浅谈煤矿开采技术的发展与自动化技术应用

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  [摘 要]矿井生产过程中,采煤工艺的先进性和适应性对煤矿的安全生辰、生产设备能力的发生产成本和经济效益具有十分重要的作用。因此这就需要提高先进采煤的技术,最终达到矿井的高产高效性。本文主要研究了煤矿开采技术的发展及其自动化技术的应用,为保障机电设备自身的安全可靠程度和自动化程度,能够在开采过程中减少人力,实现矿井开采长期的安全性和高效性,进一步实现煤矿自动化又好又快的发展。
  [关键词]煤矿;发展;自动化技术
  中图分类号:TD67 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)05-0374-01
  随着计算机技术的拓展应用,煤矿生产自动化水平也在不断提高,这就推动了煤矿生产。该过程中电气自动化技术能够保证煤矿企业信息化建设与运行的重要技术,通过对煤矿开采过程中的采、掘、运、装备等先进的自动化技术加以应用,最终使得电气自动化技术在煤矿开采中发挥更大的效益,实现对煤矿企业的综合生产能力的加强。
  一、综合机械化采煤技术分析
  在当前,世界上最先进的采煤工艺是综合机械化采煤,它具有一定的先进性能,能够在开采过程智能对破、装、运、支以及处等环节实现机械化操作。这样就减少了人力参与,提高了开采的效率。综合机械化开采设备的最主演部分是刮板输送机,它主要进行运输,另外还可以作为采煤机械的运行轨道、液压支架移动的支点。在输送过程中以固定采煤机有链牵引的拉紧装置和无链牵引的齿轮。并且具备清理工作面以及放置电缆、水管等功能。该装备在使用中大大的提高了采煤的效率,其优势表现在:该装备的结构为多电机横向布置,采用双电缆进行供电,在计算机操作以及控制中显示运行状态和故障状态,其牵引的方式为机载式变频调速销轨式无链牵引。整个装备从五个方面来分析:(1)主机架为分体框架式铸焊结构,其强度比较大,刚性耐用,各个部件在安装完成之后均可以独自使用,这样就避免部件在没有动力情况下出现停机。主机架主要控制所有的切割反力和牵引力导向作用力以及采煤机的限位。(2)采煤中摇臂连接的是悬挂交接和主机架,摇臂功率越大时,输出的轴转就越低,运行中无回转轴和齿轮磨损。(3)牵引部分采用的是销排式无链牵引系统,由于在输送中牵引力比较大,因此工作状态平稳,这就使得采煤機能够与底板起伏的接触面相对宽松。(4)该设备主要靠计算机操作和控制,系统运行稳定,各项检测都符合国内煤矿使用。
  综合机械化采煤的类型及使用条件分析,煤矿开采中基本上分为三种类型:短壁综采、长壁综采以及缓和长短壁综采。其中短壁综采是根据上、下端头的综采工作面能干快速达成和回采巷道机械化快速前进。它适用于缓倾斜中厚煤层及偏厚煤层的中小型矿井。长壁综采能干加大综采工作面的长度来增加采煤机割一刀的煤量,来减少工作面斜切近刀及端头作业等,提高煤矿开采的产量。以工作日产量为采煤标准,根据工作面地质条件和刮板输送机的铺设长度促进工作面增大,提高采煤效率。长短壁综采适用于已经掘进巷道柱式,在我国中小型煤矿中经常使用。
  二、电气自动化在机械设备中的应用
  采煤机从中厚煤层开始,最终发展到薄煤层、大功率、大采高强力滚筒采煤机。而电气自动化的应用能够实现采煤的人性化,在将综采工作面装备进行远程监控以及专家诊断系统的应用下,为进一步发展我国煤矿事业起到了推动作用。电气自动化系统能够实现综采装备液压支架和采煤机的远程控制,这样就能够将采煤机在运行过程中高效的辨别出煤层自动割煤以及煤层软硬自动调节的采煤速度,能够实现自动检验以及全程的自动监控,运行状态中可以自行的调节支架推移,输送采煤量。采用现代化的电气自动技术,进一步提高了采煤生产和运输的效率。
  采煤系统中采用电气自动化系统,它能够在煤矿开采的过程中实现全智能化。自动运行控制效果。采煤机在工作运行中对工矿在线监测、传输以及显示系统中全程数字监控,并且可以对开采过程中的故障以及诊断情况。采煤机在远程监控和综采装备液压支架中完成自动化系统,能够根据煤层的变化进行自动割煤以及故障分析,为全面实现全自动化的煤矿开采提供有效的基础。
  在计算机技术的应用下,操作系统和控制系统实现煤矿开采自动化应用。提高煤矿开采效率,减少了人为劳动。因此可以看出,计算机是电气自动化的核心系统,由于计算机的储存以及运算能力,能够快速的完成自动系统的运算,这就为中小型煤矿电气自动化生产提供了科学的效率保障。另外在煤矿开采系统中,逐渐出现了一批高科技的煤炭机电设备,在通信功能等方面完善了电气自动化装备。可以实时的判断出煤矿生产的环境以及状态,更加及时准确的对采集的参数加以分析和整理,还可以对开采中出现的故障进行结果分析,这些有助于预测煤矿开采进程。最终为实现电气开采技术的自我调节、自行诊断以及自行校正等状态识别功能提供科学的依据,全自动化的完成对矿产资源的分析和开采。
  三、煤矿开采的发展方向
  为了进一步提高煤矿开采率,保护生态环境最终实现煤矿开采的可持续发展。这就提出了绿色开采技术,能有效利用各种资源,减轻对环境造成污染和破坏,提高经济效益和社会效益。具体的开采方面有:(1)实施保水开采。在缺水矿区要以水资源保护和利用为主,在水源丰富的地方要尽可能的减少水资源破坏,并且要做好防治水灾害。开采过程中产生其他的破坏,避免影响水资源的正常使用。(2)煤炭地下气化,其目的是通过热化学反应将原位把煤炭转化为可燃气体,达到绿色开采。避免产生二氧化碳影响环境。(3)充填开采。该方法是将充填材料作为采煤工作面,有效的控制采空区的岩层。能够缓和工作面的承支压力,有效的改善采场和巷道维护状况,这样就能够在一定程度上减少地表下沉和发生变形的状况,进而提高煤矿开采率,使得地面建筑免受破坏,保护好水体和生态环境。其中经常采用的填充方法是:分矸石填充、水砂填充和膏体填充。
  四、结论
  采用自动化技术能够保障我国煤炭资源得到可持续发展使用,另外在技术中不断创新,实现绿色开采,保护好资源、避免对环境造成破坏,实现对煤矿开采的全自动化系统。在掘进和开采系统中提高煤矿开采率,减少人为劳动,并且在电气自动化系统的应用下,可以实现对矿井下的遥感监测,结合计算机操作和控制,实时对开采过程进行监控,保证煤矿在开采过程的动态监测,另外可以对开采中遇到的故障进行分析和维护,减少了人员伤害和经济损失,保证了我国煤矿开采事业的科学发展。
  参考文献
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