機(jī)電一體化技術(shù)在綜合采煤設(shè)備中的應(yīng)用分析

趙斌

摘要 本文從機(jī)電一體化技術(shù)在綜合采煤設(shè)備中的現(xiàn)狀出發(fā)，簡(jiǎn)要探討了機(jī)電一體化對(duì)于采煤的重要性，并分析采煤設(shè)備機(jī)電一體化在煤礦中的應(yīng)用和發(fā)展，以期能為所需者提供借鑒。

關(guān)鍵詞 綜合采煤設(shè)備 機(jī)電一體化 應(yīng)用

隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，對(duì)能源的需求越來越旺盛，由此也帶動(dòng)了采煤設(shè)備技術(shù)的快速發(fā)展。同時(shí)，機(jī)電一體化技術(shù)在綜合采煤沒備中有了更為廣泛的運(yùn)用，其在煤礦生產(chǎn)中的地位也越來越高。采煤沒備作為一種較為專用的機(jī)械，其所使用的環(huán)境較為惡劣，產(chǎn)品自動(dòng)化技術(shù)要求較高。研究、運(yùn)用綜合采煤設(shè)備機(jī)電一體化技術(shù)，讓采煤機(jī)電產(chǎn)品具有機(jī)械與電子技術(shù)相結(jié)合的整體優(yōu)勢(shì)，進(jìn)而更好地提升煤礦生產(chǎn)安全和生產(chǎn)的效益。

一、機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

機(jī)電一體技術(shù)及相應(yīng)的產(chǎn)品是從上世紀(jì)的70年代末丌始在煤礦生產(chǎn)中有了應(yīng)用，80年代之后，發(fā)達(dá)國家對(duì)于采煤設(shè)備的研制、丌發(fā)有了長(zhǎng)足進(jìn)步，設(shè)備更加的趨向于自動(dòng)化和大型化，其可靠性和使用壽命都有了更好的提升，體現(xiàn)出機(jī)電一體化技術(shù)未來的發(fā)展趨勢(shì)。我國在全國“十二五”期問要實(shí)現(xiàn)大型煤礦采掘機(jī)械化程度達(dá)到95%以上，中型煤礦達(dá)到80%以上，小型煤礦機(jī)械化、半機(jī)械化程度也達(dá)到40%。

但是，相比較國外的先進(jìn)設(shè)備，我國對(duì)于采煤設(shè)備的機(jī)電一體化技術(shù)還處在較為初級(jí)的階段。對(duì)于近年來的綜采沒備機(jī)電一體化除了引進(jìn)，也進(jìn)行著國產(chǎn)化的嘗試。通過科研院所制造的交流電牽引采煤機(jī)，其中電氣關(guān)鍵部分變頻器由國外引進(jìn)，部分電控沒備采用引進(jìn)技術(shù)。電液控制的液壓支架國內(nèi)均處于試驗(yàn)階段。重型T作面刮板運(yùn)輸機(jī)微機(jī)控制的軟啟動(dòng)系統(tǒng)也處于研制和試驗(yàn)中，不具備綜采設(shè)備工況監(jiān)測(cè)和故障診斷系統(tǒng)。

二、機(jī)電一體化技術(shù)對(duì)煤礦生產(chǎn)的重要性

綜合煤礦機(jī)電一體化技術(shù)，可以讓電子技術(shù)、機(jī)械以及液壓控制技術(shù)等進(jìn)行有機(jī)地結(jié)合，從而很好的提升煤礦機(jī)械的各種性能。目前，以微機(jī)或微處理器為核心的電子（微電腦）控制裝置（系統(tǒng)）在煤礦機(jī)械中的應(yīng)用已很普及，電子控制技術(shù)已深入到煤礦機(jī)械的許多領(lǐng)域，如提采煤機(jī)的變頻控制系統(tǒng)和提升機(jī)PLC系統(tǒng)操作，煤礦機(jī)械的在線狀態(tài)監(jiān)控與故障自診、故障報(bào)警等。

煤礦機(jī)械的性能隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展也有著更高的要求，電子（微機(jī)）控制裝置在煤礦機(jī)械上的應(yīng)用將更加廣泛，結(jié)構(gòu)將更加復(fù)雜、維護(hù)也將更加專業(yè)化。采煤設(shè)備機(jī)電一體化不但涉及煤礦生產(chǎn)安全，而且對(duì)煤礦影響巨大。隨著我國進(jìn)口及國產(chǎn)煤礦機(jī)械數(shù)量的逐年增加，應(yīng)用和管理好這些價(jià)格昂貴的煤礦機(jī)械，使其發(fā)揮出最大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，將成為煤礦機(jī)電部門的重要使命。

三、機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用

1.提高員工使用機(jī)電一體化的水平。隨著采煤設(shè)備機(jī)電一體化的不斷發(fā)展，電子（微電腦）控制系統(tǒng)在煤礦機(jī)械中所占的比重越來越大，其功能將會(huì)越來越強(qiáng)，應(yīng)用范圍也將越來越廣，但其復(fù)雜程度也相應(yīng)提高。在煤礦生產(chǎn)中，采煤設(shè)備的自動(dòng)化程度，不但影響著生產(chǎn)安全，也影響到供電、排水、通風(fēng)、提升等沒備的安全。煤礦機(jī)械電氣與電子控制系統(tǒng)部分質(zhì)量的好壞與性能的優(yōu)劣又直接影響到機(jī)械的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性從而影響施工質(zhì)量、生產(chǎn)效率及使用壽命等。為了合理有效利用好這些設(shè)備，使其發(fā)揮出較好的效益，必須對(duì)使用與維修維護(hù)這些設(shè)備的煤礦工作人員進(jìn)行相關(guān)的培訓(xùn)，提高他們的管理、使用和維護(hù)水平。

2.提高采煤設(shè)備的自動(dòng)化或半自動(dòng)化程度。煤礦機(jī)械實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化或半自動(dòng)化控制，可以減輕操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率，并減少因操作者的經(jīng)驗(yàn)不足對(duì)作業(yè)精度的影響。如冀中能源黃沙礦2009年投入使用的一整套薄煤綜采設(shè)備由我國北京天地瑪坷電液控制系統(tǒng)有限公司與德國MARCO公司合作生產(chǎn)的PM31型液壓支架電液控制系統(tǒng)，就是微電腦控制，只要在支架操作控制器上輸入程序，支架使會(huì)自動(dòng)連續(xù)動(dòng)作也可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和工作面無人操作。

3.節(jié)能降耗，提高生產(chǎn)效率。在煤礦生產(chǎn)中使用機(jī)電一體化采煤設(shè)備，隨著自動(dòng)化程度的提高，降低了人工使用數(shù)量，提高了采煤產(chǎn)量，從而為煤礦生產(chǎn)企業(yè)節(jié)能降耗，提高了生產(chǎn)效率。如井下使用的膠帶輸送機(jī)、通風(fēng)機(jī)、提升機(jī)等，使用變頻起動(dòng)、PLC控制系統(tǒng)，節(jié)電量就為30%左右，同時(shí)生產(chǎn)效率也大大提高。

4.在線監(jiān)控、自動(dòng)報(bào)警及故障自診。煤礦生產(chǎn)中使用機(jī)電一體化采煤設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了對(duì)煤礦機(jī)械的電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)、工作裝置、制動(dòng)系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)等的在線運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控，出現(xiàn)故障能動(dòng)報(bào)警并準(zhǔn)確地指出故障的部位從而改善操作員的工作條件，提高機(jī)器的工作效率，簡(jiǎn)化設(shè)備維護(hù)檢查工作，降低使用維修費(fèi)用，縮短停機(jī)維修時(shí)間，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。如采煤機(jī)上變頻器就采用PLC控制，可實(shí)現(xiàn)多種在線監(jiān)控和故障自診，還有煤礦用各種電器沒備也越來越智能化。

5.其他應(yīng)用。對(duì)于不少在國外生產(chǎn)的采煤機(jī)、輸送機(jī)、綜掘機(jī)等都使用了電子（微電腦）控制的自動(dòng)變速器，其可以很好的依照外負(fù)荷的變化情況自動(dòng)改變傳動(dòng)系的傳動(dòng)比，進(jìn)而能更好地改變功率，其充分地利用了電動(dòng)機(jī)功率，更好地提高了能耗經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)還簡(jiǎn)化了操作，讓勞動(dòng)強(qiáng)度得到降低，提高了設(shè)備的安全性能，提高作業(yè)人員操作的安全性。目前，我國在綜合機(jī)械化采煤機(jī)上采用電子（微電腦）控制，可實(shí)現(xiàn)無人操作，使機(jī)械能在危險(xiǎn)地帶或人無法接近的地點(diǎn)進(jìn)行作業(yè)，也配備了無線遙控裝置，可遠(yuǎn)程遙控也可微電腦編程控制。

四、結(jié)束語

機(jī)電一體化在煤礦采煤設(shè)備中越來越重要，煤礦企業(yè)應(yīng)提高相關(guān)員工的使用維護(hù)和應(yīng)用水平，加強(qiáng)采煤設(shè)備管理，結(jié)合煤礦生產(chǎn)情況，對(duì)設(shè)備進(jìn)行相關(guān)的研究和改良，提升機(jī)電一體化采煤設(shè)備的各種功能，從而實(shí)現(xiàn)煤礦安全生產(chǎn)，提高煤礦綜合效益。