煤矿机电运输系统中自动化技术的应用分析

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李崇1 孔祥生2 孔德营3

山东裕隆矿业集团有限公司

摘要

在自动化技术不断发展和创新的今天,在煤矿运输中,自动化技术的地位日益突出。当前,随着工业自动化程度的不断提高,煤矿企业必须把煤矿运输的自动化程度提升到一个新的高度,以适应工业自动化的发展趋势。首先,从生产质量、生产效率、安全性和生产成本等四个角度,阐述自动化技术在煤矿机电运输系统中的作用。其次,对煤矿机电运输系统常用的自动控制方法进行了简单的综述。最后,详细分析煤矿机电系统中的自动化技术应用实例,为相关领域研究提供有效借鉴。


关键词

煤矿机电运输系统;自动化技术;应用

正文


引言

当今,随着自动化技术与煤矿生产的密切联系,其应用和发展对煤矿行业的发展具有极为深刻的意义。在煤炭生产中,机电运输是一个非常重要的工作,其控制方式有手动和自动两种。传统的手工操纵机械搬运方法存在着质量低、安全性差、效率低等问题,迫切需要用自动技术取代手工操作,以摆脱传统手工操作的窘境。通过对自动化技术在煤矿机电运输系统中的运用进行了探讨,目的是为了增强煤矿管理人员对自动化技术的认识,促进其与自动化技术的融合。

1.自动化技术在煤矿机电运输系统中的应用价值

1.1.提高煤矿机电运输质量

作为煤矿生产的重要环节,机电运输企业要格外注重机电运输质量,而自动化技术与煤矿机电运输系统的结合为煤矿机电运输质量提高提供了有效途径。一方面,煤矿机电系统应用自动化技术可以全面提高每个运输环节的质量。利用自动化技术不仅能够实现精准运输,而且可以对运输方案进行优化,从而选择最佳的煤矿运输策略,提高运输的质量。另一方面,使用自动化技术能够消除人为控制带来的空间、时间、体力、控制水平等问题,有效减少煤矿机电运输过程中的阻碍。与此同时,采用自动化技术可以充分降低煤矿机电运输的故障率。

1.2.提升煤矿机电运输系统效率

自动化技术在煤矿机电运输系统中的应用可以提升煤矿机电运输效率。其一,自动化技术提升了煤矿机电运输管理效率。以自动化技术为核心的煤矿机电运输系统改变了传统人为管理的模式,对于煤矿运输的需求反馈更加迅速,大幅提高了煤矿机电运输的管理效率。其二,自动化技术具有提升煤矿机电运输故障处理效率的优势。在应用自动化技术之前,煤矿机电运输系统的故障识别、故障检验、故障处理以及设备维护均需要派遣专业人员进行人工处理。而应用自动化技术后,可以利用自动化设备对故障进行快速处理,为煤矿机电运输系统的稳定运行提供保障。

2.煤矿机电运输系统中的自动化技术

2.1.自动化运输技术

通常情况下,煤炭运输主要采取传送带或铁轨运输两类。就上述两种方式的特性而言,传送带的整体效率较高,单位时间内的运输量远超铁轨运输,因此多数矿井均采用传送带。以传送带配合多台传感器与控制单元构成的自动化传送设备成为矿井运输的主要模式,使用在地表上传送带运输机控制终端可实现自动化控制。利用自动化技术不仅使得传送带的控制更加精准,而且有利于传送带的稳定运行,全面提高煤矿机电运输的质量。

2.2.自动化供电技术

煤矿机电运输系统的运转需要充沛的电力支持。与此同时,针对不同的煤矿机电运输需求也要采用不同的供电技术。自动化供电技术的使用解决了煤矿机电运输电力需求难以满足的问题。使用自动化技术可以制定出不同的煤矿机电运输供电方案。管理人员可以根据煤矿的需求对自动化供电系统发出指令,从而控制自动化供电系统改变供电模式。在很大程度上保证了供电的可靠性与连续性,弥补了传统人工配电存在的缺陷和不足。

2.3.自动化通风技术

由于煤矿开采对于空气环境有较高的要求,要持续进行井下通风,确保井下的氧气浓度不低于人工作业最低需求。因此,要对井下的氧气浓度进行实时监测,在氧气浓度过低时逐渐加大通风力度,防止出现氧气过低的情况出现。自动化通风技术的使用可以有效提高煤矿的通风质量。利用自动化氧气浓度监测技术可以将实时的数据反馈至管理中心,为落实井下通风措施奠定了数据基础。

3.煤矿机电运输系统中的自动化技术应用

3.1.基于PLC技术的自动化运输控制系统

在煤矿开采过程中需要用自动化技术将煤炭资源运送至指定位置,此时需要使用基于PLC技术的自动化运输控制系统。PLC是可编程控制器的缩写,利用PLC技术可以实现自动化运输设备的控制与通信。

基于PLC技术的自动化运输控制系统控制模块为PLC(可编程控制器),接收到控制指令后则发出脉冲指令,控制电机的运动状态。电机模块主要由各类型的电机组成,同时PLC可以对电机的速度信息进行采集,从而对电机的运动状态进行合理调节。定位模块则由自动定位装置组成,能够将煤炭资源的运送信息反馈至PLC。基于PLC技术的煤矿自动化运输控制系统解决了传统人工控制时效性差、控制不规范、控制能力不足等问题,全面提高了煤矿运输的质量与效率。

3.2.煤矿提升机变频调速系统

煤矿提升机变频调速系统主要有两方面的调节功能。其一,电压稳定功能。变频调速装置能够将矿井电网电压控制在380~10kV的范围内,有效避免矿井电网电压波动过大对煤矿提升机运行的影响。利用变频调速装置可以为交流电动机的连续、稳定运行提供有效保障。其二,直流制动的作用。提升机配用变频器,直流制动功能对系统的安全运行起重要作用。当重车在井面中间停车时,变频器由高速平滑地降到低速,随之施加一直流制动信号使绞车停止,当机械制动起作用后方可去掉直流制动信号,使重车靠机械抱闸的作用停在中间。启动时,先对电机施加一直流制动信号,当检测到机械抱闸打开时,方可去掉直流制动信号,加上启动电压,绞车转动。机械抱闸抱紧状态一直在变频器检测下,一旦机械抱闸打开,马上给电机施加直流制动信号,确保重车不会下滑。

3.3.基于大数据技术的自动化煤矿运筹决策系统

对于煤矿管理者而言,如何制定符合高质量、高效率与高安全性的煤矿运输方案已然成为其工作的核心所在,而大数据技术与自动化技术的应用为煤矿管理者提供了煤矿运输的科学决策工具。机电运输系统的运行数据由自动化数据采集装置进行收集。随后,采集到的数据则传输至大数据中心进行存储和分析。分析好的数据则从大数据中心传送至PC终端,煤矿管理者则可以在PC终端上查阅煤矿机电运输的数据分析结果。最终,由煤矿管理者结合相关数据做出运输决策,并基于运输决策对机电运输系统的工作模式进行调整。

4.结束语

综上所述,随着自动化技术和煤矿生产的不断融合,煤矿机电运输系统的自动化程度也在不断提高。同时,利用自动化技术,对煤矿机电运输方式进行科学规划,可为煤矿运输系统的经营和运行提供重要的决策依据。煤矿管理人员应充分认识到自动化技术的正面作用,不断地在煤矿机电运输方面开展自动化技术的研究和开发,以自动化技术来全面提高煤矿机电运输系统的安全运行。

参考文献

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