機(jī)電一體化技術(shù)在礦山機(jī)械中的應(yīng)用

（山西焦煤西山煤電礦業(yè)管理公司 山西 030053）

機(jī)電一體化技術(shù)是一種包含著多學(xué)科內(nèi)容的交叉技術(shù)，涉及到機(jī)械技術(shù)、通信技術(shù)與電子技術(shù)等。機(jī)電一體化技術(shù)在具體應(yīng)用過(guò)程中可以促進(jìn)各種工程機(jī)械的高度自動(dòng)化與智能化，當(dāng)機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用在礦山機(jī)械時(shí)，可以將整個(gè)開(kāi)采系統(tǒng)集成起來(lái)，并對(duì)整個(gè)開(kāi)采過(guò)程進(jìn)行全面的終端控制。與傳統(tǒng)開(kāi)采相比，機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用在礦山機(jī)械中不僅可有效降低開(kāi)采過(guò)程對(duì)人工的依賴，同時(shí)也能進(jìn)一步提高開(kāi)采安全性，最大程度的保障員工的生命安全，實(shí)現(xiàn)整個(gè)礦產(chǎn)開(kāi)采的高效率與高質(zhì)量完成。

1.機(jī)電一體化技術(shù)在礦山機(jī)械中的應(yīng)用價(jià)值分析

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，我國(guó)的礦山開(kāi)采效率正在不斷提升，很多開(kāi)采環(huán)節(jié)都已經(jīng)逐漸實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化與智能化，這都充分依托機(jī)電一體化技術(shù)的支持，同時(shí)在數(shù)字信息技術(shù)、液壓技術(shù)的配合下，機(jī)械的使用壽命也在不斷延長(zhǎng)、維修難度不斷降低，因此機(jī)電一體化技術(shù)在礦山機(jī)械中有著十分重要的應(yīng)用價(jià)值。

(1)可有效提高開(kāi)采效率

在未應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)之前，我國(guó)的礦山開(kāi)采主要依靠人工操作機(jī)械，不僅工作效率難以保證，而且還很容易出現(xiàn)人為失誤，造成不必要的損失，使得開(kāi)采效率無(wú)法有效提升。在應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)后，礦山機(jī)械的使用繁瑣程度被極大簡(jiǎn)化，數(shù)控控制系統(tǒng)可以自動(dòng)控制一些重復(fù)性動(dòng)作，將人工從繁瑣的工作中解放出來(lái)，這可有效降低人工成本，促使機(jī)械發(fā)揮出最大的機(jī)械性能。

與此同時(shí)，隨著機(jī)電一體化技術(shù)的廣泛應(yīng)用，礦山的開(kāi)采難度也在不斷下降，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)一些更深領(lǐng)域的開(kāi)采，由于高度自動(dòng)化的機(jī)械設(shè)備能夠適應(yīng)非常復(fù)雜的施工環(huán)境，這不僅可以有效保證工人的生命安全，同時(shí)也可進(jìn)一步降低開(kāi)采成本、提高開(kāi)采效率。

(2)實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)資源的充分利用

我國(guó)地大物博，蘊(yùn)含著十分豐富的礦產(chǎn)資源，但是我國(guó)的礦產(chǎn)資源絕大多數(shù)都分布在薄礦層，在開(kāi)采上具有一定難度，尤其對(duì)于人工開(kāi)采來(lái)說(shuō)，開(kāi)采技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法滿足實(shí)際的開(kāi)采需求，使得開(kāi)采過(guò)程屢步維艱，這也造成一部分的礦產(chǎn)資源沒(méi)有被充分開(kāi)采出來(lái)，產(chǎn)生了一定資源浪費(fèi)。在機(jī)電一體化技術(shù)的支持下，薄礦層的開(kāi)采難度被極大降低，地下所蘊(yùn)含的礦產(chǎn)資源可以被最大程度的開(kāi)發(fā)與利用，從而使得我國(guó)礦產(chǎn)能源儲(chǔ)備更加豐沛。

(3)提高礦產(chǎn)開(kāi)采的安全性

在過(guò)去對(duì)礦山進(jìn)行開(kāi)采時(shí)，由于無(wú)法保證機(jī)械性能的穩(wěn)定性，所以一些復(fù)雜的開(kāi)采工作都需要人工進(jìn)行手動(dòng)完成，由于礦山開(kāi)采需要面臨極其復(fù)雜的外界環(huán)境，很容易引發(fā)開(kāi)采事故，對(duì)工人的生命安全帶來(lái)極大威脅。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步與完善，各種高度智能化與自動(dòng)化的機(jī)械設(shè)備逐漸應(yīng)用到開(kāi)采過(guò)程中，可以取代人工在各種復(fù)雜的環(huán)境下從事危險(xiǎn)性工作，極大的保證了礦產(chǎn)開(kāi)采的安全性。

(4)降低能耗

礦山機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中需要消耗大量能源，如何有效降低能源消耗率也是一直困擾我國(guó)礦產(chǎn)開(kāi)采的難題之一。礦山機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中離不開(kāi)電力的支持，但是機(jī)械在運(yùn)行過(guò)程中經(jīng)常會(huì)存在著一些做無(wú)用功的情況，電能也被隨之消耗。而應(yīng)用機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)，可以精準(zhǔn)操作機(jī)械，減少不必要的操作程序，可最大程度的避免機(jī)械做無(wú)用功，因此可有效降低能耗，節(jié)省資源。

2.機(jī)電一體化技術(shù)在礦山機(jī)械中的具體應(yīng)用

(1)應(yīng)用在綜合采礦機(jī)械上

綜合采礦機(jī)械主要包括礦機(jī)提升機(jī)、牽引采礦機(jī)、傳輸機(jī)等，在機(jī)電一體化技術(shù)與液壓技術(shù)相結(jié)合的背景下，綜合采礦機(jī)械將實(shí)現(xiàn)高度智能化與自動(dòng)化。這不僅可有效降低人工的勞動(dòng)強(qiáng)度，也可最大程度的提高生產(chǎn)效率，從而有效控制采礦成本。在機(jī)電一體化技術(shù)的支持下，機(jī)電牽引采礦機(jī)可以實(shí)現(xiàn)更大的牽引角度，有效擴(kuò)大采礦范圍，同時(shí)傳輸機(jī)和提升機(jī)也能夠全程實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制，極大程度的保證機(jī)械的安全運(yùn)行。機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用在綜合采礦機(jī)械上，不僅使得機(jī)器的操作更加靈活，同時(shí)在數(shù)控技術(shù)的監(jiān)督下，也能最大地保障機(jī)械的穩(wěn)定性能，讓整個(gè)開(kāi)采過(guò)程更加安全。

圖1 基于機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)的典型機(jī)械設(shè)備接線示意圖

(2)應(yīng)用在監(jiān)控系統(tǒng)上

安全生產(chǎn)是我國(guó)所有企業(yè)的最基本生產(chǎn)原則，礦山開(kāi)采也需要以安全生產(chǎn)為第一前提。因此在礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)中，最大程度的保證施工安全是所有技術(shù)的應(yīng)用前提。將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用在監(jiān)控系統(tǒng)上，可有效保證監(jiān)控系統(tǒng)在復(fù)雜的施工環(huán)境中對(duì)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，確保所有設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)穩(wěn)定正常。監(jiān)測(cè)主機(jī)與被監(jiān)測(cè)設(shè)備利用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行有效連接，當(dāng)監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)設(shè)備出現(xiàn)異常時(shí)，控制中心要及時(shí)作出調(diào)整，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與整理及時(shí)采取有效措施，最大程度的降低設(shè)備故障所帶來(lái)的影響，保證開(kāi)采安全。機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)還可以通過(guò)設(shè)備之間的網(wǎng)絡(luò)連接，將機(jī)械運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)記錄下來(lái)并同步上傳，從而監(jiān)控設(shè)備即可通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)來(lái)及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備是否存在異常，以此來(lái)保證設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。

圖2 監(jiān)控設(shè)備繼電器驅(qū)動(dòng)原理示意圖

(3)應(yīng)用在運(yùn)輸機(jī)械設(shè)備中

在礦產(chǎn)開(kāi)采過(guò)程中，影響開(kāi)采效率的一個(gè)重要因素就是運(yùn)輸效率，只有在保證運(yùn)輸效率的前提下，開(kāi)采效率才可以被進(jìn)一步提高。當(dāng)機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)應(yīng)用在運(yùn)輸設(shè)備中時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸設(shè)備的高度機(jī)械化與自動(dòng)化，極大的提高運(yùn)輸設(shè)備的運(yùn)行效率。對(duì)于現(xiàn)階段應(yīng)用最為廣泛的帶式輸送機(jī)，在機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)的支持下，可以更加精準(zhǔn)的控制傳輸過(guò)程，發(fā)揮出機(jī)械的最大性能。

3.優(yōu)化機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用策略

(1)建立完善的人才培養(yǎng)制度

機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用在礦產(chǎn)開(kāi)采過(guò)程中，雖然可有效減少對(duì)人工的依賴，降低人工成本，但是不可否認(rèn)的是，隨著技術(shù)的不斷創(chuàng)新，新技術(shù)將更加復(fù)雜與先進(jìn)，這也就要求工作人員必須具備極高素質(zhì)，能夠熟練使用新技術(shù)與新設(shè)備，發(fā)揮出機(jī)械的最大性能。因此相關(guān)企業(yè)必須要制定完善的人才培養(yǎng)制度，不斷提高人才質(zhì)量，保證在礦產(chǎn)開(kāi)采的每一環(huán)節(jié)，都能夠在專業(yè)人才的作用下發(fā)揮出機(jī)械的最大效率。與此同時(shí)，在礦產(chǎn)開(kāi)采過(guò)程中，各種機(jī)械設(shè)備一定會(huì)出現(xiàn)或大或小的故障，因此專業(yè)的維修人才必不可少，維修人員必須具備極高的專業(yè)素質(zhì)與豐富的維修經(jīng)驗(yàn)，可以在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)故障原因并采取有效措施，將故障的影響范圍降到最低。企業(yè)的發(fā)展離不開(kāi)人才的支持，因此企業(yè)也要加大對(duì)先進(jìn)人才的引進(jìn)力度，加大對(duì)人才的培訓(xùn)力度，促進(jìn)我國(guó)礦產(chǎn)開(kāi)采的順利進(jìn)行。

(2)完善管理制度

人才是各項(xiàng)技術(shù)的直接實(shí)施者，因此在礦產(chǎn)開(kāi)采過(guò)程中，相關(guān)企業(yè)不僅要加大對(duì)人才的建設(shè)力度，同時(shí)要制定完善的管理制度來(lái)保證各項(xiàng)技術(shù)的有效落實(shí)。具體來(lái)說(shuō)，需要結(jié)合作業(yè)區(qū)的實(shí)際情況，配置相應(yīng)的開(kāi)采設(shè)備，并結(jié)合具體的開(kāi)采環(huán)境，制定出完善的管理制度，確保在每一個(gè)開(kāi)采環(huán)節(jié)都能實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化技術(shù)的最大應(yīng)用，堅(jiān)決避免因管理制度落后于開(kāi)采技術(shù)而影響開(kāi)采質(zhì)量的情況出現(xiàn)。

綜上所述，機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用在礦山機(jī)械設(shè)備中，有著十分重要的應(yīng)用價(jià)值，不僅可有效提高開(kāi)采效率、提高開(kāi)采安全性，同時(shí)也能最大程度的開(kāi)發(fā)出礦產(chǎn)資源，實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)資源的最大利用，而且也會(huì)降低在開(kāi)采過(guò)程中不必要的能源消耗，有著重要的節(jié)能價(jià)值。現(xiàn)如今隨著機(jī)電一體化技術(shù)的逐漸成熟，在礦山機(jī)械中已經(jīng)廣泛應(yīng)用于綜合開(kāi)采機(jī)械、監(jiān)控系統(tǒng)與運(yùn)輸機(jī)械中，并且都發(fā)揮出了一定的積極作用，使得礦產(chǎn)開(kāi)采工作更加安全、更加高效、更加節(jié)能。因此為了最大程度的實(shí)現(xiàn)機(jī)械的自動(dòng)化與智能化，相關(guān)企業(yè)一定要建立完善的人才培養(yǎng)制度與管理制度，實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化技術(shù)的最大落實(shí)，以此來(lái)保證我國(guó)礦產(chǎn)開(kāi)采的高效進(jìn)行。