礦山機械智能化的應用及發(fā)展趨勢

韓帥

摘 ?要：智能化技術是新時期人類技術的發(fā)展前沿，依托于計算機的高速運算能力以及網絡信息化技術等，可以實現(xiàn)相關設備的自我運行以及自我調整，這是降低人們勞動強度、提升工作效率、保障工作安全的重要技術。礦山行業(yè)作為風險性較高、工作量較大的行業(yè)，其智能化技術應用需求是比較高的，在日常工作中大量應用各種機械設備來輔助我們進行開采運輸工作，但是這樣機械技術始終無法脫離人工控制，在很多情況下需要大量人工介入，所以在現(xiàn)代化礦山工業(yè)發(fā)展過程中，智能化技術的應用受到廣泛重視，在當前智能化技術發(fā)展速度相對較快，諸多技術已經比較成熟的狀態(tài)下，智能化技術在很多礦山機械工程中大有可為。

關鍵詞：礦山機械工程;智能化技術;應用分析

中圖分類號：TD63 ? ?文獻標識碼：A

引言

以計算機為代表的多項先進技術的有機結合，提升了機械設備的智能化水平，但在性能逐步得到改善的同時，設備的精密度與復雜性也隨之提升，加大了對機械設備的管理難度，在此背景下探尋可行的技術措施尤為關鍵。

1機械工程智能化發(fā)展的優(yōu)勢

1.1提升生產質量和效率

機械工程的智能化發(fā)展就是利用各項智能化技術和設備替代傳統(tǒng)的人工操作，同時將生產工作的各個環(huán)節(jié)進行整合，形成有機的整體，從而便于進行管理和控制。機械工程的智能化發(fā)展可以極大的解放勞動力，以智能化操作代替人工操作，可以有效降低生產工作過程中的失誤，提升生產工作質量。同時智能化發(fā)展相較于傳統(tǒng)的生產工作模式，其效率更高，對于機械工程領域的發(fā)展具有極大的積極意義。

1.2節(jié)能降耗

由于環(huán)境問題日益突出，節(jié)能降耗已經成為了一種共識，我國政府也在積極倡導各行各業(yè)實現(xiàn)節(jié)能減耗。機械工程的智能化發(fā)展可以提升生產工作過程中各項資源的使用效率，降低能源消耗，從而實現(xiàn)綠色發(fā)展，這與我國當前的發(fā)展理念高度契合，也是機械工程領域發(fā)展的重要方向。

1.3集成化和自動化程度高

機械工程智能化所涉及的范圍比較廣，需要把硬件、軟件都和設備相融合，這樣才能夠保證整個系統(tǒng)的正常運轉，各個部位都有其各自的特點，在使用的過程中，主要通過集成化的方式來完成工作，這樣可以降低人的工作量，充分體現(xiàn)人工智能的優(yōu)勢。集成化的發(fā)展可以進一步降低生產成本，有助于機械工程領域的良性發(fā)展。自動化也是機械工程智能化發(fā)展的重要趨勢之一，當前，自動化已經和機械工程聯(lián)系緊密，在未來的發(fā)展中，機械工程的自動化水平必然會進一步提升，這樣才能促使生產效率大幅提升。

2礦山機械智能化的應用及發(fā)展趨勢

2.1采掘方面機械工程智能化技術應用及趨勢

在礦山作業(yè)過程中采掘工作是其工作的主要內容之一，采掘、割煤是該過程中主要操作內容。一般情況下負責進行采掘的機械設備體型比較大、總質量比較高且整體結構比較復雜，為了應對不同的煤層結構以及井下環(huán)境，采掘機械的動力設計以及采掘結構都比較復雜，目前電牽引驅動系統(tǒng)是采掘作業(yè)中常見機械結構，這一結構能夠保障較強的采掘動力同時也能夠應付較為復雜的井下環(huán)境，目前我們在礦山機械工程智能化技術應用方面主要應用了故障智能診斷技術、記憶割煤以及煤巖識別等技術，故障診斷依托于控制系統(tǒng)對設備數(shù)據(jù)的分析，系統(tǒng)內具有一套各個系統(tǒng)在正常狀態(tài)下的參數(shù)數(shù)據(jù)儲存，在工作過程中一旦某項數(shù)據(jù)超出正常值則會進行故障分析，通過專家數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)來對當前故障進行分析診斷，將故障部位、導致故障的原因以及建議維修手段等信息及時傳遞給控制室，讓技術人員了解到故障的基本情況及時排除故障恢復作業(yè)。記憶割煤則是利用軟件控制系統(tǒng)控制機械設備來按照既定的割煤方式執(zhí)行割煤作業(yè)。煤巖識別是通過采掘機械前端的傳感器來采集當前所面對的煤巖情況通過數(shù)據(jù)庫分析得出目前作業(yè)過程中的煤巖具體性質，這是調整采掘工作方式的重要依據(jù)。目前我們在智能采掘方面還重點對遠程可視化操作技術進行深入研究，依靠遠程指令傳輸系統(tǒng)來對機械設備進行遠程操作，在保障操作人員了解設備具體使用環(huán)境以及機械狀態(tài)的情況下通過操控桿以及操作手柄來實現(xiàn)采掘設備的控制欲駕駛，這是我們在傳統(tǒng)操控技術中融入智能控制以及遠程控制技術所實現(xiàn)的現(xiàn)代化采掘操作。在未來發(fā)展過程中，筆者認為，提升智能采掘機械設備的自我環(huán)境判斷以及采掘方式自動調整等目標是未來發(fā)展的主要趨勢，在傳感器技術應用以及控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理能力上還需進一步加強。

2.2運輸作業(yè)過程中的智能技術應用及趨勢

采煤與煤炭運輸工作都是礦山作業(yè)的主要工作內容，我們在實際作業(yè)過程中運輸?shù)墓ぷ髁渴潜容^大的，且機械設備的使用在這一階段有較大的耗損，尤其是在使用刮板運輸機的情況下，長時間的連續(xù)運作會導致機械設備有較嚴重的耗損，這主要是由于落煤后原煤的大小形態(tài)會有一定的差異，雖然在技術相對比較成熟的今天其差異不會很大，但是這些差異還是會導致刮板機機尾產生較大的損耗，因此在運輸作業(yè)過程中我們主要針對刮板機機尾的自動伸縮裝置進行應用，針對不同煤塊的大小決定機尾的開合程度，自動進行調整，這樣一來不僅保障了運輸?shù)男释瑫r也降低了設備的耗損，符合生產作業(yè)需求。筆者認為，在運輸作業(yè)中智能化技術的發(fā)展應該重點進行液壓自動控制系統(tǒng)的研究，根據(jù)運輸過程中的具體環(huán)境情況以及原煤狀態(tài)自動進行調節(jié)，對于張緊裝置的操作動作以及行程控制做到精確無誤。

2.3選礦機械智能技術應用及趨勢

選礦是礦山勘測工作的前提和基礎，只有選好合適的礦山，才能促進后續(xù)礦山開采工作的有序進行。其中，選礦主要就是指：在所需要采集的礦物原料中，根據(jù)各種礦物質的物理性質和化學性質的差異來有效的篩選出需要開采的礦石與原料。因此，整個選礦工作的展開需要較強的辨識度和檢驗能力，能夠有效的檢測出哪些礦石需要開采，這樣就對選礦技術的使用質量提出了更高的要求。而機電一體化設備的使用，具備較強的信息檢索分析能力和結論分析能力，可以做到優(yōu)勢互補，通過利用智能化和信息化技術來確保能夠更快更精準的找到開采資源。

2.4虛擬樣機技術

虛擬樣機技術是由當今最先進的計算機技術發(fā)展而來的，其工作原理是通過運用計算機的仿真軟件對其受力、運動、設計進行分析，以此來檢驗生產成果是否能夠達到預期效果。在此之前，工程機械設備生產出來的產品需要人為的對其進行檢驗和分析，具有檢驗難度大、人力成本高、花費時間較長、準確度和科學性較低的缺點，現(xiàn)如今，隨著虛擬樣機技術的研發(fā)與使用，技術人員可以通過建模、運動、分析和優(yōu)化來獲得理想的參數(shù)，在此數(shù)據(jù)參數(shù)的基礎上制作出最優(yōu)的方案。虛擬樣機技術不僅可以彌補原有技術的不足，更可以精進工作程序，科學化智能化的完成每一個環(huán)節(jié)的銜接，提高工作效率。

結束語

綜上所述，本文分析了礦山機械工程智能化技術應用以及未來發(fā)展，對當前智能化技術在礦山機械工程中的應用問題進行分析，并對相關技術應用以及未來發(fā)展進行了描述。

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