无损检测技术及其在煤矿机械安全防护中的应用

无损检测技术及其在煤矿机械安全防护
中的应用
摘要：煤炭行业是我国国民经济中的支柱产业，对国家能源安全、经济发展和民生建设都具有十分重要意义。

因此，如何通过现代技术手段将煤炭行业先进机械设备、管理手段等自动化程度提高到一定层次，从而实现能源生产安全和高效。

近年来，随着科技的不断发展和进步，对煤炭行业机械设备自动化技术实现程度要求也越来越高。

煤矿机械设备虽然功能齐全，但是，在实际操作过程中可能会出现故障问题，影响煤矿安全生产进程。

因此，要及时对电气自动化技术进行升级改造，将其合理运用到煤矿机械设备电气自动化技术中，使其在实际操作过程中更加安全和高效，从而提升煤电企业经济效益和社会效益。

因此，应该充分发挥电气自动化技术自身优势。

关键词：煤矿；机械设备；电气自动化技术
引言
我国是一个拥有大量煤炭资源的国家。

近年来，由于国家对煤矿技术、设备和资金等方面的扶持，煤矿设备智能化生产技术取得了重大的突破，实现了机械化、自动化，确保了煤矿的安全。

很多矿井企业都达到了亿万吨产量，且没有伤亡。

然而，目前国内煤矿的设备智能化水平还处在起步状态。

国内煤矿开采主要采用的是井下作业，其地质结构较为复杂，而目前的煤矿设备智能化技术还不能适应煤矿生产的实际需要。

煤矿的安全并未从源头上得到保证，瓦斯泄漏、顶板事故、冒水事故等都是经常出现的煤矿生产事故。

为了保证煤矿生产的安全性，要对设备智能化技术进行研究和完善。

1煤矿机械设备电气自动化技术现状
随着我国经济社会的不断发展，煤炭行业也面临着一定的压力。

随着煤炭产量的不断增加，能源供需矛盾日益突出。

面对如此严峻的形势，如何有效地提升
煤炭行业的自动化程度，确保煤矿生产能够顺利进行具有重要意义。

当前，我国
的煤炭行业发展相对滞后。

随着我国经济社会的快速发展，我国能源结构逐渐发
生改变，煤炭资源需求量不断增长。

在这种情况下，煤炭行业生产也出现了一定
程度的产能过剩问题，因此出现了许多煤矿机械设备质量参差不齐、安全隐患大
等问题，这些都严重影响了煤炭企业的经济效益和社会效益。

目前，我国传统煤
矿机械设备已经逐渐不能满足企业发展需求，煤矿机械设备在工作中存在一定风险，如果机械设备出现故障问题无法及时维修或更换故障零部件，不仅影响安全
生产，而且会对生产设备造成一定损坏或者影响企业经济效益。

因此，传统煤矿
机械设备电气自动化技术在实际操作过程中存在诸多不足和问题，严重影响了煤
矿机械设备实际工作效率和安全性能。

（1）技术含量低。

当前，我国煤矿机械
设备电气自动化技术在工作过程中主要存在以下问题。

首先，当前我国煤炭工业
设备电气自动化技术发展相对滞后，这主要是由于当前煤矿机械设备电气自动化
技术发展滞后所致。

例如，对于煤矿机械设备电气自动化技术研发过程中缺乏经
验和积累，无法结合实际情况制定出符合自身实际的电气自动化技术方案。

（2）智能化程度不够。

由于我国企业在技术创新方面存在较大欠缺，导致设备工作效
率低下，还会对作业人员造成一定安全风险。

同时，由于传统机械设备大多是手
工操作，其自动化程度较低。

因此，在实际操作过程中很难对设备自动控制。

我
国大部分煤矿机械设备采用先进技术进行升级改造，其自动化程度相对较高。

在
应用过程中存在许多问题。

所以对于当前智能矿山装备的运用程度还有待提高。

2无损检测技术及其在煤矿机械安全防护中的应用
2.1 图像检测技术
在当前我国智能技术的快速发展下，煤矿机械设备检测技术水平不断提高，
在实际运用过程中，无接触检测逐渐成为煤矿机械设备检测技术发展新趋势，其
中图像检测技术是典型代表。

该技术在应用过程中可以不影响煤矿机械设备部分
结构裂缝与变形，并且成本低，适用材质广泛。

图像检测技术的基础原理是图像
处理与模式识别技术，即通过视觉传感器获取图像，相机标定后使用软件算法进
行数据处理，明确目标对象的语义类别，对目标对象在图像中的位置进行确定。

煤矿机械设备外观图像一般使用摄像机进行采集，然后建立串联的相机网络，将
相机采集到的图像信息传递到云端。

使用不同算法对各类问题进行处理，对需检
测部位的特征状态予以确定。

2.2 磁粉检测技术
磁粉无损检测技术可以有效探测被测物体，具有直观且操作简单的优势，是
一种常用的检测方法。

当磁性材料和被检测物体发生磁化反应后，结构内部将会
出现明显的磁感应现象，正常结构和非正常结构发生的反应差异大，在此过程中，一旦内部结构出现缺陷，就会使材料的局部形成断断续续的地磁感应，此时就说
明存在磁场侧漏问题。

受磁力线作用的影响，在被检测物体表面会显现出内部结
构的质量缺陷，以便检测人员精准定位缺陷位置。

该项检测技术具有成本低、灵
敏度高的优势，是一种高效的检测方法。

2.3 渗透检测技术
渗透检测的原理是着色染料或荧光染料的渗透作用。

当物质表面存在有缺陷、裂痕或开口，通过涂抹荧光染料或着色染料，能够让其进入到缺陷中。

在光源下
可以通过颜色清晰显示出缺陷位置，即鲜艳红色或黄绿色荧光。

通过这种方式，
可有效对缺陷分布和形状等进行观察。

渗透检测技术有较多优势，可以对诸多材
料以及各类加工方式的工件进行检测，同时价格合理，使用方便，所需时间短。

但渗透检测技术仅能够对表面开口进行检测，无法有效检出深度缺陷。

另外对表
面要求较高，物质表面粗糙或材料较为疏松，检测效果较差。

正是因为渗透检测
有着这些优势，因此在实际的检测期间，可以首选作为检测方式，同时也可以尽
可能的多用几种检测方法，互相取长补短以保障检测工作的顺利开展。

2.4 涡流检测概述
涡流检测（ET）的理论基础为电磁感应原理。

当金属试件位于交变磁场中时，在试件中会形成涡流，根据检测到的试件中的涡流，就可以取得关于试件材质、
缺陷和形状尺寸等信息。

涡流检测的主要特点：①可用于检测各种类型的导电材质；②可检出试件表面和近表面缺陷；③易实现自动化检测，检测效率高；④不
适宜检测形状复杂的部件，常用于检测管材和板材；⑤无法显示缺陷图像，因而
不能判定缺陷性质；⑥深埋缺陷检出率低（受集肤效应的影响）；⑦不适用于非导电的材料。

3结束语
和传统的检测方法相比，无损检测技术以其便捷性以及检测结果精准性的优势在煤矿机械设备领域中得到了全面推广应用。

为了能够将无损检测技术在煤矿机械设备领域中的重要作用充分发挥出来，就需要检测人员熟练掌握煤矿机械设备要求和被测对象，选用合适的无损检测技术，并且做到严格管控，能够保障检测结果的精准度，从而为高效应对各类质量问题奠定良好的基础。

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