煤礦機械中機電一體化技術(shù)的應(yīng)用

李萌 王志勇

摘要：隨著社會的不斷發(fā)展，我國機電一體化技術(shù)被廣泛的應(yīng)用于煤礦企業(yè)當(dāng)中。機電一體化技術(shù)作為一種復(fù)合型技術(shù)，其在煤礦機械行業(yè)中也是進步巨大的技術(shù)之一，如此便得到了愈加廣泛的應(yīng)用。對于煤礦機械而言，機電一體化技術(shù)的有效應(yīng)用既能幫助企業(yè)減少成本投入，大幅度地提高煤礦工作的效率，相較于傳統(tǒng)的技術(shù)而言還能極大地提高煤礦工作的安全系數(shù)，為工作人員的生命、財產(chǎn)安全帶來更高保障。與此同時，機電一體化技術(shù)的應(yīng)用也能在一定程度上降低人員的工作強度。

關(guān)鍵詞：煤礦機械;機電一體化技術(shù);應(yīng)用

引言

在我國各個企業(yè)獲得良好發(fā)展的今天，在煤礦生產(chǎn)中，采煤機械同機電一體化技術(shù)的充分結(jié)合，對于煤礦開采效率以及煤礦企業(yè)效益均有很大幫助，而且對采煤安全提供保障。

1煤礦機電一體化技術(shù)及其應(yīng)用作用

煤礦機電一體化技術(shù)集計算機、電氣、電工電子、機械等技術(shù)于一體，在實現(xiàn)煤礦生產(chǎn)信息化、自動化等方面起到重要作用。煤礦機電一體化技術(shù)類型多樣化，包括信息處理技術(shù)、自動控制技術(shù)、檢測傳感技術(shù)，優(yōu)勢作用鮮明的同時多樣化。比如，檢測傳感器技術(shù)具有檢測、傳感、控制等功能，實時控制煤礦生產(chǎn)中的系統(tǒng)設(shè)備，自動操作的同時準(zhǔn)確檢測煤礦各個環(huán)節(jié)，動態(tài)監(jiān)督以及實時反饋系統(tǒng)設(shè)備異常運行情況。又比如，自動控制技術(shù)可以劃分為積分控制技術(shù)、比例控制技術(shù)等，要針對煤礦機電系統(tǒng)以及設(shè)備運行要求以及運行狀態(tài)，優(yōu)化利用機電一體化技術(shù)，在自動化控制基礎(chǔ)上及時發(fā)現(xiàn)、妥善處理故障隱患問題，在風(fēng)險預(yù)測、預(yù)警、診斷、處理等相互作用下實現(xiàn)煤礦高效生產(chǎn)。煤礦機電一體化技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用是對傳統(tǒng)煤礦生產(chǎn)的轉(zhuǎn)型、升級，保證煤礦生產(chǎn)安全的同時減少了作用到煤礦生產(chǎn)中的財力、物力、人力，提高煤礦生產(chǎn)效率的同時安全事故發(fā)生率以及生產(chǎn)成本最小化，煤礦資源開采、利用等環(huán)節(jié)得以優(yōu)化，利于煤礦企業(yè)在綜合效益持續(xù)提升基礎(chǔ)上增強市場綜合競爭力。

2煤礦機械中機電一體化技術(shù)的應(yīng)用

2.1計算機與液壓支架支護設(shè)備的結(jié)合

一個較為完善的機電一體化系統(tǒng)則是由各種技術(shù)協(xié)調(diào)、集成、有機結(jié)合而成的，并不是各種技術(shù)隨意拼湊而成的，在國產(chǎn) XZ7000/24/45 型履帶行走式支架中，則充分顯示出了這種思想。液壓支架作為煤礦開采作業(yè)中的重要支護設(shè)備，將計算機與液壓支撐方式的結(jié)合，則能夠?qū)崿F(xiàn)定壓雙向鄰架或者成組自動移架，有效地避免了其對頂板和支架產(chǎn)生沖擊負荷。其中，乳化液泵站則是能夠為液壓支護設(shè)備提供高壓液體的裝置，能夠依據(jù)工作面液壓支護設(shè)備的用液量自動調(diào)節(jié)供液量。實現(xiàn)乳化液泵站系統(tǒng)智能化，其能夠通過液晶顯示器遠距離傳輸?shù)墓δ?，對乳化液濃度、液位、流量計量、油位、自動配液等狀態(tài)進行實時監(jiān)控，并能夠自動地檢測油箱油位的高度，自動控制配液，自動的校正乳化液濃度，有效提升了作業(yè)的效率與監(jiān)控水平。

2.2 機電一體化技術(shù)在采煤機上的應(yīng)用

采煤機是煤礦開采作業(yè)中最不可或缺的機械設(shè)備之一，其生產(chǎn)效率直接決定著煤炭的產(chǎn)量，也影響著煤炭企業(yè)的經(jīng)濟效益。就目前來說，機電一體化技術(shù)在采煤機中的具體應(yīng)用主要體現(xiàn)在電牽引采煤機制造上。這類新式的電牽引采煤機相較于傳統(tǒng)的液壓牽引采煤機而言不僅可以克服采煤機工作中的各種阻力，且還有著重量輕、體積小、尺寸小等優(yōu)勢。此外，電牽引采煤機還有著良好的制動性。如若煤層出現(xiàn)大傾角，有著制動性的采煤機由于其所設(shè)定的動力矩大于額定轉(zhuǎn)矩便可以達到防滑的效果。再者，電牽引式采煤機的穩(wěn)定性極好，且使用壽命也較長。這主要是因為電牽引式采煤機在運行中除了會損傷到電刷與整流子外不會對其它元件產(chǎn)生明顯的磨損。如此，其工作過程便可得到充分保障，發(fā)生機械故障的幾率亦較低?？偟膩碚f，機電一體化技術(shù)在采煤機上的應(yīng)用極大地方便了煤礦開采工作，繼而為工作效率的提高提供了有利條件。

2.3 應(yīng)用到煤礦資源運輸

在機電一體化技術(shù)應(yīng)用中，煤炭資源運輸是一大關(guān)鍵性環(huán)節(jié)，要深刻把握最新煤礦資源井上以及井下運輸?shù)木唧w要求、實際情況，在滲透機電一體化技術(shù)過程中深化煤礦資源運輸裝置，具備多樣化的功能作用，自我保護、故障診斷等 [5]，保證煤礦資源運輸?shù)陌踩约百|(zhì)量。在應(yīng)用機電一體化技術(shù)中更新、升級作用到煤礦資源運輸中的系統(tǒng)設(shè)備，完善功能作用的同時提升整體性能，比如，將1.4m強力皮帶、3×560 kW的驅(qū)動電機以及傳輸裝置、成套電控裝置應(yīng)用到礦井中，促使煤礦資源運輸中皮帶機高效運轉(zhuǎn)，降低故障發(fā)生系數(shù)的同時盡可能延長運輸系統(tǒng)設(shè)備的使用壽命。在可控起動傳輸裝置作用下，實時鎖定離合器的同時對驅(qū)動系統(tǒng)聯(lián)軸器以及齒輪進行沖擊、過載等方面保護，在和其他裝置相互作用過程中促使系統(tǒng)設(shè)備安全、穩(wěn)定運行，保證開采的煤礦資源得到高質(zhì)量傳輸。

2.4絲繩損傷定置檢測

煤炭生產(chǎn)具有一定的復(fù)雜性，很容易發(fā)生安全事故，影響生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益。然而，鋼絲繩損傷定置檢測的運用，可以有效避免安全事故的產(chǎn)生，并且鋼絲繩損傷定置檢測是煤礦機電一體化產(chǎn)品中一項重點內(nèi)容。鋼絲繩損傷定置檢測在運用的時候，憑借著自身較高的準(zhǔn)確度和辨識度等，可以對煤炭生產(chǎn)中可能產(chǎn)生安全事故，以及較高的危險源進行辨識，進而進行有效的解決，確保整個煤炭生產(chǎn)處于安全、穩(wěn)定的狀態(tài)，實現(xiàn)良好的生產(chǎn)效率、生產(chǎn)質(zhì)量以及經(jīng)濟效益。另外，鋼絲繩損傷定置檢測系統(tǒng)相對較為便捷，可以有效檢測出鋼絲繩在生產(chǎn)中的磨損程度，以及生產(chǎn)位置的準(zhǔn)確性，并且根據(jù)檢測情況，做出相應(yīng)的改進，進而保證鋼絲繩的使用壽命，大大降低鋼絲繩發(fā)生斷裂的現(xiàn)象，確保煤炭生產(chǎn)的安全性。

2.5在煤礦機械綜合采礦中的應(yīng)用

近年來，電牽引采煤機發(fā)展越來越完善，與其他牽引方式相比，該技術(shù)更具有先進性以及科學(xué)性，數(shù)控能力更加強大，能夠有效提升牽引功率，在具體作業(yè)過程中能夠滿足傾角較大的作業(yè)要求，同時，也能夠保障作業(yè)的進度。機電一體化技術(shù)在綜合采礦方面的應(yīng)用，與傳統(tǒng)采煤機相比，其制動力更為強勁，且是傳統(tǒng)采煤機的 1.5 到 2 倍，能夠有效提升采煤機的工作質(zhì)量。其次，繼電一體化采煤機設(shè)計更為簡單，傳統(tǒng)采煤機能量轉(zhuǎn)化率大約為 70% 左右，機電一體化能量轉(zhuǎn)化率能夠達到 99% 以上，優(yōu)勢也能夠全面的體現(xiàn)出來，如，其靈敏度較高，延長了機械的使用時間。極大的提升了工作效率，且煤礦機械也得到了快速的發(fā)展。

2.6在礦井環(huán)境監(jiān)測中應(yīng)用

在煤礦開采的整個過程中，在監(jiān)控方面起到最大作用的就是機電一體化技術(shù)。在煤礦的開采過程中，第一要素就是要保證開采環(huán)境的安全性。機電一體化組織系統(tǒng)有這么兩個優(yōu)點：其一是可以整體的監(jiān)控煤礦開采的情況，把控礦產(chǎn)的開采狀況，其二是監(jiān)測機械設(shè)備的使用情況，有利于及時的發(fā)現(xiàn)問題，如果那里出現(xiàn)了故障，該設(shè)備就可以發(fā)出警報提示，并且能夠準(zhǔn)確的指出故障部位，管理人員就可以第一時間發(fā)現(xiàn)情況，并根據(jù)故障發(fā)生的具體情況提出科學(xué)合理的解決發(fā)法，從而確保問題可以的到最及時的解決。這不但消除了人工檢測發(fā)現(xiàn)問題不及時的弊端，還能是設(shè)備能夠更加穩(wěn)定的運行，此外大大節(jié)省了人工檢測的時間，降低了維護設(shè)備所需要的費用，增加了設(shè)備的使用壽命，保證了煤礦的產(chǎn)量等等。并且隨著電子科技設(shè)備的不斷更新?lián)Q代，設(shè)備不斷向著人工智能的方向發(fā)展，基本實現(xiàn)自動故障檢測。

結(jié)語

隨著科技不斷的發(fā)展以及應(yīng)用，機電一體化技術(shù)的應(yīng)用能夠保障煤礦生產(chǎn)工作高效穩(wěn)定的進行，且極大的保障了作業(yè)人員的人身安全，提升了煤礦生產(chǎn)的效率以及質(zhì)量。

參考文獻：

[1] 翟志剛.機電一體化技術(shù)在煤礦機械中的應(yīng)用[J].石化技術(shù)，2019.

[2] 張戰(zhàn)杰.機電一體化技術(shù)在煤礦機械中的應(yīng)用研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2019.

（作者單位：銳洋集團東北電纜有限公司）