煤礦機(jī)械工程智能化的發(fā)展與應(yīng)用分析

（平頂山天安煤業(yè)股份有限公司安全培訓(xùn)中心，河南 平頂山 467000）

引言

煤炭是社會(huì)發(fā)展的資源保障之一，對(duì)其進(jìn)行有效的開(kāi)采，能夠?yàn)閲?guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展產(chǎn)生很大的推動(dòng)作用，特別是在當(dāng)前階段，國(guó)家經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，對(duì)于煤炭資源的需求也越來(lái)越大，而這就需要煤炭企業(yè)對(duì)自身生產(chǎn)力進(jìn)行不斷的提升，以此來(lái)保證社會(huì)資源的有效供應(yīng)，而這種目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，要求煤炭企業(yè)對(duì)自身的科技水平進(jìn)行不斷的提升，通過(guò)對(duì)煤礦機(jī)械工程加強(qiáng)智能化建設(shè)，有效提高自身的生產(chǎn)能力，只有如此，才能使社會(huì)發(fā)展需求得到有效的滿足，因此，針對(duì)煤礦機(jī)械工程智能化的發(fā)展與應(yīng)用進(jìn)行深入的研究是很有必要的。

一、煤礦機(jī)械工程發(fā)展現(xiàn)狀

改革開(kāi)放依賴，我國(guó)煤礦機(jī)械工程體系不斷得到健全，在這個(gè)過(guò)程中，煤礦機(jī)械技術(shù)日益成熟，其生產(chǎn)體系的發(fā)展速度非?？?。但相比于發(fā)達(dá)國(guó)家，我國(guó)生產(chǎn)設(shè)備的應(yīng)用技術(shù)依舊比較落后，與其他的發(fā)達(dá)國(guó)家技術(shù)存在較大的差距，在短時(shí)間內(nèi)，我國(guó)的煤礦機(jī)械技術(shù)依舊是比較落后的。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，社會(huì)各界對(duì)煤炭能源的需求量不斷增多，這對(duì)煤礦的硬件配置技術(shù)及開(kāi)采技術(shù)提出了更高的要求，需要更新煤炭開(kāi)采核心技術(shù)、設(shè)計(jì)理論、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等，完善煤礦機(jī)械工程工作體系，解決機(jī)械工程智能化發(fā)展過(guò)程中的問(wèn)題。

二、煤礦機(jī)械工程智能化發(fā)展中的相關(guān)問(wèn)題

（一）機(jī)械設(shè)備較為復(fù)雜

通常煤炭開(kāi)采規(guī)模相對(duì)較大，而用于煤炭開(kāi)采的各項(xiàng)機(jī)械往往具有體積龐大和結(jié)構(gòu)復(fù)雜的特點(diǎn)，但在煤礦開(kāi)采期間，由于煤礦礦井空間有限，機(jī)械設(shè)備過(guò)于龐大，在這種狹窄的礦井當(dāng)中難以保證作業(yè)的靈活性，從而對(duì)煤礦開(kāi)采的效率造成了嚴(yán)重的影響，同時(shí)也影響了機(jī)械利用率的充分發(fā)揮。此外，由于開(kāi)采環(huán)境較為復(fù)雜，各種環(huán)境因素容易對(duì)煤礦機(jī)械產(chǎn)生不利影響，從而縮短煤礦機(jī)械的使用壽命，導(dǎo)致企業(yè)生產(chǎn)成本被加大。

（二）煤礦機(jī)械智能化水平不高

隨著社會(huì)的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)在各領(lǐng)域當(dāng)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，但對(duì)于煤礦生產(chǎn)而言，雖然在機(jī)械設(shè)備方面應(yīng)用了諸多高新技術(shù)，但在智能化生產(chǎn)方面仍然處在初期階段，相比于西方發(fā)達(dá)國(guó)家，我國(guó)煤礦機(jī)械的智能化水平還相對(duì)較低，僅在一些小型儀器當(dāng)中落實(shí)了智能化建設(shè)，而仍有很多主要生產(chǎn)機(jī)械還存在智能化水平不高的情況，甚至部分工作還需要人工操作來(lái)完成，這不僅會(huì)對(duì)各項(xiàng)資源造成嚴(yán)重的浪費(fèi)，同時(shí)還會(huì)降低煤炭資源的生產(chǎn)效率。

三、煤礦機(jī)械工程智能化應(yīng)用分析

（一）采掘方面的機(jī)械工程智能化應(yīng)用

電牽引驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)屬于當(dāng)前煤礦機(jī)械工程中較為常用的采掘機(jī)，使用效果較好。此系統(tǒng)可以確保足夠的采掘動(dòng)力，且提升了裝機(jī)功率，提高了機(jī)械設(shè)備的工作效率。在故障診斷與計(jì)算機(jī)技術(shù)方面，采掘技術(shù)智能化主要以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心，采用了傳感器故障診斷輔助模式，可以精準(zhǔn)診斷故障問(wèn)題，提升了工作效率。由此看出，點(diǎn)牽引技術(shù)在煤炭行業(yè)得到了一定普及，并在記憶割煤以及煤巖識(shí)別等方面也得到了長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。同時(shí)，采掘設(shè)備還采用了遙控與遠(yuǎn)控技術(shù)，隨著煤炭開(kāi)采技術(shù)要求的不斷提升，為了確保操作人員安全，應(yīng)可以遠(yuǎn)距離操作與駕駛機(jī)器，工作人員應(yīng)在設(shè)備工作環(huán)境外，通過(guò)操作遙控手柄完成采掘。對(duì)此，應(yīng)為采掘設(shè)備安裝遙控控制系統(tǒng)，其主要由遙控發(fā)射器、遙控接收器、PLC控制器以及人機(jī)界面等組成。通過(guò)遙控操作，工作人員可以及時(shí)了解系統(tǒng)的運(yùn)行情況，以便進(jìn)行后續(xù)的控制工作。

（二）煤炭運(yùn)輸方面的機(jī)械工程智能化應(yīng)用

當(dāng)前煤礦開(kāi)采效率不斷提升，其在運(yùn)輸方面也增添了多項(xiàng)要求。在大型煤礦開(kāi)采過(guò)程中，企業(yè)運(yùn)輸煤炭時(shí)往往采用膠帶運(yùn)輸機(jī)，為了確保帶式運(yùn)輸機(jī)可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)可調(diào)，應(yīng)為其使用中壓變頻驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)，以確保其在低速狀態(tài)下也可以平穩(wěn)啟動(dòng)。為了確保運(yùn)輸機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行，應(yīng)為其安裝液壓自控張緊裝置，確保其在張力變化情況下自動(dòng)調(diào)節(jié)張力與行程。除此之外，運(yùn)輸期間也經(jīng)常使用刮板運(yùn)輸機(jī)，為了及時(shí)了解運(yùn)輸情況，應(yīng)為運(yùn)輸機(jī)安裝工況監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，機(jī)頭采用交叉?zhèn)刃恫贾梅绞?，機(jī)尾采用自動(dòng)伸縮裝置，在降低故障發(fā)生幾率的基礎(chǔ)上延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。為了提升焊接質(zhì)量水平，確保運(yùn)輸機(jī)穩(wěn)定可靠運(yùn)行，企業(yè)還應(yīng)利用機(jī)器人自動(dòng)焊接中槽部。

（三）煤礦救災(zāi)機(jī)器人

由于井下煤礦作業(yè)容易發(fā)生事故，而且作業(yè)環(huán)境復(fù)雜，因此研發(fā)煤礦救災(zāi)機(jī)器人，全部或者部分替代作業(yè)人員深入礦井災(zāi)區(qū)，進(jìn)行搜救工作及環(huán)境探測(cè)具有重要意義。這類機(jī)器人技術(shù)在國(guó)外已有較多研究，主要采用激光掃描裝置、紅外成像裝置或攝像機(jī)進(jìn)行導(dǎo)航與控制，采用光纖通信，由充電電池提供電源。我國(guó)首臺(tái)煤礦救災(zāi)機(jī)器人由中國(guó)礦業(yè)大學(xué)研制成功。這臺(tái)機(jī)器人安裝有溫度、氣體傳感器及攝像機(jī)等設(shè)備，采用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信和雙向語(yǔ)音對(duì)講通信，具有實(shí)時(shí)探測(cè)并回傳圖像功能，同時(shí)也能攜帶救災(zāi)物資。目前，全球煤礦救災(zāi)機(jī)器人只是初步使用，效果并不太理想，只能對(duì)有限的巷道進(jìn)行探測(cè)救災(zāi)，不過(guò)，這類煤礦救災(zāi)機(jī)器人對(duì)代替煤礦井下救災(zāi)人員并預(yù)防二次災(zāi)害而言，有重要價(jià)值。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，對(duì)煤礦機(jī)械工程加強(qiáng)智能化建設(shè)，能夠使煤礦機(jī)械的性能得到進(jìn)一步的提升，因此，煤碳企業(yè)一定要對(duì)該項(xiàng)工作保持重視，在煤礦機(jī)械當(dāng)中對(duì)智能化加強(qiáng)應(yīng)用，以此來(lái)推動(dòng)煤炭的現(xiàn)代化生產(chǎn)。