煤礦機械工程智能化展望以及應(yīng)用探究

張彥軍

摘要：在日益復(fù)雜的煤礦工作環(huán)境和現(xiàn)實需求背景下，無論是工作效能還是綠色作業(yè)，煤礦機械工程現(xiàn)代化發(fā)展開始受到更多人的重視，傾斜了更多的資金和技術(shù)，而這就促使該項工作開始步入發(fā)展快車道，也較好滿足了人們的期望。但受到技術(shù)、作用環(huán)境、社會及人為等因素的影響，我國煤礦機械工程智能化發(fā)展還存在一定不足。據(jù)此，本文特在探究該項工程問題基礎(chǔ)上，分析其智能化應(yīng)用和展望其智能發(fā)展方向，以供參考。

關(guān)鍵詞：煤礦機械;工程智能化;應(yīng)用;發(fā)展

盡管煤礦機械工程總體發(fā)展趨勢是向上的，但在受到技術(shù)等因素的影響，其在智能化方面還存在一定缺陷，現(xiàn)代化屬性賦能度過低，智能體系總體效能不高，阻礙了煤礦工程智能體系的形成。據(jù)此探究當(dāng)前環(huán)境下煤礦機械工程智能化應(yīng)用和發(fā)展趨勢，除了能為該體系的智能化發(fā)展方向提供一定參考，還有助于該體系空白項目的完善，具有現(xiàn)實而積極的意義。

一、煤礦機械工程智能化當(dāng)前問題分析

（一）在機械設(shè)備構(gòu)成方面

合理的機械構(gòu)成是現(xiàn)代化智能體系的標志，但盡管目前該工程智能化得到了一定發(fā)展，但其中有些器械在靈活度、結(jié)構(gòu)及重量上，仍難以令人滿意[1]。如笨重的器械受到靈活度的影響，不僅在效率上存在一定缺陷，而且還會產(chǎn)生大量的維護成本。

（二）在機械設(shè)備科技含量方面

事實上，從我國現(xiàn)有煤礦機械設(shè)備作業(yè)流程可以看出，很多環(huán)境上仍是人為在操作，當(dāng)然其中有些環(huán)節(jié)確實實現(xiàn)了智能化和數(shù)字化設(shè)備的應(yīng)用，但其覆蓋面較低，難以全面發(fā)揮科技效能。尤其是一些關(guān)鍵作業(yè)環(huán)節(jié)，仍以人工操作為主，而這就難以適應(yīng)當(dāng)前煤礦行業(yè)發(fā)展市場環(huán)境，難以在行業(yè)市場中獲得更多話語權(quán)。

（三）在機械設(shè)備材料方面

材料質(zhì)量是煤礦機械設(shè)備智能化發(fā)展的核心，會在不同程度上影響設(shè)備應(yīng)用周期。但由于我國煉鋼技術(shù)還處于落后狀態(tài)，無法在短時間內(nèi)為該項工程智能發(fā)展提升材料支撐。而從國外引入的高質(zhì)量鋼材，不僅會拉大我國煤礦機械設(shè)備現(xiàn)代化的距離，還會加大其的投入成本，甚至在某些情況下，還會危機作業(yè)人員的健康安全，不利于其持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展。

（四）在機械設(shè)備環(huán)保效能方面

當(dāng)前煤礦行業(yè)環(huán)境追求的是可持續(xù)的開采發(fā)展，但一些單位受到技術(shù)因素影響，沒有對開采地進行智能化分析，其中有害物質(zhì)污染了當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境，影響該地生態(tài)環(huán)境的平衡發(fā)展，如植被、微生物、空氣、土壤等，從而不利于環(huán)境和煤礦作業(yè)的和諧發(fā)展，不利于綠色開采體系的形成。

（五）在機械設(shè)備人為操作方面

從我國目前煤礦機械作業(yè)群體可以看出，整個體系中人員沒有較好的技能素養(yǎng)，對智能、數(shù)字化發(fā)展認知不足，尤其是一些擁有復(fù)雜操作的設(shè)備，一些人員不僅難以系統(tǒng)的掌握，還難以在應(yīng)急操作工作中，及時采取相應(yīng)操作，降低損失。

二、煤礦機械工程智能化應(yīng)用分析

（一）在挖掘方面的智能化應(yīng)用

從煤礦采掘機智能發(fā)展方向可以看出，在驅(qū)動系統(tǒng)方面：其機械應(yīng)用了電牽引驅(qū)動，較好提升了裝機功率，提升了作業(yè)效率;在計算機和故障診斷方面：其將計算機信息技術(shù)最為該項技術(shù)的核心，并在故障診斷上，用傳感器進行信息反饋，能準確定位故障情況，為故障措施的制定奠定了較好的基礎(chǔ)[2]。在安全作業(yè)方面，在信息數(shù)據(jù)化和遠距離技術(shù)現(xiàn)場支撐下，采掘技術(shù)實現(xiàn)了遠程遙控模式，而這不僅能降低系統(tǒng)操作的復(fù)雜性，還能在數(shù)據(jù)化基礎(chǔ)上，保障作業(yè)人員的生命安全。同時，還可繼續(xù)豐富遠程操作體統(tǒng)，保障系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，如提升人機交互、強化plc控制、遠程發(fā)生和接收信號等。此外，由于系統(tǒng)應(yīng)用了交流電機，因此，其除了能進一步提升系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，還能降低維修流程，節(jié)約維修成本，進而達到一定經(jīng)濟效益。

（二）在運輸方面的智能化應(yīng)用

在煤礦開采的過程中，運輸是一個關(guān)鍵環(huán)境，因此其智能化形成具有較高的意義。一方面可降低能源損耗，一方面可提升作業(yè)效率。具體而言，在穩(wěn)定可調(diào)節(jié)方面：運輸機以膠帶應(yīng)用為主，并在控制技術(shù)上應(yīng)運用變頻技術(shù)，以能更好動態(tài)調(diào)整運輸機，讓其啟動更加平穩(wěn);在穩(wěn)定云方面，需設(shè)置液壓自控張緊，以促使運輸行程和張力可以自動調(diào)節(jié);在運輸情況即時反饋上，需構(gòu)建對應(yīng)的監(jiān)控系統(tǒng)，并布置在運輸全過程;在設(shè)備壽命和故障頻率上，應(yīng)將交叉?zhèn)刃赌Ｊ皆O(shè)置在機頭，將自動伸縮技術(shù)設(shè)置在機尾;在焊接質(zhì)量上，可充分利用智能機器人，在中槽部進行自動焊接，以提升運輸機的穩(wěn)定性。

（三）在安全生產(chǎn)視野上智能化應(yīng)用

目前，隨著煤礦開采作業(yè)的不斷完善，其智能監(jiān)控的需求和覆蓋越來越廣，進而形成了智能監(jiān)控體系[3]。尤其是一些煤礦企業(yè)，為強化監(jiān)控探頭的性能，確保該體系能開以正常的方式運行，為及時定位其中問題和相應(yīng)人員的應(yīng)急反應(yīng)提供一定基礎(chǔ)。在其系統(tǒng)組成上，以EPA技術(shù)為基點，重構(gòu)了煤礦生產(chǎn)監(jiān)控體系，形成了由現(xiàn)場設(shè)備、遠程監(jiān)控及信息管理的體系，形成了一體化智能模式，可全范圍的排除采掘故障。此外，該系統(tǒng)還能識別更加復(fù)雜的作業(yè)環(huán)境，并利用平臺自身屬性形成穩(wěn)定的信息交互平臺，從而保障各個監(jiān)控區(qū)域之間的信息交互。

（四）在綠色作業(yè)下的智能技術(shù)應(yīng)用

煤礦工程綠色作用擁有非常重要的意義，需對其予以相應(yīng)重視。目前，一些企業(yè)在開采過程中，以大數(shù)據(jù)技術(shù)為基礎(chǔ)，模擬實際開采流程，分析開展過程中可能會產(chǎn)生出現(xiàn)的各種問題，如瓦斯、地下水資源及礦渣廢棄物等，并整理其中可回收的資源項目，以在降低能源損耗的同時，提升煤礦作業(yè)效率。同時，依托智能數(shù)據(jù)庫模擬生態(tài)復(fù)原技術(shù)，進行煤礦資源現(xiàn)代綠色發(fā)展的深入開發(fā)，以提升同開發(fā)環(huán)境的契合度，保障生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展。此外，一些煤礦企業(yè)在作業(yè)過程中，采用可拆卸式智能機械，在其報廢后，回收其中有價值的設(shè)備，以降低對環(huán)境的危害，降低煤礦作業(yè)綠色成本的支出。

三、煤礦機械智能化發(fā)展方向分析

首先，智能化的煤礦機械工程適應(yīng)性更強 針對煤礦所處的地質(zhì)條件的不同或者煤礦開采難度的不同，可針對性地研究制造相應(yīng)的設(shè)備產(chǎn)品，從而保證采煤工作的順利進行。煤礦機械設(shè)備能夠適應(yīng)各種各樣的復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境，保證煤礦的開采效率;其次，能夠?qū)崿F(xiàn)對煤礦機械工程的遠程控制使用電子計算機對煤礦機械的運行進行遠程控制，監(jiān)控測量相應(yīng)的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)進行及時地傳遞，通過控制器對設(shè)備發(fā)送指令，以完成操作，實現(xiàn)對整個生產(chǎn)過程的監(jiān)控。一出現(xiàn)問題故障能夠及時地發(fā)現(xiàn)并排除，將故障帶來的損失盡可能降到最低。

四、結(jié)語

在目前的職能化背景下，煤礦機械智能發(fā)展是一種趨勢。所以，相應(yīng)單位和企業(yè)不僅要理清其中關(guān)系，還應(yīng)精準定位自身存在的缺陷，在自身實情基礎(chǔ)上，完善人才、技術(shù)、設(shè)備等的不足，填補自身短板，以為煤礦機械智能發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)，據(jù)此，本文就該方面進行了四個方面的分析，期望能啟發(fā)相關(guān)人員該項工程的開展。

參考文獻

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