機電一體化技術在煤礦機械中的應用

李貴喜

【摘 要】近些年來，隨著科學技術不斷的發(fā)展，機電一體化數控技術也在不斷的進行更新與完善。目前，機電一體化數控技術應用的領域越來越廣泛，機電一體化數控技術在煤礦機械中的應用，不僅有利于煤礦開采作業(yè)質量和效率的提升，還有利于煤礦開采技術與工藝的改進與完善。從機電一體化數控技術發(fā)展的實際情況不難發(fā)現(xiàn)，機電一體化技術在煤礦機械中的應用具有著重要的意義。

【關鍵詞】機電一體化；數控技術；煤礦機械；應用

1機電一體化技術概述

1.1機電一體化技術

機電一體化是各個學科的綜合和概括，實際上機電一體化并不是簡單地用機械設備來代替人工的各種工作和操作，機電一體化技術的核心在于它將機械設備操控技術和智能化網絡技術及電子計算機數字化控制技術有效地結合起來。機電一體化的發(fā)現(xiàn)和應用不僅給煤礦行業(yè)的發(fā)展帶來了福音，而且給很多需要用到機電設備的行業(yè)發(fā)展帶來了更高的生產效率，可以提高市場競爭力，在如今競爭激烈的市場條件下提升產品競爭力是每個企業(yè)追求的最終目標。具體地在煤礦機械中的應用就是保證了煤礦的正常生產和煤礦工人的生命、財產安全，為煤礦爭取更多的利益打下堅實的技術基礎[1]。

1.2機電一體化技術應用在煤礦機械中的意義

機電一體化在實際煤礦機械設備中應用的意義關鍵就在于：這些技術的應用和研究在很大程度上解放了煤礦勞動力，更多的機械化生產不僅增加了煤礦的開采效率，為煤礦更長久的發(fā)展贏得更好的發(fā)展空間和經濟利潤，而且機械化生產為煤礦工人的生命財產安全提供了更多保障，這不僅是煤礦機械中使用機電一體化技術的意義，也是煤礦生產中大力推廣機電一體化技術的主要原因。

2我國煤礦機電一體化技術的發(fā)展現(xiàn)狀

從1970年我國自行設計制造和裝備的第一套綜合機械化采煤工作面在大同礦務局試驗起，我國的機電一體化技術開始萌芽。而進入21世紀后，我國煤礦機電一體化技術的研究和應用領域均有重大突破，在煤礦安全生產監(jiān)控、大型固定設備的后備保護等方面已取得了喜人的成績。然而，與國外的先進采煤國家相比，我國的煤礦機電一體化技術發(fā)展尚有一定差距，并且煤炭工業(yè)相對機械、電子、航天、輕紡、化工、鐵道、冶金等行業(yè)起步晚基礎薄弱，在開發(fā)水平、應用范圍、投資規(guī)模、技術人才和管理水平方面均有較大差距[2]。

3煤炭機電一體化技術研究的意義

3.1提高了勞動效率

機電一體化改變了過去手工作業(yè)落后的生產方式，大量新型機電設備的產生徹底轉變了煤礦的作業(yè)模式，工人的勞動強度明顯降低，勞動生產率大幅提升，極大地提高了勞動生產率。

3.2提高了勞動安全保障

煤礦傳統(tǒng)的工作環(huán)境使得礦工在潮濕、充滿煤塵的環(huán)境中長時間、高負荷地工作，這嚴重影響到礦工的身體健康和生活質量，在異常清況下，會危及到他們的生命。機電一體化采用機電設備進行煤炭的采掘、運輸、提升等，能夠使礦工從繁重的體力勞動中解脫出來，并把在危險有害和困難條件下工作的工人解放出來，防止工傷和職業(yè)病的危害，確保了礦工的生產安全。

3.3增加了勞動收入

煤電一體化技術的運用極大地提高煤礦的勞動效率，大幅度地提高了煤炭的產量，提升了企業(yè)的經濟效益，礦工的經濟收入有所提高，生活水平有所改善。煤礦企業(yè)的快速發(fā)展帶動了其它相關行業(yè)的快速發(fā)展，對促進地方經濟的快速發(fā)展起到積極的作用。

4機電一體化在煤礦生產中的應用

4.1用于監(jiān)測煤礦機械是否安全運轉

監(jiān)控系統(tǒng)想必大家都不陌生，通常監(jiān)控系統(tǒng)都會用于小區(qū)、學校等人流量較大的地方，以免發(fā)生意外事故。在煤礦行業(yè)，監(jiān)控系統(tǒng)也是必不可少的一項裝置，但是相對于歐洲發(fā)達國家來說我國的監(jiān)控技術起步時間不長，大部分功能都不夠完善。因此，我國科研人員在引進國外先進技術的同時，結合我國現(xiàn)有的技術研發(fā)出一種智能化程度較高又適合我國煤礦生產線的監(jiān)控系統(tǒng)。這類全新監(jiān)控系統(tǒng)的產生，能實時監(jiān)測煤礦機械生產過程中的各類突發(fā)情況，通過智能數據分析給出相應的對策，大大提高生產的安全保障。

4.2運用于運輸機械中

煤礦企業(yè)開展采煤、挖煤后，便要處理煤礦運輸問題，伴隨井下作業(yè)的逐步推進，煤礦生產開采不斷增加，并且井下距離的不斷延伸，所需運輸的距離亦在不斷拉長，由此使全自動化智能化運輸技術得到廣泛推廣。國外針對煤礦的運輸通常是應用帶式運輸機來自開展運輸，該種運輸機的特征是具備較大的容量，且是依托直流式交流變頻該種驅動方式來實現(xiàn)運輸的。近年來，我國技術不斷發(fā)展完善，由此要求運輸機既要具備運輸傳遞功能，還應當擁有自我檢測、自我診斷等相關功能，因為是井下作業(yè)運輸至井上，高度、彎曲度使得運輸期間往往產生各式各樣的異常狀況，所以我國運輸機還應當具備診斷修復及控制等功能。

4.3運用于開采煤礦

在沒有引進機電技術之前，煤礦上使用的開采煤礦的機械主要依靠液壓驅動來獲得相應的動力。但液壓系統(tǒng)較為復雜容易出現(xiàn)故障，從而影響到整機的工作效率。在機電設備代替液壓系統(tǒng)后，不僅能夠靈活控制采煤機的工作速度還能將機械的工作效率提升到最佳狀態(tài)。電機驅動機械，結構簡單易操作，減少機械零部件的磨損和維修次數。使采煤機整體性能都有所提升，也使采煤生產線能夠更快更平穩(wěn)運轉。

4.4運用于提升設備中

煤礦提升設備加入機電一體化技術后，就從傳統(tǒng)的機械式提升變?yōu)殡娦盘柨刂频臄底只嵘?。該項技術能將傳統(tǒng)的提升機無法融合在一起的功能有效結合在一起，比如驅動裝置與滾動裝置的結合、電力供應和自動控制的結合等。只需要一臺計算機顯示控制設備，就能將裝機、提升、傾倒等步驟連貫起來，使原來緩慢的工作過程變得更高效、更快速。這類遠程化操控技術能有效保證設備的正常運轉以及工作人員的人身安全。

4.5機電一體化數控技術在煤礦機械設備安全生產運行中的應用

在煤礦機械設備正常運行的過程中存在著較大的技術風險。因此，在煤礦采礦整體作業(yè)中，包括作業(yè)前、作業(yè)過程中、作業(yè)結束，都應該采用機電一體化數控技術手段對煤礦機械設備的運行狀況進行實時的監(jiān)督與評測，以此有效的確保煤礦機械設備運行參數的科學性與準確性，有效的規(guī)避機械設備運行過程中產生突發(fā)性故障，做好防范煤礦機械設備突然停止運行的工作。由此可見，機電一體化數控技術在煤礦機械設備安全生產運行中的應用，可通過自動化數據檢測、收集分析、診斷等功能，對煤礦礦井中存在的相關安全風險進行實時、全面的監(jiān)督與評測。然而其在實際的運行中，具有著嚴格的使用要求。例如：自動化監(jiān)測系統(tǒng)需要全面保持貫通，并且需要確保自動化監(jiān)測系統(tǒng)能夠與煤礦礦井內部與外部的相關安全工作人員隨時的取得聯(lián)系。機電一體化數控技術具有智能化特點，通過機電一體化數控技術智能化控制，來為其與系統(tǒng)主機內部的數據庫有效的連接提供重要保障。因此，可以在煤礦機械設備的運行模式上，通過先進的網絡技術與信息通信技術設置為同步模式。同時，系統(tǒng)通常情況下應該使用單獨的數據通信接口，以此更好的實施對煤礦礦井內部與外部作業(yè)情況的監(jiān)測與定位。從而及時的對煤礦礦井內部作業(yè)機械設備運轉過程中和周邊地質情況隨時出現(xiàn)的安全風險進行自動預警控制，相關安全管理工作人員隨后應該及時的運用專業(yè)的控制軟件對系統(tǒng)對所有相關信息進行收集，并實施分析與評測，將多項不同的操作集合在一起。

結束語

總而言之，在煤礦機械生產開采中，強化機電一體化技術的應用，要求推進各式各樣先進技術的有效結合，達成生產、經濟的協(xié)調發(fā)展。鑒于此，煤礦企業(yè)務必要不斷鉆研研究、總結經驗，提高對機電一體化技術內涵特征的有效認識，強化機電一體化技術在煤礦機械設備中的科學合理應用，積極促進煤礦機械設備的安全有序運行。

參考文獻：

[1]張樹華.淺析機電一體化技術在煤礦機械中的應用[J].能源與節(jié)能，2017，11（02）：182-183.

[2]李道敏.機電一體化技術在煤礦機械中的應用研究[J].科技創(chuàng)新與應用，2017，13（29）：116-117.

（作者單位：黑龍江龍煤礦山建設有限公司）