煤礦智能綜采工作面中高精度傳感器的應(yīng)用

王曉立

摘 要：高精度的傳感器可以模仿人的大腦，用這種傳感器可以準確的感應(yīng)到各種現(xiàn)象，完成頒令者所發(fā)布的任何工作指令，在煤礦設(shè)備中使用較為頻繁。因而本文從高精度傳感器的重要性為切入點，探討了該設(shè)備在煤礦機電設(shè)備中的具體應(yīng)用方面，從六個方面入手分析，旨在為領(lǐng)域的研究提供一些有價值的參考資料。

關(guān)鍵詞：煤礦智能綜采;高精度傳感器;應(yīng)用

高科技的發(fā)展促使我國人工智能技術(shù)應(yīng)用到了各行各業(yè)中，且?guī)又袠I(yè)內(nèi)企業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，本文就其煤礦開采過程中高精度傳感器的應(yīng)用進行了細致的研究分析，這樣一來可以避免在開采過程中因自然因素所帶來的施工損失。

1 高精度傳感器對煤礦機電設(shè)備的重要性

在煤礦機電設(shè)備中使用高精度的傳感器，可以為其智能化的發(fā)展提供更為準確的監(jiān)測數(shù)據(jù)，方便其作出科學(xué)的數(shù)據(jù)分析。首先應(yīng)用于液壓支架或采煤機上的高精度傳感器，可以對其進行智能控制，省略了人工控制帶來的繁瑣的校驗步驟。其次應(yīng)用于工作面刮板運輸機和轉(zhuǎn)載機的高精度傳感器可以對上述機器在工作中所獲取的所有數(shù)據(jù)進行存儲，并將其傳輸?shù)浇K端控制設(shè)備。從這一點來看實現(xiàn)傳感器的智能化發(fā)展，可以提升感應(yīng)數(shù)據(jù)的準確性和可靠性。同時增加高精度傳感器的應(yīng)用范圍還可以提升煤礦機電設(shè)備的使用性能，促使其在煤礦開采行業(yè)實現(xiàn)智能化、綠色化、科技化的轉(zhuǎn)型升級。

2 高精度傳感器在煤礦機電設(shè)備中的應(yīng)用

2.1 高精度傳感器在采煤機中的應(yīng)用

煤礦設(shè)備趨向于現(xiàn)代化發(fā)展的重要表現(xiàn)特征就是采煤機使用了智能化的發(fā)展技術(shù)。在煤礦開采過程中采煤機必不可少，通常情況下，采煤機需要在相對惡劣的環(huán)境下施工作業(yè)。為了避免在煤礦開采過程中由采煤機故障造成開采事故，需要對采煤機工作的各項指標(biāo)進行實時監(jiān)控。一旦采煤機發(fā)生故障將會直接影響整個煤礦開采工作的進行，采煤機進行檢測維修也會影響整個煤礦開采的施工進度。而使用智能控制技術(shù)對采煤機進行監(jiān)控，可以有效的避免上述情況的出現(xiàn)。智能化控制技術(shù)的采煤機具有以下優(yōu)勢：①可以對采煤的地點進行精準的定位，在結(jié)合現(xiàn)場的各項數(shù)據(jù)監(jiān)測報告的情況下，可以自動化的規(guī)劃出采煤的工作線路;②可以根據(jù)工作的需要對滾筒進行高度調(diào)整;③該設(shè)備具有自動記憶的功能，可對割煤的情況進行自動存儲，這樣一來就避免了重復(fù)采煤現(xiàn)象;④根據(jù)不同采煤地點的數(shù)據(jù)監(jiān)測信息，采煤機可以自動優(yōu)化采煤方案并提供可視化的監(jiān)控視頻。

要想準確實現(xiàn)上述功能的轉(zhuǎn)換離不開高精度的傳感器。將這一傳感器成功地應(yīng)用于采煤機，可以優(yōu)化采煤機的記憶功能，同時還可以獲取采煤機工作時的各項指標(biāo)變化，還可以獲取工作狀態(tài)下的采煤機泵箱的溫度及壓力變化情況，同時還可以獲取油箱的變化指數(shù)。這些數(shù)據(jù)的采集更方便施工人員對采煤機進行智能控制。即使操作人員并不在施工現(xiàn)場亦可以通過電腦或移動終端對其進行遠程操控。高精度傳感器的應(yīng)用將高科技成果的應(yīng)用價值發(fā)揮的淋漓盡致，同時還延長了采煤機的使用年限。

2.2 高精度傳感器在液壓支架中的應(yīng)用

乳化液泵（其位置在膠帶巷）可以給液壓支架提供乳化液。其工作原理如下所述：當(dāng)液壓支架處于升起狀態(tài)的前提是乳化液已順利流入立柱中。升起時的液壓支架，會支撐起頂板。而頂板本身具有的重量會促使其下沉，這兩種力相互作用會使得支架的支撐阻力變得越來越高。要想保持阻力不變的情況，達到平衡支點需要借助于安全閥來對立柱內(nèi)的壓力乳化液進行封閉操作。反之當(dāng)液壓支架處于下落狀態(tài)時，需先將立柱的高度降低，卸除整個支架所承載的重力，之后推動千斤頂?shù)奈恢?，順利實現(xiàn)支架的推移。同樣液壓支架還可以配合尋找平衡、護幫等工作。

為了順利實現(xiàn)其功能，還需要控制好支架的電液控制系統(tǒng)。這是整個支架中最為核心的組成部分。如下圖所示，高精度的傳感器是控制電液控制系統(tǒng)中必不可少的構(gòu)件。其一，應(yīng)用該傳感器可以對支架的高度進行實時檢測，對整個推移進程進行優(yōu)化施工，可以獲取支架工作狀態(tài)下的所有數(shù)據(jù)。舉個例子，該傳感器會在液壓支架超出允許高度范圍時，發(fā)出預(yù)警信號，同時該操作也會在相應(yīng)的終端設(shè)備上顯示出來。一旦發(fā)出報警信號，控制器為了保護開采煤礦時構(gòu)筑的防御工事，會對其發(fā)布互幫的操作指令。其二，將高精度傳感器安置在支架上可以對支架的高度進行實時監(jiān)控，便于施工人員掌握傾角的度數(shù)，對施工中發(fā)生傾斜的情況進行預(yù)防。還可以獲取施工中支架是否發(fā)生了變形的特征。上述傳感器的應(yīng)用可以實現(xiàn)整個液壓支架的智能控制，便于采集相關(guān)的運行數(shù)據(jù)信息。同時還可以配合采煤機、運輸機等自動化的運行流程，盡可能減少施工中人工的工作量，提高了整個施工中的安全系數(shù)。

3 高精度傳感器在膠帶運輸機上的應(yīng)用

為了及時將開采出的原煤運輸?shù)街付ㄎ恢?，膠帶運輸機是不可或缺的使用設(shè)備。將可控傳輸啟動裝置（英文簡稱CST）安置在皮帶時，可根據(jù)施工需要自動調(diào)節(jié)啟動所需花費的時間和工作的轉(zhuǎn)動速度。當(dāng)流經(jīng)的電流過高時，很容易損壞設(shè)備，甚至還會對電網(wǎng)產(chǎn)生較大的沖擊力。發(fā)生故障的設(shè)備即使后期維修好使用壽命也受到了很大的影響，同時還影響了整個礦井的安全系數(shù)，造成施工損失。為了避免這一情況的出現(xiàn)可以使用高精度的傳感器實時監(jiān)測整個膠帶運輸機工作時溫度的變化情況，同時還可以檢測整個膠帶運輸機是否出現(xiàn)了運行偏差、撕裂痕跡、斷帶事故等。實時監(jiān)測可以有效地提升設(shè)備的運行安全性能，同時保障了煤礦開采的正常運轉(zhuǎn)。

4 在綜采面“三機”上的應(yīng)用

通常情況下，“三機”實際上指的是刮板輸送機、轉(zhuǎn)載機和破碎機，其所對應(yīng)的產(chǎn)品型號為SGZ1200/2565，SZZ1300/525，PLM4500。在開采煤礦的工程中，確保較高的工作效率，需要重點關(guān)注如下指標(biāo)的變化：一是詳細地了解溫度的變化情況，包括軸承在輸出過程中承受的溫度情況，在工作狀態(tài)下潤滑油經(jīng)歷的溫度變化過程，定子繞組產(chǎn)生的溫度變化，冷卻水回路帶來的溫度變化;二是詳細掌握運行中“三機”所承受的壓力變化。在具體的監(jiān)控地點，分別安裝傳感器，借助內(nèi)部構(gòu)建的信息平臺將傳感器獲取到的相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂平K端，安排專人負責(zé)記錄。上述溫度的變化監(jiān)測都可以通過高精度傳感器來完成。這種智能化的操作方式，極大地節(jié)省了手工監(jiān)測所耗費的時間和精力，同時也為煤礦開采的安全運行構(gòu)筑了防護層。

5 結(jié)束語

總而言之，煤礦采用綜采工作對于美化礦區(qū)環(huán)境、改善能源結(jié)構(gòu)、實現(xiàn)環(huán)境保護等都具有重要的意義。在可持續(xù)發(fā)展的總體戰(zhàn)略目標(biāo)下，我們還要不斷研究、探索、創(chuàng)新，并逐步完善開采工藝，本文通過研究煤礦設(shè)備上高精度傳感器的應(yīng)用，探討了煤礦開采過程中的智能化應(yīng)用效果，保障了煤礦開采過程的準確性和高效率，實時檢測開采過程設(shè)備的運轉(zhuǎn)狀態(tài)可以為煤礦開采的安全性構(gòu)筑一層堅實的保護層。

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