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矿山机电运输系统技术创新与应用研究

2021-11-29陈瑞泽

中国金属通报 2021年10期
关键词:矿山企业机电设备机电

陈瑞泽

(陕煤集团神木张家峁矿业公司,陕西 榆林 719306)

矿山机电事故的频繁发生作为影响煤矿安全生产和发展的关键因素之一,不仅对工作人员的人身安全造成了严重影响,所以矿山企业必须采取积极有效的措施加强矿山机电管理工作的力度,才能确保矿山企业的长期可持续发展。

1 矿山机电设备管理的意义

随着我国社会和经济的不断发展,科学技术的不断进步,在矿山生产当中,各种机电设备被应用到生产作业中来,机电设备的使用提高了矿山生产的效率,能够帮助工作人员做一些重复性工作。机电设备的使用还能够减少因工作人员的疏忽而产生的一些问题,提高了矿山生产过程当中的安全性[1]。而随着机电设备的不断发展,使用数量的不断增加,如果不对其进行科学合理的管理,便极易造成一定的损失,不利于提高矿山生产的效率。随着机电设备使用规模的逐渐扩大,大部分的矿山企业将机电设备视作矿山生产的重要辅助机器,其与矿山生产的质量密切相关。机电设备的应用也使矿山开采工作逐渐走向现代化、自动化,所以做好机电设备的管理工作至关重要。机电设备改变了以往的矿山开采工作方式,有效优化了矿山开采的技术,提高了矿山开采的效率。随着设备的不断更新,其对管理的要求也逐渐提高,为了保障矿山生产的安全性,提升矿山生产的效率,就必须重视机电设备的管理。如果机电设备出现了问题,如老、旧、安全设施不足、保护设施不全、设备与配件质量不合格、安装尺寸不相同等,都会造成一定的安全问题,阻碍了矿山生产作业,不利于矿山企业的发展。因此,相关工作人员必须加大对矿山机电设备的管理力度,构建科学合理的管理体系,不断更新管理理念,重视机电设备零部件的质量问题等,从而保障机电设备的运行安全,确保矿山生产过程中的安全性,提高生产的效率,减少相关的经济成本。

2 矿山机电运输系统技术现状

2.1 设备陈旧老化以及选型不合理

在中国一些矿山开采单位,机电运输设备的使用年限相对较长,设备自身存在比较严重的老化和破损问题,但是工作单位并没有对其进行有效的维护和保养,进而导致设备处于带病运行的状态。在矿山开采工作中,相关采矿设备必须要成套配对,一次性资金投入量相对较大。由于很多中小型工作单位无法承担巨大的经济投入,当设备需要更新时并没有及时替换,设备使用年限较长产生了严重的老化现象,进而在机电运输过程中发生严重的安全事故。除此之外,由于一些矿山设备在选型方面存在误差,无法满足矿山运输工作的标准要求,一些机电运输设备经常处于超负荷运行状态,随着时间的不断延长也会引发比较严重的安全事故。

2.2 缺乏完善的安全管理体系

就当前矿山企业的实际工作状况来看,很多企业只重视生产,从而忽略了机电安全管理工作,企业内部也没有制定相应的安全管理措施,相关工作人员在工作上没有可供使用的指导标准,以致出现随意性管理的现象,使整个企业的长期经营受到影响。在激烈的市场竞争环境下,企业为了追求长期且更高的经济效益,往往不愿意在安全管理上投入更多资金,相关管理人员也没有较为强烈的安全意识,为了满足上级需求,保证工作的生产效率,他们在工作过程中只是一味的追求进度和产量,在双重作用下,无论是企业的相关配套设施,还是辅助管理的环境,都存在很大缺陷,使得整个企业存在各种生产安全隐患。在这样的发展过程中,安全管理工作成为形式流程,尽管有少部分企业建立了相应的安全管理标准,但也很少按照其标准内容执行工作,员工的生产行为不能够被及时规范,各种安全隐患依旧滋生潜藏。

2.3 机电设备安全检修与维护不到位

机电设备是矿山企业安全运营不可或缺的重要元素,其安全管理理应得到重视。但是,机电设备安全检修与维护问题值得关注,检修不及时、维护不到位等均可能导致机电设备安全运营风险的产生,不利于安全生产。缺乏一定的检修计划、机电设备检修仪器老旧、设备检修资金投入不高、检修与维护人员的素质有待提升等,都成为了阻碍机电检修与维护工作开展的重要障碍。要想确保机电设备安全运转,要注重机电设备的采购,同样也要注重检修与维护工作,增强其设备性能。

3 矿山机电运输系统技术创新与应用

3.1 在窄轨机车运输中交流变频调速技术的应用

如今,在矿山运输系统中,窄轨机车也得到了广泛的应用,其主要依靠直流电动机作为牵引动力源,借助恒定的直流电源进行供电,以此来确保机车操作平稳。在起动、制动和调速等环节中,需要选择串接电阻给予控制,但是其会造成电能资源的浪费,且会对设备造成不同程度的损害。而交流变频调速技术的应用能够使上述问题得到有效解决,既可以轻松实现无级调速、平稳起动和再生制动,而且能源消耗大大降低。实际上,交流变频调速窄轨电机车,不仅摒弃了以往陈旧的电阻调速器和直流电动机,而且采用了节电显著的DSP系列变频调速器和性能可靠的三相永磁同步交流牵引电动机。变频调速技术达到了国际领先水平,其三相永磁同步交流牵引电动机超过直流电机的起动转矩,既符合了低速时电机车的最大起动牵引力要求,而且具有十分优越的性能,可以有效提高窄轨机车运输效率。在窄轨机车运输过程中,交流变频调速技术的创新点如下:①直流架线调速电机车采用了以往的直流电动机;②斩波调速是通过无触头总的IGBT开断,实现电机端电压改变来实现调速功能。其中的变频调速器选择了国际最先进的DSP变频调速技术,选择了进口IGBT模块元件和进口原装全套控制电路,达到了比较理想的节能效果。电机车启动平稳、降低能耗、无极调速。对变频器设有过流、过负荷、过压、欠压和接地保护。对电机设有过热、过流、短路、断相、失压等保护,同时也降低了电机车的维修成本。

3.2 采用信息自动化技术

为了促进矿山安全生产监控与通信技术应用效果的有效提升,矿山企业应该从以下几方面着手,推动安全监控与通信技术的研究工作。首先,矿山安全生产监控与通信技术向物联网技术方向的发展。大力推动矿山安全生产监控与通信技术向物联网技术方向的发展,不仅有助于企业机电运输成本的降低,而且随着企业安全生产监控体系的日趋完善,煤矿企业的市场竞争力也随之进一步增强。其次,构建矿山一体化通信体系。为了促进矿山企业安全生产水平和能力的有效提升,矿山企业应该在充分重视矿山生产调度的基础上,将语言通信、视频通信等融合在一起,构建一体化通信技术,为矿山井下机电运输的安全顺利进行提供全方位的支持。最后,井下生命探测技术的推广和应用。尤其是在发生灾难事故后,工作人员应该合理利用井下生命探测技术,了解和掌握井下工作人员的生存情况,准确的判断井下人员的准确位置。根据井下实际情况制定科学合理的井下人员营救工作,充分发挥矿山安全生产监控与通信技术的优势,最大限度的降低井下运输事故发生后造成的损失。

3.3 应用新技术,引进新设备

为了提高矿山机电设备的管理效率,就必须应用新的管理技术,引进新的工艺设备,应用更加先进的管理理念、工艺流程,使工作人员能够更加科学合理地控制生产作业的各个方面,充分了解事故发生的原因,从而提高机电设备的应用效率,提高管理工作的效率,使矿山生产逐渐走向现代化。管理工作人员要对机电设备管理工作给予高度重视,重点检查一些易出现故障的部分,对一些老旧的机电设备及时更换零部件,做好机电设备的维修保养工作。除此之外,相关工作人员必须保障机电设备的质量,禁止伪劣的设备用于开采工作当中,从根本上杜绝事故发生。

3.4 做好机电设备日常的检修与维护

从宏观角度来看,要加大对检修与维护的资金投入,要及时更新检修设备,运用最先进的检测仪器对机电设备进行检修、维护,一旦发现设备问题,要加紧解决。旧的设备检测仪器在工作中可能出现故障,难以发现机电设备的运转中的问题,继而会延误矿山作业,加大安全隐患;而新的检测仪则很好规避了这一问题,能为设备运转提供更好的性能。从微观角度来说,便是要做好设备维修的细节工作。矿山机电设备种类较多,检修与维护工作难度较高,机电设备管理者应做好检修与维护计划,根据机电设备类型和检修的主要内容,分配相应的工人进行检修维护,确保检修维护及时、到位、高效。此外,要特别重视对风电、瓦斯电闭锁功能的检测,这是整个检修与维护工作的重中之重。风电设备、瓦斯电闭锁设备的检测要能够根据检测方式做出相应的设备性能判断,并采取针对性维修与防护策略。

3.5 PLC技术对运胶带机的改造应用

随着电液一体化的技术逐渐成熟,其已经开始应用到矿山机电设备的控制系统中。KZP系列盘式装置是主要的系统控制装置,且被分为三个部分:它主要由液压站、电子控制装置以及制动装置组成。在所有受控设备中,制动设备主要是利用制动衬块和制动盘之间的摩擦力来产生一定有效的制动扭矩,然后再进一步调节液压站来对制动力进行改变。在设备正常运行期间,若系统中的机油压力达到最大值时,前进压力就会变为0,制动器就会处于放松的制动状态,并且制动衬块和制动盘之间存在一定距离。此外,电动液压控制系统会自动的发布指令,设备就根据指令来自动降低油压,从而实现机电设备的自动化制动控制。

3.6 建立机车运输安全防护系统

经过深入调查发现,现阶段我国大多数矿井机电运输都是通过电机车实现的,所以切实做好电机车运行过程中安全事故的防范工作,才能确保煤矿井下机电运输工作的安全顺利进行。为了确保电机车的安全运行,矿山企业必须根据矿山机电运输的特点和要求,建立由自动化技术、计算机网络技术、数据库技术、射频通信技术等先进技术融为一体的电机车安全防护系统,才能在准确显示煤矿井下运输环节电机车运行状态信息的基础上,提高电机车运行轨迹控制的水平,一旦电机车在运行过程中发生故障,系统就会立即发出报警信息,然后自动接管电机车的控制权限,确保电机车的安全运行不受影响。

4 结语

综上所述,机电运输所产生的安全影响重大,运输机电系统的创新与研究工作的前提也应该是安全。现阶段一些机电运输系统已经不能满足矿山开采的需要,制约了矿山运输工作的发展,因此更应该将强对于机电运输系统的研究与创新工作,在保证安全的同时提高机电运输系统的效率。

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