煤礦機械制造中機械自動化的應用

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摘要：新世紀，煤礦產(chǎn)業(yè)對于機械制造領域的需求逐漸提升，尤其是在設備工作效率以及精度方面都有了更標準化的需求，同時，機械自動化也是煤礦機械制造中逐漸成型的一個觀念，更加智能化和集成化的操作使得煤礦產(chǎn)業(yè)的工作流程結合更加緊密，從而能夠在煤礦生產(chǎn)過程中帶來更高的產(chǎn)量和具體質量效果，對于煤礦產(chǎn)業(yè)整體發(fā)展來說，也會形成有效的促進作用。

關鍵詞：機械自動化；煤礦機械；制造應用

機械自動化以及煤礦機械制造的關聯(lián)隨著當前時代的生產(chǎn)需求不斷提升，也在產(chǎn)生著階段的變化，以往是人員操作人力完成的作業(yè)內容當前都可以通過機械設備的傳動運轉解決，這也說明，自動化是對于生產(chǎn)力的一種有效解放，同時，比起傳統(tǒng)的人工工作方式能夠帶來更高的精準度和效率提升，因此，在煤礦產(chǎn)業(yè)以及其他類型的工業(yè)資源生產(chǎn)行業(yè)來說，進行機械自動化的普及是一個必然的行業(yè)趨勢，所以盡早對這一應用模式進行探討有利于后續(xù)的行業(yè)提升和規(guī)范化。

1當前煤礦行業(yè)機械自動化的具體狀況

煤礦行業(yè)對于機械設備的性能以及使用壽命需求都有較高的標準，而應對與此機械制造行業(yè)一般都是專項進行生產(chǎn)以保證對應的需求能夠充分得到滿足，但是，在進入新世紀后，國際社會上對于煤礦開采的效率要求進一步提升，而傳統(tǒng)制造行業(yè)生產(chǎn)的機械設備雖然能夠滿足基準需求，但是，對于煤礦生產(chǎn)的進階需求難以充分滿足，所以，對于國際社會的經(jīng)驗和機械制造設計進行學習就成了勢在必行的結果。而在學習過程中，能夠發(fā)現(xiàn)的最大差異主要在于國際社會上已經(jīng)開始對于機械自動化技術進行充分的應用，而這正是國內制造行業(yè)在機械設備生產(chǎn)過程中所沒有注意到的問題。所以，機械自動化在國內開始迅速起步，從理論轉化到實際生產(chǎn)的速度相當快。但是，因為在國內的研究水平以及相關領域經(jīng)驗缺乏，導致我國雖然具備了基礎的煤礦機械自動化技術，但是，在自動化實現(xiàn)效果上并未達到國際水平，尤其應用范圍上也還處于較為狹窄的狀況，西方國家已經(jīng)達到的生產(chǎn)標準我們暫時還無法完成，尤其是全場景的機械設備自動化，更是無法保證，只能在單一設備上實現(xiàn)自動化和部分設備的剛性自動化。而在柔性自動化的設計制造中，不僅缺乏對應的方案，而且數(shù)量也相當少。具體來說，自動化的目的是通過機械按照預定的程序內容進行操作來有效減少原本認為操作過程可能存在的誤差因素，并且在自動運轉過程中如果出現(xiàn)了錯誤能夠及時進行報告預警，提醒操作人員設備存在異常狀態(tài)，這樣能夠有效避免設備因為長時間的故障積累造成的損壞。同時，當前煤礦行業(yè)機械自動化也需要結合計算機技術以及遠程終端操控的協(xié)同運作來保證運轉效率，這也是自動化水平進一步提升之后的主要目標。所以，煤礦產(chǎn)業(yè)的機械設備制造需要進一步在自動化方面有所提升，進而帶動產(chǎn)業(yè)發(fā)展升級的快速進步，除了滿足社會需求外，也能夠充分有效的加強行業(yè)規(guī)范性和標準性。

2煤礦行業(yè)的自動化機械制造應用場景

煤炭資源的使用在當前社會中具有極大的價值，我國對于煤礦開采的儲量以及管理都相當規(guī)范，全國有超過1500處煤礦處于生產(chǎn)狀態(tài)產(chǎn)量能夠達到每月近千噸的水瓶。近年來，我國煤礦產(chǎn)業(yè)通過對技術設備的不斷升級，正在呈現(xiàn)出產(chǎn)量和產(chǎn)能逐漸提升的效果，而這和煤礦開采過程中所使用的機械設備的自動化程度不斷提升有著密不可分的關聯(lián)。但是，這一行業(yè)趨勢對于具體的煤礦行業(yè)從業(yè)者來說卻并不明顯，很多煤礦仍舊處于傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式之下。而從幾個具體的生產(chǎn)環(huán)節(jié)來說，使用了自動化機械和仍舊沿用傳統(tǒng)方式的生產(chǎn)結果以及效率都會產(chǎn)生巨大的差別。首先，是對于煤礦采掘方面的差異，傳統(tǒng)通過非自動化設備進行開采挖掘，所需要的時間相對較長，同時，根據(jù)經(jīng)驗判斷下鉆的位置，如果判斷失誤，可能會出現(xiàn)遇到大型礦石無法下鉆挖掘的情況，需要重新改換線路進行挖掘，這就會造成工程效果上的折扣，并且對產(chǎn)量也會出現(xiàn)一定的影響，而如果能夠使用自動化設備，對于遇到同樣的狀況時，能夠自動根據(jù)預設程序選擇最佳的應對方法，按照原有線路進行直接的轉向，通過靈活改變線路的方式提升工作效率。這樣對于煤礦機械自動化技術的應用體現(xiàn)也是非常明顯的，能夠有效避免人員操作過程中可能存在的誤差問題。另外，在發(fā)達國家所采用的自動化控制也正是為了達到這樣的效果而研發(fā)的，提升了機械設備可靠性和精準度的情況下，也對于采礦效率有了很大的促進效果。雖然我國的機械設備制造自動化水平尚未達到同樣的高度，但在自動化效果上也已經(jīng)有了極大的提升，在一定程度上避免了進口煤炭開采設備需要投入的巨額成本。

3煤礦生產(chǎn)環(huán)節(jié)的自動化關聯(lián)性

煤礦生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)并不是單獨分裂的，而是通過不同的步驟聯(lián)系在一起的，例如，煤炭輸送和上一步的挖掘就具有緊密的聯(lián)系性，因為開采完成后所產(chǎn)出的煤炭需要通過傳送帶從地底深處進行運送，這一過程一般采用傳送帶進行運輸，而在日常生產(chǎn)過程中，傳送帶基本是持續(xù)開啟的，所以對于能源電力的消耗相對巨大，如果能夠有效應用自動化技，術那么就能夠充分改善這種狀況，一方面能夠有效加強傳送帶的智能速度調控，在滿負荷情況下通過提升能源供應效率來提升運轉速度，而在閑時遇到尾礦封堵前的最后開采階段，則采用相對低負載的形式運轉，避免持續(xù)高效率輸出造成的能源浪費情況。這一點不僅可以通過現(xiàn)場操作完成，對于加載了自動化操作技術的傳送帶設備來說，還可以通過遠端計算機擦空的方式實現(xiàn)對應效果。目前，我國通過膠帶運輸?shù)姆绞竭_到了提升運轉效率的目標，同時，結合地面監(jiān)控以及計算機聯(lián)網(wǎng)的方式進行遠端操控，并且對于傳送帶地下部分的結構設計也進行了提升，將結構支撐面擴大，保證了各部分受力均勻，即便在運送大量煤炭的過程中也不會出現(xiàn)傳送帶負載過大出現(xiàn)崩潰的問題，并且增大的運輸面積也能夠有效提升單日生產(chǎn)量，帶動煤礦生產(chǎn)效率的進一步加強。當前電力牽引也在成為煤炭機械設備的主要能量來源，這一改進直接使得煤礦采掘設備得以升級換代，同時，在更新了能源支持的情況下，還根據(jù)國內企業(yè)的技術研發(fā)，設計制造出了世界最高的液壓傳送支架，其高度能夠達到七米，足夠大規(guī)模煤礦的運輸運轉，這也使得我國在煤炭機械設備自動化方面形成了獨有的知識成就結構，進一步加強了在技術層面的自主性。

4煤礦生產(chǎn)機械自動化的應用意義

通過對實際生產(chǎn)狀況中煤礦生產(chǎn)機械自動化的考察，我們能夠看出這一過程對于生產(chǎn)力的有效解放，煤礦管理工作能夠以更加科學化和自主化的方式進行，這樣對于以往存在的人員無操作問題也能夠形成良好的解決和應對方案，避免了因為人為操控失誤造成的地下開采作業(yè)內容出現(xiàn)誤差。并且從生產(chǎn)效率上來說，自動化機械避免了以往各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)之間的對接工作帶來的困難，成功地將銜接過程所占據(jù)的時間降低到了新的水平，保障了煤礦生產(chǎn)的每個步驟都能夠有條不紊地連接起來，而不會因為煤礦操作的步驟之間出現(xiàn)問題造成產(chǎn)量驟降。并且煤礦自動化機械的應用還能夠保證對于勘探開采步驟之間的對接效果，以往在設備安裝調試尤其是人員調配方面會存在較大的問題，但當前通過自動化設備能夠很好地解決這一矛盾，在勘探完成后，可以以最高的效率投入設備的運輸安裝過程，隨后，即可進入生產(chǎn)狀態(tài)。

5結語

在對于煤礦機械的生產(chǎn)認知中，必須考慮到自動化實現(xiàn)的三個主要方面，首先，是采掘機械的自動化運轉，能夠保證在鉆探過程中對于底層深度以及所開掘的狀況或者遇到的開掘問題進行及時的匯報。其次，則是對于煤炭開掘之后的輸送問題進行處理，只有能夠在開采的同時，進行高效率的運輸，才能夠讓煤礦機械的聯(lián)動效果達到更好的水平。并且煤礦生產(chǎn)還需要注重機械設備和操作人員的安全性，以往人力生產(chǎn)存在較大的潛在風險，而在使用高端自動化的機械設備時，雖然可以避免人員損傷財產(chǎn)損失，但同樣需要進行有效的監(jiān)控和安全防范措施，避免礦洞坍塌等風險影響或者破壞煤礦設備。因此，從這幾個角度來說，提升煤礦機械制造過程中的自動化效果，對于煤礦生產(chǎn)的各個方面都會產(chǎn)生極大的促進和提升作用，為行業(yè)的穩(wěn)健發(fā)展打好基礎。

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作者：林 單位：天地科技股份有限公司上海分公司