采矿设备智能运维管理系统在矿山的开发与应用

高磊

扎赉诺尔煤业有限责任公司机电总厂   内蒙古满洲里市 021410

摘要：在我国工业发展日益蓬勃的形势下，采矿事业也迎来智能化时代，有效提升了行业发展与社会竞争力。通过对采矿移动设备智能运维系统的研究、开发与运用，打破了采矿设备底层数据采集技术壁垒，实现了工况数据在线采集、实时监测、故障预警、智能维护管理、综合数据集成及决策支持等先进功能。以数字技术赋能，提高了管理效率、弥补了以往不足、显著提升设备管理水平。

关键词：采矿事业；设备管理；智能运维

引言

在当今采矿开采过程中，各种机电设备在井下作业中发挥着不可替代的作用。一方面，机电设备的使用提高了生产作业的效率；另一方面，大量机电设备的使用也给管理提出了新的要求，许多事故的出现往往是由于管理不当造成的。同时，采矿所处地形复杂，存在积水、许多易燃易爆气体，以及对管理缺乏深刻的认识，常会导致机电设备发生故障。如何进行有效的采矿机电设备管理，是所有采矿企业必须重视的一个课题。

1定义及内涵

采矿机电设备智能化管理由信息技术、开采技术、遥感技术等多个领域相互结合，构成了一个高智能的矿山信息化体系。采矿机电设备智能化管理可划分为三个层次：第一层次是采矿生产技术的数字化，利用计算机、传感器等先进的技术和设备，将采矿的生产数据进行可视化；第二层次是采矿的虚拟生产，通过虚拟画面更好地理解采矿的实际情况，有利于制定生产方案；第三层次是实现远程控制采矿，这一过程可以使采矿技术人员在控制室通过设备和系统进行生产操作。智能化管理是将人工智能技术的感知、学习、决策与执行结合起来的系统，对不同的生产工艺进行分析和决策，从而达到最大限度地优化开采过程，达到节能、安全、环保的目的。

2采矿机电设备管理中存在的问题剖析

2.1机电设备智能化建设不足

现如今，我国采矿机电设备更新迭代迅速，矿山行业也开始朝向智能化发展。对此，我国采矿企业不断加强信息化和智能化建设，将各种先进信息技术、采矿开采技术、运输技术和最新机电设备应用在采矿开采中，打造智能矿山。但是，探究其实际运行效果，多数企业仍停留在初期阶段，没有进行更加深入的技术研究和创新，机电设备智能化建设不足，各种机电设备运行管理与发达国家大相径庭。另外，部分企业关于机电设备和技术智能化认知水平较低，无法熟练借助高新技术进行有效创新，采矿智能化建设与发展面临巨大障碍。

2.2机电设备维护和保养不及时

机电设备在使用过程中需要定期维护和保养，对磨损的零部件要定期更换，这样才能延长设备的使用时间。然而，在实际生产过程中，设备超负荷运转是常态，尤其是在一些中小型采矿企业中，这种情况十分严重。长期超负荷运转不仅会缩短设备的使用年限，还会使设备事故频发，这显然不利于企业的长远持续发展。此外，一些关键零部件的不及时更换也会带来安全隐患。目前，许多先进的设备依然通过国外进口来满足需求，关键零部件损坏后在更换过程中需要花费更多的时间和资金，因此，企业为了维持正常运转，往往找一些功能相似的零部件作为补充，这样虽然能够暂时维持机电设备的正常运转，但设备的可靠性和稳定性无法得到保障，这对机电设备的管理提出了更大的挑战。

3采矿机电设备管理的改善策略

3.1加快采矿信息化建设

现代化科学技术的应用是促进采矿企业机电设备安全经营效益提高的重要依据，实现现代化的主要目的在于实现采矿机电设备工作过程中各种资料与数据的获取和传输，从而提高矿山开采质量。在自动化管理过程中，将与采矿机电设备有关的数据记录在数据库中，可以更方便地进行机电设备的安全管理与维护，这样的数据库包括机电设备的操作数据和维修保养记录信息，如图1所示。此外，在机电设备安装的自动化管理中，需要在设备安装中做好信息设置，准确掌握机电设备的运行情况，一旦机电设备安装操作出现异常，可以迅速对问题做出反馈，使得机电设备安装操作更为安全。

3.2促进设备管理制度的完善

采矿机电设备智能化管理体系的推行，既反映了行业的进步，又反映了科学技术的发展，使生产条件得到了极大的改善。设备智能化管理可以有效地解决生产问题，使设备运行良好，生产效率、安全性得到了显著的提升。采矿机电设备是影响生产的关键，通过对设备进行智能化管理，可以根据采矿生产中出现的问题，及时、合理地调整设备管理制度。在制定和健全设备管理制度时，必须充分考虑智能化管理发展趋势，形成科学化的管理制度。

3.3做好局部通风机断电自动报警装置

通风机供电设备常见故障:掘进风机配电站实现无人值守，若配电点内专用风机供电设备故障自动切换至备用风机运行时，专用风机供电设备故障不能及时发现，容易造成掘进工作面无计划停风事故。为解决上述问题，研制局部通风机供电设备断电自动报警装置。局部通风机设备断电自动报警装置:在局部通风机配电位置和掘进工作面分别安装一组防爆声光报警装置，装置控制信号取自通风机供电设备辅助触点。通风机供电设备断电后经过辅助触点动作，声光报警装置的警示灯亮起发出警报，提醒作业人员注意。

3.4创新采矿机电设备人才培训制度

在智能矿山背景下，采矿机电设备管理创新离不开人才管理，采矿企业应当贯彻“以人为本、科技兴起”理念，加大员工培训教育和安全教育力度，完善人才培训考核和晋升体系，建立高素质、专业化采矿机电设备人才队伍。第一，加强人才专业技能培训，尤其是采矿机电设备操作人才专业培训，根据具体工作内容和操作设备进行针对性培训，将理论与实际相互联系，让实践印证理论。通过培训确保人才充分了解机电设备构成、功能、主要参数和简单的维修技术等，确保能够依据施工图纸和建设要求，实现高质量的作业水平。第二，积极开展安全教育培训，要求工作经验丰富的一线操作工人、专家学者或者机电设备生产厂家对设备进行详细讲解，结合典型实际案例，讲述违规操作风险，可能造成的危害等，提高人才安全意识，降低安全事故发生概率。

3.5系统应用效果和下一步提升方向

设备智能运维管理系统的开发与应用，实现了通过数据采集和数据驱动，以数据统计和分析结论来指导设备管理，有效避免“经验主义”，充分发挥精细化管理优势，提高了设备管理水平。在成本管控方面，及时掌握设备完好率、维修成本、主要零备件消耗情况，通过横向与纵向对比，了解消耗的合理性，使降本增效落到实处。在规范员工行为方面，通过系统可以监督、及时发现和纠正操作人员违规操作行为；通过针对性培训提高操作人员的操作水平，可降低能源消耗、减少设备故障，提高设备使用寿命。在设备管理方面，能实时掌握设备开动情况，实现故障预警，加强预防性维护，可减少设备事故；通过设备维修频率指标，掌握设备故障情况，继而分析故障频发原因，并有针对性地进行解决；通过分析设备综合成本、设备可开动率等指标，评估设备健康状况，为设备大修或置换提供数据支持。在管理决策支撑方面，通过统计分析设备油耗、出勤时间、产量、吨油耗、运输效率等关键生产指标，为生产计划编制提供依据。

结语

综上所述，随着科学技术的快速发展，采矿企业开始注重新技术的融入，以打造智能化管理模式。同时，由于国家目前正在积极提倡节能、环保，因此采矿企业要提高自身的生产水平，通过智能化管理改变发展模式，有效处理设备运行问题，促进生产效益的提升。

参考文献

[1]柴晓凡.采矿机电设备健康智能化管理系统关键技术研究[J].采矿现代化,2021(01):166-168.

[2]张阳.采矿机电设备安全管理及预防措施分析[J].当代化工研究,2019(10):84-85.

[3]黄克华.采矿机电设备管理存在的问题及对策分析[J].内蒙古矿山经济,2020,(14):84-85.