試論煤礦開采機(jī)械智能信息化建設(shè)
發(fā)布時(shí)間:2019-08-13 來(lái)源: 人生感悟 點(diǎn)擊:
摘 要:煤炭能源在我國(guó)的整個(gè)能源體系中占據(jù)的非常重要的地位,盡管石油和天然氣在能源供應(yīng)方面能夠發(fā)揮一定作用,但總體而言煤炭的位置是不可動(dòng)搖的。隨著工業(yè)化的快速發(fā)展,對(duì)于能源的需求量越來(lái)越高,國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的開采條件無(wú)法滿足工業(yè)發(fā)展的需求。盡管我國(guó)的煤炭礦藏較為豐富,在世界范圍內(nèi)都名列前茅,但是開采技術(shù)的差距不但導(dǎo)致能源供應(yīng)不及時(shí)而且還可能導(dǎo)致更大的資源浪費(fèi),因此推動(dòng)煤礦開采機(jī)械智能信息化建設(shè)迫在眉睫。
關(guān)鍵詞:煤礦開采;智能化;信息化
目前.國(guó)內(nèi)在煤礦開采機(jī)械化的研究還比較落后,至今還停留高、采寬、產(chǎn)量大的超級(jí)工作面,雖說(shuō)可以建設(shè)千萬(wàn)噸在單一機(jī)械、綜采設(shè)備、掘進(jìn)水平等方面信息化的礦井和露天礦,而且有很多礦井已經(jīng)簡(jiǎn)化生產(chǎn)系統(tǒng),在監(jiān)控以及電網(wǎng)開關(guān)方面也有很大改觀,但同時(shí)也有較多問(wèn)題,如尚未除去井底車場(chǎng),至今在輸送煤炭使還利用帶式輸送機(jī),對(duì)于如何全面實(shí)現(xiàn)煤礦企業(yè)開采過(guò)程的機(jī)械化以及總控制的信息自動(dòng)化尚未建立一體化的思維,本文就這一情況,探討如何整體性地推進(jìn)煤炭企業(yè)機(jī)械智能信息化的建設(shè),從而做到對(duì)我國(guó)煤炭事業(yè)的改善,解決煤炭企業(yè)機(jī)械化水平落后的現(xiàn)狀。
一、我國(guó)煤礦企業(yè)開采水平的現(xiàn)狀分析
1.1煤炭行業(yè)機(jī)械化發(fā)展現(xiàn)狀分析
經(jīng)過(guò)改革開放數(shù)十年的發(fā)展。我國(guó)的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)也得到了很多發(fā)展的機(jī)會(huì),反映到煤炭行業(yè),我國(guó)煤礦企業(yè)的機(jī)械化水平也在持續(xù)升高的過(guò)程中,據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì),我國(guó)大中型煤礦的機(jī)械化程度已經(jīng)在90%以上,機(jī)械化發(fā)展大幅度提高了煤礦產(chǎn)能和效率,目前我國(guó)煤礦機(jī)械化水平的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn):采掘設(shè)備機(jī)械化,目前的高效綜采設(shè)備已經(jīng)得到了廣泛的推廣使用,比如說(shuō)現(xiàn)在中煤完全自主研發(fā)的重型刮板輸送機(jī),能夠滿足年產(chǎn)千萬(wàn)噸以上大型礦井一次采全高綜采工作面的要求。我國(guó)目前的大型煤礦企業(yè)不但在掘進(jìn)技術(shù)上有了關(guān)鍵性的突破,而且采掘設(shè)備也具備了大規(guī)模、綜合化的采掘能力。
而且在采煤技術(shù)這一領(lǐng)域,我國(guó)的煤礦行業(yè)也已經(jīng)取得了關(guān)鍵的突破,甚至在煤炭大規(guī)模開采技術(shù)上處于世界領(lǐng)先的水平,工作面采高也超過(guò)了7 m,這在世界領(lǐng)域內(nèi)都是相當(dāng)難得的。另外在綜采放頂煤技術(shù)上,我國(guó)也處于世界領(lǐng)先的水平,走在世界技術(shù)的前列,尤其是在在山西、河南這樣的煤礦集中的地區(qū),可見的煤礦采集的自動(dòng)化程度非常高,遠(yuǎn)程控制綜采面目前的連續(xù)開采技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了突破性的發(fā)展,前景是喜人的。
1.2煤炭行業(yè)機(jī)械化發(fā)展存在的問(wèn)題分析
總體來(lái)說(shuō),我國(guó)的煤礦企業(yè)的機(jī)械化水平是發(fā)展迅速的,與改革開放之前相比較已經(jīng)得到了很大的提高,但是目前機(jī)械化方面仍舊存在著很大的問(wèn)題,而且這些問(wèn)題一定程度上制約了企業(yè)的發(fā)展進(jìn)步。大型煤礦企業(yè)的機(jī)械化發(fā)展提高的同時(shí)是中小煤礦企業(yè)機(jī)械化程度普遍較低的現(xiàn)狀,在中小型煤礦上,開采時(shí)人工參與較多,從而效率低下,而且人工開采的安全性低于機(jī)械開采,事故率高。而且即使是機(jī)械化較高程度的大型煤礦企業(yè),井下運(yùn)輸?shù)然竟ぷ鬟是需要較多的人工參與,缺乏自動(dòng)化的操作和控制,必須依賴人力。此外,大型煤礦的機(jī)械化水平過(guò)度追求紙面上的東西而缺乏核心,看起來(lái)似乎技術(shù)化水平很高,但是缺乏核心技術(shù),而且缺乏一體化和精細(xì)化的管理制度,在整體上機(jī)械信息智能化的水平還非常低,機(jī)械化的建設(shè)缺乏統(tǒng)籌管理。
而出現(xiàn)上述問(wèn)題的主要原因要?dú)w溯到成本的問(wèn)題,在我國(guó),勞動(dòng)力成本較低且大大低于機(jī)械成本,所以許多中小企業(yè)為了實(shí)現(xiàn)快速賺取利潤(rùn)的目的,并不想投入巨大的一次性成本而實(shí)現(xiàn)機(jī)械化開采以及生產(chǎn),取而代之的是大量使用人力,造成了井下開采以人力代替機(jī)械的情況,本來(lái)應(yīng)該機(jī)械化的部分依賴人力去完成。另一個(gè)方面,我國(guó)的很多煤礦企業(yè)急功近利,對(duì)于企業(yè)自身的發(fā)展沒有長(zhǎng)遠(yuǎn)的規(guī)劃和現(xiàn)代化管理的經(jīng)驗(yàn),在機(jī)電一體化的管理方面有很多欠缺,使得我國(guó)煤礦企業(yè)的機(jī)械化程度和發(fā)達(dá)國(guó)家相比存在一定的差距。
二、煤礦機(jī)械智能信息化的系統(tǒng)建設(shè)
2.1總體設(shè)計(jì)思路
總體設(shè)計(jì)的主要思路就是建立一個(gè)全方位、全過(guò)程、全監(jiān)測(cè)的信息控制系統(tǒng),該系統(tǒng)可以包括煤礦機(jī)械和施工人員的全部操作。在該系統(tǒng)中,對(duì)所有的施工設(shè)備以及施工人員都要進(jìn)行定位跟蹤,實(shí)施實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。而且在整體設(shè)計(jì)理念中要本著綠色優(yōu)化、智能控制的思想,不僅將掘進(jìn)、運(yùn)輸和施工管理等一切生產(chǎn)活動(dòng)都納入到系統(tǒng)當(dāng)中,而且要注意系統(tǒng)控制的智能化。該系統(tǒng)可以具體分為井下監(jiān)控部分、井下操作部分以及機(jī)械自動(dòng)化控制等,力求全面實(shí)現(xiàn)煤礦機(jī)械的集約化、規(guī)模機(jī)械化和智能信息化控制。
2.2 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
要想實(shí)現(xiàn)煤礦機(jī)械智能化和自動(dòng)化,就必須以構(gòu)建信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)信息網(wǎng)絡(luò)為前提。而且從一定的層面上來(lái)講,自動(dòng)化和智能化的程度高低反映出就信息系統(tǒng)的覆蓋面和網(wǎng)絡(luò)化的程度高低。監(jiān)控系統(tǒng)可選用聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)理念,設(shè)計(jì)時(shí)以無(wú)線傳感器為感知層,采集井下的信息,這樣的采集能夠?qū)崿F(xiàn)環(huán)境監(jiān)測(cè)、人員跟蹤以及監(jiān)控的一體化,系統(tǒng)在運(yùn)行的過(guò)程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)包傳輸?shù)降孛婵刂茩C(jī)構(gòu),在該結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)查詢和分析數(shù)據(jù)的功能,并提出相應(yīng)的決策功能,完成控制指令的傳達(dá)。
2.3 人力以及機(jī)械的控制
為保證施工人員的安全,必須要對(duì)于每一個(gè)人員進(jìn)行有效的監(jiān)控和管理,保證系統(tǒng)發(fā)出的指令都能夠被井下工作的人員所及時(shí)接受,并且根據(jù)整體的工作環(huán)境指揮井下人員的作業(yè),降低事故率。而對(duì)于機(jī)械的智能化控住,可以通過(guò)將所有的參與作業(yè)的機(jī)械都納入到系統(tǒng)當(dāng)中,利用現(xiàn)代控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)于煤礦機(jī)械的遠(yuǎn)程自動(dòng)化控制,從而建立起一套集約化和規(guī);臋C(jī)械系統(tǒng)。
三、結(jié)語(yǔ)
綜上,建立起以物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)為網(wǎng)絡(luò)的煤礦機(jī)械智能化控制系統(tǒng),是能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)于機(jī)械,人力以及環(huán)境的在線監(jiān)測(cè),從而做到降低事故,提高煤礦開采安全,達(dá)到促進(jìn)企業(yè)發(fā)展的目的。
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(作者單位:北京天地華泰礦業(yè)管理股份有限公司)
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