數(shù)據(jù)的收集、處理和轉(zhuǎn)換，從而不斷提高數(shù)據(jù)的處理精度。必須合理利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，建立完善的數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，建立完善的指標(biāo)預(yù)警模型，對(duì)風(fēng)險(xiǎn)也要有判斷力，只有這樣才能為系統(tǒng)和設(shè)備的運(yùn)行提供良好的環(huán)境。
5 結(jié)語
綜上所述，本文對(duì)煤礦機(jī)電運(yùn)輸?shù)闹悄芑l(fā)展前景進(jìn)行了深入研究。煤礦機(jī)電運(yùn)輸需要建立智能化傳輸系統(tǒng)和井下無人化軌道，在運(yùn)輸過程中需要融合數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，整體籌劃無人化智能工作面，只有這樣才能不斷增加設(shè)備管理水準(zhǔn)，提升礦井作業(yè)安全性。
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