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探讨煤炭开采中机械自动化技术的应用与发展
摘要:社会不断进步与发展,当今社会的高速发展离不开能源矿产,目前较多国家对矿产资源的需求日益增加,煤矿资源是重要的自然资源之一,也是不可再生能源。在开采煤矿的过程中,应用先进机械自动化技术能提高开采效率,有利于社会进一步实现可持续发展目标。机械自动化技术应用于煤炭开采中能保证开采的稳定性,降低开采危险系数,提高企业经济价值与社会价值,因此在新时代背景下煤矿企业要开发和引进新技术和设备,不断满足当前社会对煤矿资源的需求。
关键词:机械自动化;开采;煤炭;应用
引言
机械自动化技术是我国科学技术以及现代化技术发展的产物,在目前煤矿开采行业逐步应用,机械自动化技术具有较多的优点,应用于煤炭开采中可以有效提高煤炭开采的工作效率以及机械设备运行效率,能够有效降低煤炭开采过程中成本支出,实现煤矿开采整个流程相对自动化,能够很好保障工人的生命安全和开采的效率,推动煤矿开采行业变革。
一、我国煤炭开采行业发展现状
煤炭是我国重要的自然能源,在我国发展建设中起着重要的作用,我国传统的煤炭行业开采过程较危险,工作人员常处于井下工作,工作环境恶劣,并且不具备良好防护设施,工作效率较低。而随着科学技术不断发展,新技术、新设备不断应用于煤炭开采过程中,大大提高了开采效率,减少了安全事故发生。
二、机械自动化技术在我国的发展现状和将来的发展趋势
目前随着我国经济不断发展,机械自动化技术越来越成熟,但与国际上先进的国家还存在一定不足,比如机械自动化应用领域不够广泛、技术不够先进等。因此在新时代要加大对机械自动化技术的研究、引进和改进,不断扩大其应用范围。机械自动化技术作为我国发展过程中重要技术之一,对于我国未来社会的发展发现起着重要的作用,国家和企业要积极加大对该技术的资金投入,不断进行研发,加强政策支持,使机械自动化技术能够更好地应用在煤炭开采过程中,提高煤炭开采效率。为了促进机械自动化技术良好发展,一方面,要对相应的人才进行培训。对设备的零件、设备的控制系统等方面进行详细的研究,提高技术人员的综合能力。另一方面,在机械自动化技术研究过程中,要将机械设备、装备零件的检测、电子信息学等科技手段与其他知识体系结合起来,充分整合相关技术,加大技术之间有效融合,不断突破传统思维模式,加大力度创新,促进机械自动化技术的有效发展[1]。
三、机械自动化技术对于煤炭开采行业发展的重要意义
由于煤炭开采工作属于高危行业,在从事煤炭开采过程中,队伍存在不稳定性,在煤炭生产工作过程中经常会出现人才流失情况,在实际工作过程中给安全管理带来难度,严重阻碍了煤炭行业发展与变革。而随着社会的不断发展,机械自动化应用于煤炭开展中,大大缓解了从业人员不足,提高工作效率。机械自动化对我国煤炭企业的良好发展主要表现在以下几个方面。
(一)减少安全事故发生概率
传统的煤炭开采工作主要以人工作业为主,在开采过程中安全防护措施不规范,存在较多的安全隐患,导致在开采过程中容易发生安全事故。比如,在传统煤矿采掘过程中,会出现瓦斯爆炸、塌方等安全事故,这些事故的发生阻碍了煤炭行业的发展。而煤炭开采中机械自动化技术应用,提高了现场安全环境,将人工作业有效地从施工地点解脱出来,有效降低了安全事故发生的概率,提高了生产过程的安全性,促进煤炭行业的健康稳定发展。此外,机械自动化技术能够进一步保证煤矿开采安全性,将危险性活动全部交给机器,作业人员只需在外面进行操控和调节,大大提高工作效率。
(二)解放劳动力,提高煤炭开采工作效率
机械自动化的应用改变了传统煤炭开采过程中人工作业的人工作业,改变了传统的开采效率低、周期长、难度大特点,进一步解放劳动力,提高生产效率。此外,将工人从危险工作环境中转移到安全的监控中心,大大提高了工人的安全系数和生产效率,提高煤炭开采的工作能力,满足新时代可持续性发展需求,以及煤矿安全、高产、高效的生产需求
(三)减少生产所需成本,增加企业经济价值
机械自动化技术应用到煤矿开采过程中,能够有效减少劳动力,不断降低生产成本,增加了企业的经济效益。
四、煤炭开采中机械自动化技术的应用
(一)机械自动化在煤矿掘进中的应用
当前我国的煤矿机械自动化水平受技术条件的限制,我国国土资源辽阔,在不同地区具有不同地质环境,在煤炭开采过程中要根据地质环境合理选择相应开采设备,导致了我国对机械自动化技术需要不断进行改进,以适应不同环境下的开采条件。
掘进机是一种机械自动化的强大煤矿生产设备,该设备在实际工作中可以与液压系统有效结合使用,可以实现不同执行器相同性。在系统的应用过程中,主要将灵敏变量泵与液压系统作为主要控制系统。对其进行有效使用,可以有效提高生产效率,提高煤炭生产经济效益。在新时期一方面要对开采设备不断改进,另一方面要对设备进行良好管理,使其达到环保的效果[2]。
(二)煤矿开采中机械自动化在开采过程中的应用
煤矿开采作为煤炭生产的核心内容,在煤炭开采阶段要注重对机械自动化技术的使用,做好相应的开采工作主要从以下几个方面进行。
其一,技术人员应加强培训,增加其技术操作能力,技术人员要对系统的结构构造充分了解与掌握,在实际过程中要对煤炭与煤矸石进行有效分类,从而确保生产质量。同时技术人员要全面了解与管理采煤设备,定期对采煤设备进行维护、保养,使采煤设备能够具备良好的工作性能,加强对检测系统的研制与技术探讨,当设备出现问题时,能够及时采取相应的策略,保证煤炭生产过程的安全性与效率性。
其二,技术人员要学会运用科学技术,掌握必备的科学技术操作要点,熟悉整个开采控制系统。能够通过工作面实现集中控制系统,将集中控制系统与各个系统之间建立有效的联系,充分发挥子系统之间的协调配合,对相应的子命令系分配给各个子系统,加大科学可靠的控制策略研究,从而实现整个综采工作面的自动化控制。
其三,综采工作面全套自动化系统对管理人员提出更高要求,因此管理人员在实际工作过程中要熟悉综采工作面全自动系统运行原理,提升管理与操作水平,不断掌握自动化综采工作面相关技术。同时,在进行管理过程中要按照相应的制度进行,通过奖惩制度、工作岗位制度、设备制度进行有效管理,确保综采工作面自动化系统顺利开展。当遇到突发事件时,能够及时采取应急策略,保证生产效率与安全。如图1所示,为采煤工程上常用到的滚筒采煤机。
(三)自动化采煤机的应用
新时代科学技术不断地迅速发展,在新时代背景下要加强自动化技术、计算机技术、智能化设备在煤矿开采中应用,要通过计算机充分发挥自动化技术的优势,对采煤过程中的数据进行储存和运算,实现云储存的方式,减少工人的劳动力输出,缓解煤矿开采的人工压力。自动化采煤机能够有效地实现自动控制,包括运行状态、实时显示记忆、割煤综采、设备联动、远程控制等方面,采煤机具有智能化控制功能,对采煤机要进行方位控制,通过传感器采集采煤机的实时位置。同时,采煤机应安装以惯导系统为核心刮板机曲直度监测系统,以更好地实现对采煤机的实时监测。此外,要对采煤机通过视频监控技术实时观测,从而获取采煤机的信息,对异常信息要进行保护、预警,在关键时刻能够实现对采煤厚度的实时监测并处理[3]。
(四)煤炭开采中机械自动化设备在运输过程中的应用
在煤矿开采中极为重要的组成部分就是煤炭的输送,输送机是煤炭开采和生产过程中的重要设备,在煤炭输出中要实现机械自动化,可以有效降低人力支出。在煤炭输送过程中要保证机械自动化技术合理应用,确保输送设备能够正常有效运行,加强对输送设备的研发,提升输送总量。机械自动化技术应用于运输过程中可以对控制中心运输机进行远程控制实现运输系统实时监控,可以提高煤炭传输系统的工作成效,强化对运输远程的监督,改善运输机器交流变频器,保证其煤炭运输系统安全性能。此外,在煤炭运输过程中加强监控控制,通过控制能够进一步发现问题,及时调整解决问题,避免煤炭在输送过程中出现错误,从而有效减少企业成本支出,提高企业经济效益。
五、煤炭开采中机械自动化技术的发展前景
目前,煤矿开采中机械自动化技术还处于发展阶段,在新时代机械自动化技术要顺应时代的发展,当前机械自动化技术应用在煤炭开采过程中存在一定的缺陷,比如,机械自动化技术开采煤炭的适用条件有限、操作难度较大且容易受到环境的干扰。因此在新时代背景下要加大对机械自动化技术的研究,完善机械自动化技术智能化方向,对整个开采流程实现智能监控,保证开采流程处于可控状态,能够及时发现开采过程中存在问题并得到及时处理。
智能化采掘设备的不断发展以及完善,可以有效推动煤炭开采机械自动化的发展。在发展过程中根据实际情况,站在实用性、经济性的角度考虑分析,要进一步研究井下机器人,使井下机器人能够实现可视化控制,通过影像及时传递给相应的控制人员,控制人员能够及时获取相应的数据。同时机器人对周边的环境能够进行处理,工作人员根据提供数据能够确定较为合理的开采方案。在实际过程中要加强机器人的处理工作,通过实时的数据传输进而有效保证井下环境的稳定性以及安全性。对井下机器人的研究具有重要意义,可以有效保证开采工作的效率,降低人工操作安全因素,能够突破井下作业环境限制,提升作业的稳定性,保证煤炭顺利开采[4]。
智能化煤机采掘技术是时代发展方向之一,在这一采集技术研究过程中,要不断通过相应的程序、设备来实现智能化采掘,将采掘过程中存在问题进行归纳分析,使其融入到相应的程序过程中,降低错误发生的概率,不断改善、优化开采方案。
结束语
综上所述,在煤炭开采中应用机械自动化技术,改变我国传统煤矿开采的模式,提高了煤矿开采效率,促进煤炭可持续性发展。因此。国家和企业要积极引进先进技术和设备,提高设备运行效率和安全性,使得机械自动化技术应用更加广泛,加强对煤炭开采机械自动化模式研发创新,保证机械自动化技术处于不断发展状态,推动煤炭行业可持续性发展。
参考文献
[1] 雷鹏.煤矿开采中机械自动化技术的应用及发展[J].中国新技术新产品,2019(24):76-77.
[2] 张栋.机电自动化技术在煤矿掘进工作面中的应用探究[J].矿业装备,2020(4):42-43.
[3] 武雁伟 . 煤矿开采机械装备及自动化技术 [J]. 中国石油和化工标准与质量,2019,39(10) :225-226.
[4]王洋.煤矿开采中机械自动化技术的应用及发展[J].当代化工研究,2021(12):74-75.

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