浅析煤矿机电设备的智能化建设

浅析煤矿机电设备的智能化建设

廖树芸

中煤科工集团重庆研究院有限公司，重庆400039

摘要：煤矿在中国国民经济中占有非常重要的地位，中国的煤矿开采经历了漫长的发展。以前煤矿企业多为劳动密集型企业，煤矿产量和效益为企业的主要指标，企业在生产过程中忽视了对生产过程中人员安全和生态的保护，因此风险和污染并存。随着中国现代社会的发展和互联网技术的进步，煤矿的开采也迎来了产业技术的升级。一方面自动化技术在煤矿机电设备中的应用和推广很大程度上解放了人们的双手，节约人力成本，提升了生产的安全性和可靠性；另一方面，通过引进先进的生产管理理念，借助现代化管理手段，可以实现对机电设备的高效管理和维护，保证煤矿生产安全高效地进行，为煤矿转型和智能化建设服务。基于此，本篇文章对煤矿机电设备的智能化建设进行研究，以供参考。

关键词：煤矿；机电设备；智能化建设

引言

煤矿作为工业领域生产期间的关键组成部分，随着社会的发展，逐渐提高了煤矿开采的机械化程度，机电设备能否高效、稳定运行，对煤矿企业的发展产生了较大影响。因此，煤矿机电设备的维护与安全管理工作，需要企业给予充分重视。然而，通过分析传统机电管理方法可以了解到，实际生产中仍存在诸多问题。为了充分展现煤矿机电设备的应用价值，应结合企业的实际情况，制定完善的煤矿机电设备安全管理与维护策略，从而促进煤矿企业的可持续发展。

1煤矿机电设备管理的重要性

在当今互联网计算机的支持下，机电设备在各行业的发展越发展重要，特别是在煤矿企业中起到了绝对的作用。在煤矿现场，设备使用不正确就会出现安全事故，机电设备只要出现问题，就会直接影响煤矿的施工，很有可能给现场人员带来危险，或整个矿出现严重的坍塌事件的发生。由此看来，煤矿的工作不仅是开采，还有保障机电设备的正常运行以及在场所有人的生命财产安全，这样才可以保证煤矿的经济利益稳定提升。

2煤矿机电设备管理现状

许多煤矿生产单位逐渐认识到煤矿机电设备管理的重要性，并在日常工作中不断细化各项内容，有助于提高煤矿生产质量，但是，许多煤矿生产单位现阶段应用的煤矿机电设备管理体系存在一些问题有待解决。第一，监督管理工作不到位。受限于以往煤矿生产模式，许多煤矿生产单位并没有认识到煤矿机电设备管理的真正价值，监督管理工作大多由现场管理人员负责。这种管理模式无法有效挖掘煤矿机电设备的潜在问题，让原本小问题逐渐演变成大故障，不仅会增加煤矿生产单位的运行成本，还会威胁操作人员的人身安全。第二，操作人员专业水平一般。大多数煤矿机电设备的操作人员仅是经过简单培训，便直接上岗作业。虽然这类操作人员可以满足大多数煤矿生产情况，但是，会在未来生产作业中，逐渐转化成煤矿机电设备故障的潜在影响因素，并在工作中不断积累安全事故发生概率，需要煤矿生产单位认真关注这个问题。第三，不具备更完善的管理制度。煤矿机电设备是煤矿生产单位的重要生产工具，需要将更完善的管理制度应用到日常工作中。目前，仅有一些行业龙头的煤矿生产单位做到这种程度，许多小型煤矿生产单位缺少这种面向煤矿机电设备的管理制度。

3传感器选型

（1）温度继电器。选择型号为JW2-160H的温度继电器，该继电器可以实现对电机等设备的过载保护。选用型号为PT100的热敏电阻，其作用是监控电机等设备的温度变化，进而达到实时监测预警和温度显示等目的。（2）电流变送器。选用CHY-300AF/A0型电流互感器。这一型号的电流互感器的输出形式为模拟量0～20mA输出，电流的测量范围为0～360A，测量精度较佳，能够达到±0.5%。在运作的过程中，能够实现对采煤机设备的电流情况进行采集和分析，根据电流的实时变化，进一步控制并诊断采煤机的运行故障所在。（3）瓦斯监测传感器。加装GJC4型号的传感器，旨在针对性地监测综采工作面的瓦斯浓度，常闭式输出，临界点为浓度1%，若超过该指标，将会自动断开常闭节点。（4）压力传感器。为实现对辅助液压、冷却系统压力和牵引部液压变化情况的实时监控，选择MIKP300Z型压力传感器，该传感器可以在电压为9～32V、电流100mA以下的工作环境中运行，其量程为0～100MPa，模拟量4～20mA进行输出，零点漂移保持在±0.03%FS。（5）流量传感器。本文所设计的系统选择YF-S201型流量传感器。使用温度≤120℃，最低额定工作电压为DC5-24V，测量范围1～25L/min，耐压值为1.75MPa以下。

4物联网在设备状态监测系统中的开发与应用

煤矿井下机电设备的监测与诊断系统不仅可以对生产设备进行监测，还可以对井下技术人员进行监测，主要包括以下四个模块：1)安全监控模块。通过监测生产设备的运行状态，从而更加有效地把握井下作业的进程。分别采集、形成具有煤矿二维地理视图的传感节点，一旦设备在运行中发生意外情况，网络内的所有节点立刻向预警模式转变，发出警报，提醒作业人员有关设备的异常情况，通过系统服务器找到发生事故的具体位置，为及时解决问题赢得时间。2)设备控制模块。煤矿生产过程中，机电设备的各个参数是监测与诊断系统的可靠数据来源，如果井下机电设备的软硬件发生故障，一方面要及时变更监测网络中的节点信息，另一方面要变更矿井设备的生产信息。这样不仅能有效避免因设备功率不足导致生产进度停滞，还能提高监控系统的可靠性。3)记录检查模块。通过记录检查模块，生产技术人员不但能够实时观察设备的运行状态，而且通过传感技术能够有效地分析数据，提取出设备安全的基线。此外，故障的记录能够辅助技术人员做好预防备案。4)移动连接模块。采用4G/卫星导航技术可以将故障设备的信息发送给终端，也可以在救援过程中使用互联网服务，以便为救援节省时间。

5建设保障措施

（1）顶层设计，统一规划。智能煤矿建设是一个系统工程，涉及矿井生产、公司管理的各个方面。一要公司顶层设计作为引领，明确目标。二要在系统软件建设方面，规划建设统一架构、分级应用（公司—矿井）的软件模式，规范编码体系建设，便于数据融合共享。（2）结合实际，稳步推进。充分结合矿井地质条件，资源现状，在具备条件的矿井，以优化生产系统、提升机电装备为核心，以完善矿山数字化建设为础，以建设公司调度和应急管理信息化为抓手，以大数据和智能决策云平台开发应用为目标，整体规划，分系统、分阶段稳步推进。（3）产学研结合，进行科技攻关。智能化矿山是一个综合性大课题，涉及多领域专业技术，要与具有丰富实践经验的科研单位合作，进行科技攻关。同时，还要针对影响和制约矿井正常安全生产的难点问题进行科技攻关，为智能煤矿建设提供安全环境保障。（4）加强人才培养，强化技术保障。以采矿、机电、信息化等技术专业为主，建立公司技术团队。一方面在智能煤矿建设的同时提供技术支持，另一方面为系统后期的安全、稳定运行提供运维保障。

结束语

综上所述，在对现阶段的煤矿生产工作落实阶段，作为管理人员要对各个环节进行优化与管控。然而从现阶段的情况分析来看，我国大部分出现的煤矿安全事故主要原因都是来自设备，故障和管控不合理等情况所出现的。要想从根本上改变现状，那么就要通过对机电设备智能化的全面落实并保证人员的安全，在此基础上，才能更好地提高煤矿生产质量。

参考文献

[1]张琦.煤矿机电设备常见故障诊断技术研究[J].机械管理开发,2022,37(04):143-145.

[2]赵小虎.煤矿机电设备维修管理模式及发展趋势[J].内蒙古煤矿经济,2022(04):124-126.

[3]周骏腾.煤矿机电设备的健康智能化管理研究[J].当代化工研究,2021(08):155-156.

[4]潘琰.基于智能矿山的煤矿机电设备管理创新[J].冶金管理,2020(23):51-52.

[5]李鑫.智能化技术对煤矿机电运输的影响[J].工程建设与设计,2020(22):251-252.

廖树芸（1980-），男，工程师，现就职于中煤科工集团重庆研究院有限公司，主要研究方向为煤矿机械、矿山应急救援技术。