煤礦機(jī)械制造中機(jī)械自動(dòng)化的應(yīng)用

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摘要：新世紀(jì)，煤礦產(chǎn)業(yè)對(duì)于機(jī)械制造領(lǐng)域的需求逐漸提升，尤其是在設(shè)備工作效率以及精度方面都有了更標(biāo)準(zhǔn)化的需求，同時(shí)，機(jī)械自動(dòng)化也是煤礦機(jī)械制造中逐漸成型的一個(gè)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(jié)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(zhì)量效果，對(duì)于煤礦產(chǎn)業(yè)整體發(fā)展來說，也會(huì)形成有效的促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞：機(jī)械自動(dòng)化；煤礦機(jī)械；制造應(yīng)用

機(jī)械自動(dòng)化以及煤礦機(jī)械制造的關(guān)聯(lián)隨著當(dāng)前時(shí)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(nèi)容當(dāng)前都可以通過機(jī)械設(shè)備的傳動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)解決，這也說明，自動(dòng)化是對(duì)于生產(chǎn)力的一種有效解放，同時(shí)，比起傳統(tǒng)的人工工作方式能夠帶來更高的精準(zhǔn)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(jìn)行機(jī)械自動(dòng)化的普及是一個(gè)必然的行業(yè)趨勢，所以盡早對(duì)這一應(yīng)用模式進(jìn)行探討有利于后續(xù)的行業(yè)提升和規(guī)范化。

1當(dāng)前煤礦行業(yè)機(jī)械自動(dòng)化的具體狀況

煤礦行業(yè)對(duì)于機(jī)械設(shè)備的性能以及使用壽命需求都有較高的標(biāo)準(zhǔn)，而應(yīng)對(duì)與此機(jī)械制造行業(yè)一般都是專項(xiàng)進(jìn)行生產(chǎn)以保證對(duì)應(yīng)的需求能夠充分得到滿足，但是，在進(jìn)入新世紀(jì)后，國際社會(huì)上對(duì)于煤礦開采的效率要求進(jìn)一步提升，而傳統(tǒng)制造行業(yè)生產(chǎn)的機(jī)械設(shè)備雖然能夠滿足基準(zhǔn)需求，但是，對(duì)于煤礦生產(chǎn)的進(jìn)階需求難以充分滿足，所以，對(duì)于國際社會(huì)的經(jīng)驗(yàn)和機(jī)械制造設(shè)計(jì)進(jìn)行學(xué)習(xí)就成了勢在必行的結(jié)果。而在學(xué)習(xí)過程中，能夠發(fā)現(xiàn)的最大差異主要在于國際社會(huì)上已經(jīng)開始對(duì)于機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行充分的應(yīng)用，而這正是國內(nèi)制造行業(yè)在機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)過程中所沒有注意到的問題。所以，機(jī)械自動(dòng)化在國內(nèi)開始迅速起步，從理論轉(zhuǎn)化到實(shí)際生產(chǎn)的速度相當(dāng)快。但是，因?yàn)樵趪鴥?nèi)的研究水平以及相關(guān)領(lǐng)域經(jīng)驗(yàn)缺乏，導(dǎo)致我國雖然具備了基礎(chǔ)的煤礦機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)，但是，在自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)效果上并未達(dá)到國際水平，尤其應(yīng)用范圍上也還處于較為狹窄的狀況，西方國家已經(jīng)達(dá)到的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)我們暫時(shí)還無法完成，尤其是全場景的機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化，更是無法保證，只能在單一設(shè)備上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和部分設(shè)備的剛性自動(dòng)化。而在柔性自動(dòng)化的設(shè)計(jì)制造中，不僅缺乏對(duì)應(yīng)的方案，而且數(shù)量也相當(dāng)少。具體來說，自動(dòng)化的目的是通過機(jī)械按照預(yù)定的程序內(nèi)容進(jìn)行操作來有效減少原本認(rèn)為操作過程可能存在的誤差因素，并且在自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中如果出現(xiàn)了錯(cuò)誤能夠及時(shí)進(jìn)行報(bào)告預(yù)警，提醒操作人員設(shè)備存在異常狀態(tài)，這樣能夠有效避免設(shè)備因?yàn)殚L時(shí)間的故障積累造成的損壞。同時(shí)，當(dāng)前煤礦行業(yè)機(jī)械自動(dòng)化也需要結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)以及遠(yuǎn)程終端操控的協(xié)同運(yùn)作來保證運(yùn)轉(zhuǎn)效率，這也是自動(dòng)化水平進(jìn)一步提升之后的主要目標(biāo)。所以，煤礦產(chǎn)業(yè)的機(jī)械設(shè)備制造需要進(jìn)一步在自動(dòng)化方面有所提升，進(jìn)而帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展升級(jí)的快速進(jìn)步，除了滿足社會(huì)需求外，也能夠充分有效的加強(qiáng)行業(yè)規(guī)范性和標(biāo)準(zhǔn)性。

2煤礦行業(yè)的自動(dòng)化機(jī)械制造應(yīng)用場景

煤炭資源的使用在當(dāng)前社會(huì)中具有極大的價(jià)值，我國對(duì)于煤礦開采的儲(chǔ)量以及管理都相當(dāng)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(dá)到每月近千噸的水瓶。近年來，我國煤礦產(chǎn)業(yè)通過對(duì)技術(shù)設(shè)備的不斷升級(jí)，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(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化程度不斷提升有著密不可分的關(guān)聯(lián)。但是，這一行業(yè)趨勢對(duì)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(gè)具體的生產(chǎn)環(huán)節(jié)來說，使用了自動(dòng)化機(jī)械和仍舊沿用傳統(tǒng)方式的生產(chǎn)結(jié)果以及效率都會(huì)產(chǎn)生巨大的差別。首先，是對(duì)于煤礦采掘方面的差異，傳統(tǒng)通過非自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行開采挖掘，所需要的時(shí)間相對(duì)較長，同時(shí)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷下鉆的位置，如果判斷失誤，可能會(huì)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(jìn)行挖掘，這就會(huì)造成工程效果上的折扣，并且對(duì)產(chǎn)量也會(huì)出現(xiàn)一定的影響，而如果能夠使用自動(dòng)化設(shè)備，對(duì)于遇到同樣的狀況時(shí)，能夠自動(dòng)根據(jù)預(yù)設(shè)程序選擇最佳的應(yīng)對(duì)方法，按照原有線路進(jìn)行直接的轉(zhuǎn)向，通過靈活改變線路的方式提升工作效率。這樣對(duì)于煤礦機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)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(dá)國家所采用的自動(dòng)化控制也正是為了達(dá)到這樣的效果而研發(fā)的，提升了機(jī)械設(shè)備可靠性和精準(zhǔn)度的情況下，也對(duì)于采礦效率有了很大的促進(jìn)效果。雖然我國的機(jī)械設(shè)備制造自動(dòng)化水平尚未達(dá)到同樣的高度，但在自動(dòng)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(jìn)口煤炭開采設(shè)備需要投入的巨額成本。

3煤礦生產(chǎn)環(huán)節(jié)的自動(dòng)化關(guān)聯(lián)性

煤礦生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)并不是單獨(dú)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?yàn)殚_采完成后所產(chǎn)出的煤炭需要通過傳送帶從地底深處進(jìn)行運(yùn)送，這一過程一般采用傳送帶進(jìn)行運(yùn)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(duì)于能源電力的消耗相對(duì)巨大，如果能夠有效應(yīng)用自動(dòng)化技，術(shù)那么就能夠充分改善這種狀況，一方面能夠有效加強(qiáng)傳送帶的智能速度調(diào)控，在滿負(fù)荷情況下通過提升能源供應(yīng)效率來提升運(yùn)轉(zhuǎn)速度，而在閑時(shí)遇到尾礦封堵前的最后開采階段，則采用相對(duì)低負(fù)載的形式運(yùn)轉(zhuǎn)，避免持續(xù)高效率輸出造成的能源浪費(fèi)情況。這一點(diǎn)不僅可以通過現(xiàn)場操作完成，對(duì)于加載了自動(dòng)化操作技術(shù)的傳送帶設(shè)備來說，還可以通過遠(yuǎn)端計(jì)算機(jī)擦空的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)效果。目前，我國通過膠帶運(yùn)輸?shù)姆绞竭_(dá)到了提升運(yùn)轉(zhuǎn)效率的目標(biāo)，同時(shí)，結(jié)合地面監(jiān)控以及計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)的方式進(jìn)行遠(yuǎn)端操控，并且對(duì)于傳送帶地下部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也進(jìn)行了提升，將結(jié)構(gòu)支撐面擴(kuò)大，保證了各部分受力均勻，即便在運(yùn)送大量煤炭的過程中也不會(huì)出現(xiàn)傳送帶負(fù)載過大出現(xiàn)崩潰的問題，并且增大的運(yùn)輸面積也能夠有效提升單日生產(chǎn)量，帶動(dòng)煤礦生產(chǎn)效率的進(jìn)一步加強(qiáng)。當(dāng)前電力牽引也在成為煤炭機(jī)械設(shè)備的主要能量來源，這一改進(jìn)直接使得煤礦采掘設(shè)備得以升級(jí)換代，同時(shí)，在更新了能源支持的情況下，還根據(jù)國內(nèi)企業(yè)的技術(shù)研發(fā)，設(shè)計(jì)制造出了世界最高的液壓傳送支架，其高度能夠達(dá)到七米，足夠大規(guī)模煤礦的運(yùn)輸運(yùn)轉(zhuǎn)，這也使得我國在煤炭機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化方面形成了獨(dú)有的知識(shí)成就結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步加強(qiáng)了在技術(shù)層面的自主性。

4煤礦生產(chǎn)機(jī)械自動(dòng)化的應(yīng)用意義

通過對(duì)實(shí)際生產(chǎn)狀況中煤礦生產(chǎn)機(jī)械自動(dòng)化的考察，我們能夠看出這一過程對(duì)于生產(chǎn)力的有效解放，煤礦管理工作能夠以更加科學(xué)化和自主化的方式進(jìn)行，這樣對(duì)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(yīng)對(duì)方案，避免了因?yàn)槿藶椴倏厥д`造成的地下開采作業(yè)內(nèi)容出現(xiàn)誤差。并且從生產(chǎn)效率上來說，自動(dòng)化機(jī)械避免了以往各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)之間的對(duì)接工作帶來的困難，成功地將銜接過程所占據(jù)的時(shí)間降低到了新的水平，保障了煤礦生產(chǎn)的每個(gè)步驟都能夠有條不紊地連接起來，而不會(huì)因?yàn)槊旱V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(dòng)化機(jī)械的應(yīng)用還能夠保證對(duì)于勘探開采步驟之間的對(duì)接效果，以往在設(shè)備安裝調(diào)試尤其是人員調(diào)配方面會(huì)存在較大的問題，但當(dāng)前通過自動(dòng)化設(shè)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(shè)備的運(yùn)輸安裝過程，隨后，即可進(jìn)入生產(chǎn)狀態(tài)。

5結(jié)語

在對(duì)于煤礦機(jī)械的生產(chǎn)認(rèn)知中，必須考慮到自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)的三個(gè)主要方面，首先，是采掘機(jī)械的自動(dòng)化運(yùn)轉(zhuǎn)，能夠保證在鉆探過程中對(duì)于底層深度以及所開掘的狀況或者遇到的開掘問題進(jìn)行及時(shí)的匯報(bào)。其次，則是對(duì)于煤炭開掘之后的輸送問題進(jìn)行處理，只有能夠在開采的同時(shí)，進(jìn)行高效率的運(yùn)輸，才能夠讓煤礦機(jī)械的聯(lián)動(dòng)效果達(dá)到更好的水平。并且煤礦生產(chǎn)還需要注重機(jī)械設(shè)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(fēng)險(xiǎn)，而在使用高端自動(dòng)化的機(jī)械設(shè)備時(shí)，雖然可以避免人員損傷財(cái)產(chǎn)損失，但同樣需要進(jìn)行有效的監(jiān)控和安全防范措施，避免礦洞坍塌等風(fēng)險(xiǎn)影響或者破壞煤礦設(shè)備。因此，從這幾個(gè)角度來說，提升煤礦機(jī)械制造過程中的自動(dòng)化效果，對(duì)于煤礦生產(chǎn)的各個(gè)方面都會(huì)產(chǎn)生極大的促進(jìn)和提升作用，為行業(yè)的穩(wěn)健發(fā)展打好基礎(chǔ)。

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作者：林 單位：天地科技股份有限公司上海分公司