智能化技术对煤矿机电运输的影响及应对措施

引言

煤矿机电运输，涵盖了从煤炭开采到销售的整个过程中所涉及的各种机电设备和系统。在采掘环节，需要依托井下运输系统将开采出的原煤运送至地面，这包括电机车、输送机等设备的应用；地面运输系统则负责将原煤从采掘点运送至洗选厂，再将洗选后的商品煤运送至销售环节，这涉及输送机、轨道交通等设备；装卸系统则完成了煤炭在不同环节之间的装卸作业，如轮式装卸机、抓斗起重机等。

1 智能化技术对煤矿机电运输的影响

1.1 设备老化和故障频发

该煤矿的机电运输系统依赖于传统设备，而部分设备已运行超过 15 年，甚至达到其设计寿命的上限。由于设备长时间高负荷运转，设备磨损严重，故障频发。常见的问题包括输送带断裂、轨道车辆脱轨以及电动机过热等。这些问题不仅影响了生产效率，还增加了维护成本。由于缺乏现代化监测手段，故障往往需要人工排查，耗时且容易出现遗漏。此外，由于备件更换不及时和库存管理不善，每次维修都可能延误生产进度，加剧了对正常运营的影响。

1.2 对矿井提升机的影响

在提升机设计和制造方面，智能化技术的应用使得提升机的结构和性能得到了优化和提升。通过 CAD 和 CAE 等技术，可以对提升机的各个部件进行虚拟建模和仿真分析，优化结构设计，提高整机性能。同时，采用智能化制造技术，如数控加工、机器人焊接等，可以大幅提高提升机制造的精度和一致性，降低生产成本。在提升机运行方面，智能化技术的应用可以显著提高提升效率和安全性。通过引入自动化控制系统，可以实现对提升机的自动调度和无人值守运行，减少人工干预，提高运行效率。同时，智能化技术还可以优化提升机的能源利用，如通过能量回收技术，将提升机下行时的动能转化为电能，从而降低能源消耗。在提升机维护方面，智能化技术的应用可以实现对提升机的状态监测、故障诊断和预测性维护。通过安装各种传感器和监测设备，可以实时收集提升机的运行数据，并利用大数据分析和机器学习算法，对提升机的健康状况进行评估和预测，从而及时发现潜在故障，并制定相应的维护策略。这种预测性维护模式可以大幅降低维护成本，延长设备使用寿命，减少非计划停机时间。

1.3 专业人才短缺

智能化技术在煤矿机电运输中的应用，对从业人员的专业素质提出了更高要求。工作人员不仅需要掌握传统的机电设备操作与维护知识，还需具备智能化技术知识和技能，如自动化控制原理、物联网技术、数据分析等。然而，目前煤矿行业专业人才短缺现象较为严重。一方面，煤矿工作环境艰苦，对高素质人才的吸引力不足；另一方面，企业内部培训体系不完善，现有员工的知识更新速度跟不上技术发展的步伐。专业人才的匮乏，制约了智能化技术在煤矿机电运输中的推广与应用，影响了企业的智能化转型进程。

2 智能化技术下煤矿机电运输提升策略

2.1 引入智能监测系统，实现实时预警

传统煤矿机电运输系统中，设备老化和故障频发是常见问题。为此，可引入智能监测系统实现实时预警显得尤为重要，减少因设备故障导致的停工。振动传感器、温度传感器、电流传感器等能够实时采集设备运行中的各种参数。所以可以将相关传感器安装在关键设备中，利用振动传感器可以检测输送带滚筒或电动机轴承的异常振动，利用温度传感器监控电机过热情况。每台电动机上安装 3 个振动传感器和 2 个温度传感器，以确保数据采集的全面性。数据则利用工业物联网平台实时上传至远程控制中心，直接输入基于机器学习算法的分析模型中，并使用 kxt127 报警器与服务器相连，实现实时预警。数据。数据模型采用支持向量机（SVM）或随机森林算法进行建模，当某一参数超出正常范围时，系统自动生成预警信号，利用报警器通知相关人员。当预警信号触发后，相应维护人员将立即收到通知，并迅速前往现场检查。同时远程监控中心内相关工作人员则利用视频监控系统远程确认设备状态，进一步提高反应速度。此外，为不断优化智能监测系统，每月从所有设备采集的数据进行整理与标注，用以重新训练模型，以适应不同季节、负荷变化带来的影响，确保模型始终保持高效能。

2.2 构建自动化监控平台

首先，构建自动化监控平台需要进行全面的需求分析和顶层设计。煤矿机电运输涉及多个环节和设备，包括采煤机、刮板输送机、胶带输送机、提升机等，不同设备的监控需求和数据采集方式各不相同。因此，需要对煤矿机电运输的整个流程进行梳理，明确各个环节的监控需求，确定监控指标和数据采集点，并进行系统的顶层设计，确保监控平台的架构合理、功能完备。其次，自动化监控平台的构建需要选择合适的硬件设备和软件系统。硬件设备主要包括传感器、数据采集器、工控机、通信设备等，需要根据监控需求和现场环境条件进行选型和配置，确保设备的可靠性、稳定性和适应性。软件系统则包括数据库、监控软件、分析软件等，需要选择成熟、可靠的软件平台，并进行二次开发和定制，以满足煤矿机电运输的特定需求。此外，自动化监控平台的构建需要进行数据采集和传输的优化。煤矿环境复杂，数据采集点分散，数据传输距离长，对数据采集和传输的实时性、可靠性提出了较高要求。因此，需要采用先进的数据采集技术，如无线传感器网络、物联网等，实现多点、分布式的数据采集，确保数据的实时传输和同步。

2.3 加大专业人才培养与引进力度

企业应重视人才培养，建立完善的内部培训体系。定期组织员工参加智能化技术培训课程，邀请行业专家、技术骨干进行授课，内容涵盖自动化控制、物联网、大数据分析等方面知识，提升员工的专业技能水平。鼓励员工参加各类职业技能竞赛，以赛促学，激发员工学习新技术的积极性。同时，制定优惠政策，吸引外部优秀的智能化技术人才加入企业，充实企业的技术人才队伍。例如，提供具有竞争力的薪酬待遇、良好的职业发展空间、舒适的工作生活环境等。与高校建立人才培养合作机制，开展订单式人才培养，为企业定向输送专业人才。

3 煤矿机电运输中智能化技术的应用效果

在智能化技术的赋能下，煤矿机电运输迎来显著变革。运输效率大幅提升，智能化驱动与精准调速，配合负载均衡调控，各运输环节衔接流畅，运输量增加，时间成本降低。安全保障更为可靠，实时监测设备运行状态，及时发现并处理故障隐患，降低事故发生率。设备维护更趋科学，负载预测模型助力提前规划维护计划，减少突发故障，延长设备使用寿命，同时降低了人工巡检成本，提升了整体经济效益，为煤矿安全生产与高效运营提供坚实保障。

结语

智能化技术在煤矿机电运输中的应用已取得显著成效，通过自动化控制技术、智能化调度系统、远程监控与故障诊断技术以及智能化安全控制系统集成，实现运输效率提升、能耗降低、事故风险减少以及管理水平提高。智能化技术综合应用优化了运输流程，提高了设备自动化程度，增强了系统稳定性和可靠性，为煤矿可持续发展提供有力支撑。

参考文献：

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