智能化技術(shù)對煤礦機電運輸?shù)挠绊?/h1>
2021-02-10 06:50:38鄭朝生
設(shè)備管理與維修 2021年24期
鄭朝生
（山東東山古城煤礦有限公司，山東濟寧 272100）
1 煤礦機電運輸系統(tǒng)及其發(fā)展現(xiàn)狀
現(xiàn)階段，我國煤礦行業(yè)進入了轉(zhuǎn)型發(fā)展的新階段，各煤礦企業(yè)轉(zhuǎn)變了發(fā)展思路，在生產(chǎn)作業(yè)推進的過程中越來越依賴各種先進技術(shù)和設(shè)備的使用，煤礦生產(chǎn)中的人力投入量大大減少，實現(xiàn)了部分的機械化作業(yè)。在煤礦企業(yè)，機電運輸是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，隨著智能化技術(shù)的快速發(fā)展，無人智能運輸系統(tǒng)的構(gòu)建已成為了各煤礦企業(yè)關(guān)注的重點性問題。無人智能運輸系統(tǒng)的核心是智能化技術(shù)，該技術(shù)與信息技術(shù)、機械技術(shù)和各種電子技術(shù)的有效結(jié)合，在煤礦生產(chǎn)和運輸過程中充分發(fā)揮了其技術(shù)和設(shè)備優(yōu)勢，不僅提升了設(shè)備可靠性，更為煤礦企業(yè)創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟和社會效益。大多數(shù)煤礦企業(yè)的轉(zhuǎn)型發(fā)展趨勢越來越明顯，為提升機電運輸系統(tǒng)的可靠性，保障運輸效益，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和信號傳輸技術(shù)已成為重點，通過這些現(xiàn)代化技術(shù)的融合，對機電運輸實現(xiàn)了全過程監(jiān)測。
2 智能化技術(shù)對煤礦機電運輸?shù)挠绊?/h2>2.1 煤礦運輸智能化
煤礦生產(chǎn)作業(yè)過程中，為提升整體的采煤效率和效益，整個生產(chǎn)作業(yè)過程都應(yīng)及時向指定區(qū)域運輸開采獲得的煤炭，以提升開采效率。如果運輸環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，企業(yè)將面臨巨大損失。智能化技術(shù)應(yīng)用于煤礦機電運輸作業(yè)，可以有效預(yù)防和應(yīng)對運輸環(huán)節(jié)的各種突發(fā)事故，例如部分煤礦企業(yè)在機電運輸中采用PLC 控制技術(shù)，克服了傳統(tǒng)控制技術(shù)的限制，可以監(jiān)控和調(diào)節(jié)機電運輸?shù)娜^程。借助于總線通信手段，主控調(diào)節(jié)與子單元控制模塊之間的可靠連接，煤炭輸送過程中可以更好地交互信息，即使機電運輸時出現(xiàn)了突發(fā)問題，智能化模塊也能夠快速識別，立即反饋信息、信號，快速制定解決對策。煤礦運輸智能化技術(shù)使設(shè)備運行的可靠性大大提升，減少了設(shè)備的各種故障。
2.2 提升機智能化
提升機是煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)的重要構(gòu)成部分，智能化技術(shù)在提升機中的應(yīng)用，使得設(shè)備的運行和控制都有效發(fā)揮了智能化技術(shù)的優(yōu)勢。在不斷進步的智能化技術(shù)下，很多煤礦企業(yè)采用了編程控制的方式，變頻器和控制器的使用就是智能化技術(shù)的體現(xiàn)。很多煤礦發(fā)企業(yè)都在積極進行提升機的智能化改造，使用新操作臺替代原先的人工操作臺，選用市場上的智能化提升機。因為智能化提升機的性能良好、功能完善，應(yīng)用在煤炭運輸中可以使運輸更具智能化，正逐步取代原有的人工運輸方式。
2.3 礦井傳送帶智能化
傳送帶是礦井運輸?shù)年P(guān)鍵設(shè)備，智能化技術(shù)在其中的應(yīng)用可以有效保障良好的傳輸效果。智能化技術(shù)與CST（Controllable Start Transmission，可控起動傳輸）軟件的有效結(jié)合，使得煤礦機電運輸設(shè)備可以處于高強度、連續(xù)性的運轉(zhuǎn)條件下，智能化技術(shù)不僅發(fā)揮了其在設(shè)備監(jiān)控中的作用，更使得設(shè)備運行時的故障概率大大降低，整體的運輸效率得以提升。智能化技術(shù)與CST技術(shù)結(jié)合的同時，還需要有完善數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)的輔助功能，通過這些技術(shù)和系統(tǒng)的有效結(jié)合，就可以對運輸機電設(shè)備的工作全過程采集運輸狀態(tài)、設(shè)備參數(shù)等信息，作為運輸機電設(shè)備調(diào)節(jié)和控制的依據(jù)。當(dāng)前各個煤礦企業(yè)的傳送帶智能化發(fā)展水平相對有限，尚處于發(fā)展的初期階段，部分礦井傳送帶常會受到礦井復(fù)雜、惡劣條件的嚴(yán)重限制，設(shè)備的可靠性難以保障。為克服這些限制性因素，在礦井傳送帶智能化發(fā)展的過程中，應(yīng)加強智能化系統(tǒng)與傳送帶之間的聯(lián)系，將先進的智能傳感器等應(yīng)用于礦井傳送帶中。
2.4 輔助運輸系統(tǒng)智能化
單純采用煤礦機電運輸設(shè)備雖然可以提升整體的運輸效率，但部分礦井的運輸條件極為復(fù)雜，很難保障運輸效果，需將機電運輸設(shè)備和輔助運輸設(shè)備有效結(jié)合，通過輔助運輸系統(tǒng)的智能化應(yīng)用克服礦井的運輸難題（圖1）。例如，部分煤礦企業(yè)采用了無極繩絞車這種輔助運輸工具，對絞車運輸距離短、不間斷運輸人員多等造成的安全風(fēng)險，起到了一定的預(yù)防與控制作用。隨著自動化、智能化技術(shù)的日漸發(fā)展，構(gòu)建無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控運輸全過程，不僅提升了整體的運輸安全性，更替代了人工控制，使整個控制過程更具智能化特征。此外，部分煤礦企業(yè)采用了采掘皮帶，減少了人員投入，通過智能化技術(shù)對整個運輸過程做到了全過程、全方位的監(jiān)控，運輸流程得以簡化，工作人員的工作強度大大降低，運輸效率大大提升，運輸安全事故發(fā)生概率較小。
圖1 煤礦機電監(jiān)控系統(tǒng)
3 煤礦機電運輸?shù)闹悄芑l(fā)展前景
3.1 深井開采系統(tǒng)
隨著煤礦生產(chǎn)規(guī)模的日漸擴大，很多煤礦企業(yè)的開采深度同步增大，一些老礦井的開采深度甚至超出了800 m，我國礦山開采已進入了深度開采的階段。我國東北地區(qū)的煤炭資源相對豐富，整體的開采時間也比較長，該地區(qū)部分礦井的開采深度已然達到了1000 m 甚至更高。即使是對于部分沒有達到千米深度的礦井，其開采深度也呈現(xiàn)逐年增大的趨勢，對礦井開采也提出了越來越高的標(biāo)準(zhǔn)和要求。在煤礦運輸領(lǐng)域，有條件的煤礦企業(yè)應(yīng)構(gòu)建深井開采系統(tǒng)，配備相應(yīng)的設(shè)備設(shè)施，通過智能化技術(shù)和設(shè)備使得深井開采系統(tǒng)的程序執(zhí)行更具智能化，有效避免設(shè)備故障等各種運輸問題。
3.2 智能化帶式輸送機系統(tǒng)
煤礦機電運輸?shù)闹悄芑l(fā)展中，帶式輸送機系統(tǒng)的智能化發(fā)展也尤為重要，要提升運輸?shù)闹悄芑蛿?shù)字化水平，在煤礦企業(yè)內(nèi)部應(yīng)構(gòu)建數(shù)字調(diào)控、網(wǎng)絡(luò)控制、局部信息融合的運輸系統(tǒng)。在一些千米礦井中，因為其運輸線路長、涉及的運輸環(huán)節(jié)多，為實現(xiàn)運輸?shù)闹悄芑芾砗涂刂疲枥弥悄芑夹g(shù)構(gòu)建監(jiān)控系統(tǒng)、定位系統(tǒng)和信息通信系統(tǒng)，形成遠距離物料輸送系統(tǒng)，改變煤礦企業(yè)內(nèi)部的運輸模式。為了使得煤礦企業(yè)中的智能系統(tǒng)與相應(yīng)的技術(shù)相配套，在條件允許的情況下應(yīng)建立遠距離驅(qū)動系統(tǒng)，保障煤礦開采作業(yè)中的大噸位、遠距離運輸能夠順利完成。
3.3 無人化運輸
基于智能化技術(shù)的迅猛發(fā)展，越來越多的煤礦企業(yè)希望實現(xiàn)無人化運輸，無人化運輸使得煤炭運輸中基本實現(xiàn)無人化作業(yè)，只由專門的運輸機械來完成運輸。在實現(xiàn)無人化運輸目標(biāo)的過程中，應(yīng)針對傳統(tǒng)的人工運輸和機械運輸?shù)娜毕莺陀绊懸蛩?，對無人機運輸系統(tǒng)加以適當(dāng)優(yōu)化。市場上已出現(xiàn)了一些無人駕駛設(shè)備，這些設(shè)備在煤礦運輸中的應(yīng)用，不僅可以減少運輸時的各種事故，更是改變了傳統(tǒng)的運輸模式。為可靠實現(xiàn)運輸調(diào)度，煤礦企業(yè)需設(shè)置井下運輸通道，建立對應(yīng)的監(jiān)控系統(tǒng)，動態(tài)化監(jiān)控?zé)o人化運輸?shù)娜^程。
3.4 運輸系統(tǒng)數(shù)據(jù)融合分析系統(tǒng)
煤礦機電設(shè)備的運輸系統(tǒng)數(shù)據(jù)融合同樣是機電運輸?shù)囊淮筅厔荩鱾€煤礦企業(yè)應(yīng)加強先進數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的應(yīng)用，通過整合各種數(shù)據(jù)信息，使煤礦機電運輸全過程中的一切數(shù)據(jù)傳輸都處于總臺控制模式下。為達到這一發(fā)展目標(biāo)，需綜合多種的網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)，在煤礦生產(chǎn)中形成新的數(shù)據(jù)交換方式，使煤礦生產(chǎn)的一切流程環(huán)節(jié)保持?jǐn)?shù)據(jù)收集、處理和轉(zhuǎn)換的相互銜接。
4 結(jié)束語
煤炭運輸是開采作業(yè)中的重要工序，隨著大部分煤礦企業(yè)實現(xiàn)了機械化運輸，雖然其運輸?shù)男蚀蟠筇嵘?，避免了運輸中各種突發(fā)問題的出現(xiàn)，但智能化技術(shù)的出現(xiàn)使得煤礦機電運輸迎來了嶄新的發(fā)展，隨著智能化發(fā)展水平的提升，煤礦行業(yè)勢必將迎來進一步的發(fā)展。
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2.2 提升機智能化
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2.3 礦井傳送帶智能化
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2.4 輔助運輸系統(tǒng)智能化
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圖1 煤礦機電監(jiān)控系統(tǒng)
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3.1 深井開采系統(tǒng)
隨著煤礦生產(chǎn)規(guī)模的日漸擴大，很多煤礦企業(yè)的開采深度同步增大，一些老礦井的開采深度甚至超出了800 m，我國礦山開采已進入了深度開采的階段。我國東北地區(qū)的煤炭資源相對豐富，整體的開采時間也比較長，該地區(qū)部分礦井的開采深度已然達到了1000 m 甚至更高。即使是對于部分沒有達到千米深度的礦井，其開采深度也呈現(xiàn)逐年增大的趨勢，對礦井開采也提出了越來越高的標(biāo)準(zhǔn)和要求。在煤礦運輸領(lǐng)域，有條件的煤礦企業(yè)應(yīng)構(gòu)建深井開采系統(tǒng)，配備相應(yīng)的設(shè)備設(shè)施，通過智能化技術(shù)和設(shè)備使得深井開采系統(tǒng)的程序執(zhí)行更具智能化，有效避免設(shè)備故障等各種運輸問題。
3.2 智能化帶式輸送機系統(tǒng)
煤礦機電運輸?shù)闹悄芑l(fā)展中，帶式輸送機系統(tǒng)的智能化發(fā)展也尤為重要，要提升運輸?shù)闹悄芑蛿?shù)字化水平，在煤礦企業(yè)內(nèi)部應(yīng)構(gòu)建數(shù)字調(diào)控、網(wǎng)絡(luò)控制、局部信息融合的運輸系統(tǒng)。在一些千米礦井中，因為其運輸線路長、涉及的運輸環(huán)節(jié)多，為實現(xiàn)運輸?shù)闹悄芑芾砗涂刂疲枥弥悄芑夹g(shù)構(gòu)建監(jiān)控系統(tǒng)、定位系統(tǒng)和信息通信系統(tǒng)，形成遠距離物料輸送系統(tǒng)，改變煤礦企業(yè)內(nèi)部的運輸模式。為了使得煤礦企業(yè)中的智能系統(tǒng)與相應(yīng)的技術(shù)相配套，在條件允許的情況下應(yīng)建立遠距離驅(qū)動系統(tǒng)，保障煤礦開采作業(yè)中的大噸位、遠距離運輸能夠順利完成。
3.3 無人化運輸
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3.4 運輸系統(tǒng)數(shù)據(jù)融合分析系統(tǒng)
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4 結(jié)束語
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