煤礦掘進(jìn)工作面自動化技術(shù)分析
時間:2022-05-17 09:09:51
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摘要:探討掘進(jìn)工作面自動控制系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù),分析自動化技術(shù)在煤礦掘進(jìn)工作中的應(yīng)用,將自動化技術(shù)引入煤礦挖掘工作中具有提高產(chǎn)量的重要意義,以期通過論述對相關(guān)工作有所借鑒。
關(guān)鍵詞:煤礦掘進(jìn);自動化;技術(shù)
科技進(jìn)步使生產(chǎn)效率提高,自動化技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到社會生產(chǎn)的許多方面,其中,煤礦開采工作存在一定的危險性和難度,因而需要引進(jìn)自動化技術(shù)輔助煤礦掘進(jìn)工作。將自動化技術(shù)引入煤礦生產(chǎn)挖掘環(huán)節(jié),不僅提高了煤礦生產(chǎn)企業(yè)的工作效率,而且給一線工作人員提供了一定的安全保障[1]。
1掘進(jìn)工作面自動控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)
1.1掘進(jìn)機自動化技術(shù)。掘進(jìn)是煤礦生產(chǎn)的主體,而支護(hù)是煤礦作業(yè)開展的基礎(chǔ),為煤礦工作提供了進(jìn)行的渠道。煤礦掘進(jìn)工作受到外部環(huán)境和氣候等條件的影響,因而要在復(fù)雜的環(huán)境中開展掘進(jìn)工作就要借助自動化器械。在掘進(jìn)中使用自動化器械能夠為煤礦的挖掘、裝運、運輸提供途徑。煤巷掘進(jìn)過程中必不可少的設(shè)備是掘進(jìn)機,掘進(jìn)機是開拓煤巷、保證采煤運輸正常進(jìn)行的設(shè)備。掘進(jìn)機的自動控制系統(tǒng)包括自主定位、自動截割、自動糾偏等,通過集成液壓、機械、電子等技術(shù)實現(xiàn)掘進(jìn)機的自動化運行,在其自動運轉(zhuǎn)的過程中,需要人員進(jìn)行簡單操作,極大地提高了挖掘煤巷的工作效率。中國地域遼闊,地質(zhì)條件復(fù)雜,對自動化掘進(jìn)機適宜的生產(chǎn)運作條件展開研究分析具有重要的意義。1.2運輸自動化技術(shù)。煤巷掘進(jìn)工作中需要對產(chǎn)出的廢料和土石進(jìn)行向外運輸,保障煤巷暢通,為煤巷的進(jìn)一步挖掘和開拓提供條件。同時,在掘進(jìn)工作中開展運輸自動化也能為煤礦挖掘工作的煤礦運輸提供物質(zhì)設(shè)施條件基礎(chǔ),保證物料運出和輸入,提高生產(chǎn)作業(yè)的效率。隨著技術(shù)進(jìn)步,皮帶集中控制系統(tǒng)已經(jīng)在煤礦掘進(jìn)工作中得到應(yīng)用,為煤礦掘進(jìn)過程中物料的有效運輸提供了保障。而隨著工作量進(jìn)一步加大,可以將新技術(shù)運用到皮帶集中控制系統(tǒng)中,對運輸膠帶進(jìn)行設(shè)計加工,使用底帶運輸施工材料,保障生產(chǎn)運作正常進(jìn)行。煤礦掘進(jìn)工作中,安全性能是煤礦建造的一個主要方向,因而對支護(hù)材料的需求也會進(jìn)一步加大,采用底帶運輸能夠為材料運輸提供有效途徑。1.3安全保障監(jiān)控技術(shù)。煤礦的安全性是企業(yè)和國家關(guān)注的一個重要因素,保障煤巷的安全和可操作性能夠為煤礦企業(yè)正常運作提供基礎(chǔ)條件。受環(huán)境因素和設(shè)備因素的影響,煤巷可能存在安全隱患,對煤巷的環(huán)境的監(jiān)測分析和對設(shè)備的檢修維護(hù)都是保障安全的重要方面。通過操作設(shè)備和機器對煤礦的空氣、濕度等環(huán)境做出數(shù)據(jù)測量,并分析得到的數(shù)據(jù),判斷煤巷是否適宜進(jìn)一步施工和開拓。煤巷中的環(huán)境存在極大的不確定性和危險性,因而對環(huán)境的檢測工作要實時進(jìn)行,保證煤礦掘進(jìn)過程中的安全。其中,安全檢測主要從煤巷粉塵、煤塵、瓦斯及掘進(jìn)工作帶來的震動方面進(jìn)行監(jiān)控,確保檢測數(shù)值在合理施工范圍內(nèi)。同時通過機械設(shè)備自身的反饋系統(tǒng)監(jiān)測設(shè)備的使用和老化情況,保證施工設(shè)施安全無害[2]。1.4信息傳輸技術(shù)。煤礦掘進(jìn)工作施工現(xiàn)場的情況存在多發(fā)性和不可預(yù)測性,指揮者對施工煤巷中的情況往往不能及時了解和把握,這極大地影響了煤礦掘進(jìn)工作的施工效率和安全性。因此,需要對煤礦中的信息傳輸機制做出改進(jìn),提高施工者與指揮者之間的信息反饋交流的效率。隨著科技進(jìn)步,以太網(wǎng)在工業(yè)施工過程中的信息傳遞方面起到了極其重要的作用,在惡劣的環(huán)境下,以太網(wǎng)也能提供及時、有效的信息傳輸機制,為施工過程中信息的傳輸提供傳輸載體,滿足工業(yè)施工過程中對自動化系統(tǒng)快速、準(zhǔn)確、實時的信息傳遞的要求,將施工現(xiàn)場的各種環(huán)境數(shù)據(jù)和設(shè)備狀況及時反映給指揮者,便于指揮人員對施工進(jìn)程和施工方案做出判斷,保證正常掘進(jìn)工程進(jìn)行。
2自動化技術(shù)在煤礦掘進(jìn)工作中的應(yīng)用
2.1自動化技術(shù)在掘錨系統(tǒng)工作中的應(yīng)用。煤礦掘進(jìn)工程的施工地常存在地質(zhì)條件和地質(zhì)特征多變、復(fù)雜的現(xiàn)象,給工程施工帶來不可預(yù)測的安全風(fēng)險。因此,煤礦掘進(jìn)工作中對煤巷的安全性能的保障是煤礦施工的重要方面。利用自動化技術(shù),施工者可以在施工過程中加強對煤巷的養(yǎng)護(hù)和安全檢測,分析煤巷的承力能力和建造結(jié)構(gòu),保證煤巷穩(wěn)定和堅固。而與煤巷的承載結(jié)構(gòu)密切相關(guān)的掘錨系統(tǒng)的穩(wěn)定是自動化技術(shù)研究分析的重點。為了加強穩(wěn)固頂板的支護(hù)作用,采用自動化掘錨系統(tǒng)對支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行建構(gòu)和裝配,節(jié)約了人力物力,對提高工作效率和保證煤礦施工的安全性具有重要意義。2.2自動化技術(shù)在錨桿保護(hù)工作方面的應(yīng)用。煤礦掘進(jìn)工作中不可避免的問題是煤礦中的瓦斯泄露風(fēng)險,瓦斯泄露可能產(chǎn)生爆炸,造成嚴(yán)重的人員和財產(chǎn)傷害,因此,加強煤巷的堅固和穩(wěn)固性能對煤礦掘進(jìn)工作具有重要的意義。而錨桿支護(hù)的精細(xì)自動化技術(shù)為煤礦施工的效率和安全性能提供了保障。自動化技術(shù)依據(jù)錨桿采集信息,將獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行反饋,參考合理數(shù)據(jù),對掘進(jìn)機的工作做出相應(yīng)調(diào)整,滿足掘進(jìn)工作中對生產(chǎn)安全可控的要求,也節(jié)省了施工成本,帶來更高的生產(chǎn)效益[3]。2.3自動化技術(shù)在信息傳遞工作中的應(yīng)用。煤礦掘進(jìn)工程中常出現(xiàn)施工地地質(zhì)條件多變、復(fù)雜、難以預(yù)測的情況,指揮人員需要對煤礦中的情況進(jìn)行實時監(jiān)控和判斷,但信息傳遞的效率由于距離和空間的影響極易產(chǎn)生信息失真、信息遺漏的問題,對施工過程中的施工方向和施工進(jìn)程造成影響。因此,施工中可以采用高效率的信息傳遞方式。為適應(yīng)施工現(xiàn)場環(huán)境復(fù)雜、對信號干擾程度大的情況,可以選擇PPPOE技術(shù)為主的自動化信息交流系統(tǒng),保證信息傳輸效率和信息傳遞渠道的高效性和真實性,使煤礦掘進(jìn)工作快速進(jìn)行和按時完成。2.4自動化技術(shù)在物品傳輸工作中的應(yīng)用。物品物料運輸環(huán)節(jié)是煤礦掘進(jìn)工作中的重要方面,高效的煤巷環(huán)境要求及時排除雜物和廢棄物料,并及時運入相關(guān)的施工設(shè)備,因此,保證物資運輸高效是實現(xiàn)施工整體進(jìn)程高效運轉(zhuǎn)的前提。在煤礦施工工作常用的皮帶集中控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造和裝配,使皮帶集中系統(tǒng)自動運行,并對運輸?shù)奈锪虾妥陨淼倪\作情況進(jìn)行數(shù)據(jù)反饋,為正常的運輸生產(chǎn)和工程施工提供有效的信息,保證工程正常進(jìn)行。自動化技術(shù)能夠提高運輸設(shè)備的工作效率,并產(chǎn)生有效的信息反饋機制。2.5自動化技術(shù)在監(jiān)控預(yù)防工作中的應(yīng)用。在煤礦掘進(jìn)過程中,施工設(shè)施產(chǎn)生的震動、噪聲、放熱等問題都會對煤巷中的環(huán)境產(chǎn)生一定影響,使原有的自然環(huán)境發(fā)生變動,甚至可能產(chǎn)生嚴(yán)重的施工事故,造成生命財產(chǎn)安全的損失。因此,需要對施工設(shè)備的工作情況和煤巷中的環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)督和記錄,以作為指揮施工進(jìn)程的依據(jù),同時信息在自動化施工設(shè)施之間進(jìn)行反饋流通,對施工中的操作進(jìn)行調(diào)節(jié),保證施工正常進(jìn)程。將反饋所得的數(shù)據(jù)利用以太網(wǎng)絡(luò)等進(jìn)行傳遞,使施工數(shù)據(jù)信息對施工工作展開調(diào)節(jié),實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的指導(dǎo)性作用。
3結(jié)語
通過建立掘進(jìn)工作面自動控制系統(tǒng)模型,能夠?qū)γ旱V挖掘工作中的自動化技術(shù)應(yīng)用有更加具體實用的了解,對系統(tǒng)的應(yīng)用范圍與計劃做出進(jìn)一步規(guī)劃,能夠確定自動化在煤礦挖掘中的應(yīng)用技術(shù)。主要針對煤礦掘進(jìn)工作中常見的自動化技術(shù)和自動化技術(shù)在煤礦掘進(jìn)中的應(yīng)用展開討論,希望能對相關(guān)工作者提供參考和借鑒。
作者:申永紅 單位:同煤集團(tuán)燕子山礦
參考文獻(xiàn):
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