在煤礦生產(chǎn)中機電一體化技術的運用研究

【摘要】隨著社會的飛速發(fā)展，機電一體化技術得到了廣泛的運用。在煤礦生產(chǎn)過程中，機電一體化的深入直接影響到生產(chǎn)成果。經(jīng)過不斷的實踐積累，機電一體化已經(jīng)不單是機械技術和電子技術的雙重疊加，而是為達到平衡功能而裝置的科學探測手段。該技術的廣泛應用將電子設備和信息處理功能相互融合，具有很大的發(fā)展空間。

【關鍵詞】煤礦；機電一體化技術；運用

隨著社會的飛速發(fā)展，機電一體化技術得到了廣泛的運用。在煤礦生產(chǎn)過程中，機電一體化的深入直接影響到生產(chǎn)成果。經(jīng)過不斷的實踐積累，機電一體化已經(jīng)不但是機械技術和電子技術的雙重疊加，而是為達到平衡功能而裝置的科學探測手段。該技術的廣泛應用將電子設備和信息處理功能相互融合。筆者作為工作在一線的技術人員，對機電一體化技術在煤礦生產(chǎn)中的運用進行了簡要研究。

一、機電一體化技術在煤礦生產(chǎn)中的意義

機電一體化技術在煤礦事業(yè)中得到了廣泛的運用，它是機械系統(tǒng)和微電子產(chǎn)業(yè)的有機結(jié)合。隨著現(xiàn)代化煤炭工業(yè)發(fā)展的高速步伐，強大的機械作用為工業(yè)發(fā)展帶來了源源不斷的發(fā)展動力，使煤礦產(chǎn)業(yè)更加健全和豐富。機電一體化對煤礦企業(yè)的意義深遠。從煤炭生產(chǎn)的角度上來說，它的發(fā)展經(jīng)歷了手工、炮采、機械化三個階段。而在機械化階段，機電一體化使煤礦開采的產(chǎn)量不斷提高，生產(chǎn)效率達到了飛速提升。

煤炭的發(fā)展直接影響了工業(yè)產(chǎn)量的提升。據(jù)統(tǒng)計，我國每年煤礦開采的年產(chǎn)量從幾百噸發(fā)展到了幾千萬噸。一些先進的企業(yè)、礦業(yè)在一個采礦工作面生產(chǎn)力就能達到五百萬噸，例如神華集團有限責任公司、河南煤業(yè)化工集團有限責任公司、山西焦煤集團有限責任公司等等。在大型企業(yè)的發(fā)展中，機械技術占有整體系統(tǒng)構(gòu)造的百分之八十以上，這就要求機電技術能夠更加科學和完善。

二、機電一體化在煤炭生產(chǎn)中的優(yōu)勢和劣勢

機電一體化集中了機械、電子、計算機和信息技術，這種綜合技術與煤炭采集的機械技術結(jié)合起來，相互交匯成一種新興的綜合技術。通過這樣的集合，機電一體化的本質(zhì)已經(jīng)不再是單純電子技術的簡化，而是形成了全面綜合的機械控制系統(tǒng)。

機電一體化技術在煤炭生產(chǎn)中具有以下特點：從其發(fā)展優(yōu)勢來說，機電一體技術的發(fā)展更具有很高的安全性和可靠性。由于煤炭挖掘采集具有一定的風險性，對于機械開采技術的強化至關重要。為了減輕人力的勞作風險，機械一體化采用自動監(jiān)視、自動報警、自動診斷等功能，大大簡化了各項煤炭企業(yè)所需的技術。尤其是機電一體化自動監(jiān)控技術，精簡了煤礦開采、運輸?shù)葯C械操作的步驟，并且具有操作簡單、使用方便、適用范圍廣、生產(chǎn)能力強、工作質(zhì)量高等特點。機電一體化產(chǎn)品的各種功能適用于煤炭開采的不同場合，極大的提高了煤炭技術監(jiān)控和探測的靈敏程度。經(jīng)過一定的發(fā)展和轉(zhuǎn)變，整個機械系統(tǒng)更加方便，尤其是自動檢驗和自動監(jiān)視的功能，能夠使機械故障得到最大程度的保護和維護，即使在錯誤狀態(tài)下，工作也能恢復正常。

在煤礦生產(chǎn)中，機電一體化也有一定的發(fā)展劣勢。例如：高投入、高耗能、高戰(zhàn)線。在這樣的特點中可以看出，由于企業(yè)需要強大的工作效率，勢必要采取機械的高耗能。這樣一來，就需要要淘汰大量的不易開采的呆滯、遺留煤柱和無法開采的薄煤層，可能會造成資金的大量投入。針對這樣的情況，應該合理設計淘汰和改造落后的機械設備。例如：MGD150NW采煤機、綜采液支架、自耦減壓起動控制柜、煤礦鋼絲繩損傷定量檢測系統(tǒng)，這些設備都可以提高功效、增加產(chǎn)量，提高人身及設備的安全系數(shù)。

三、機電一體化技術在煤礦生產(chǎn)中的創(chuàng)新和應用

煤炭生產(chǎn)操控系統(tǒng)融合機電一體化技術主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

（一）機電一體化技術在煤炭系統(tǒng)中達到自動控制

在機電一體化技術中，在線監(jiān)控、自動警報和故障診斷都具有重要的作用。對煤礦機械的電動機、傳送系統(tǒng)、工作裝置、制動系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)等在線監(jiān)控，能夠在煤炭事業(yè)開展的過程中，進行精確的運行狀態(tài)實時監(jiān)控。一旦該系統(tǒng)出現(xiàn)故障問題，就能自動報警并且上報故障的具體部位，逐漸改善操作員的工作條件，確保工作人員的工作安全。

在提高工作環(huán)境的同時，加強機械的工作效率，簡化設備維護檢查工作，降低機械使用和維修的費用，縮短停機維修的時間，加長煤炭開采運輸機械的使用壽命。例如，在采煤機變頻器上，安裝PLC控制系統(tǒng)，使得機電一體化實現(xiàn)多種情況之下的在線監(jiān)控和故障檢修，并對煤礦中的電氣設備進行更加人性化、智能化的設計。

（二）在煤礦生產(chǎn)中提高開采、運輸?shù)男?/p>

為了節(jié)省能源，降低煤業(yè)中的各項損耗，提高生產(chǎn)效率，要對機械一體化中的某些技術進行調(diào)節(jié)。例如：井下使用的膠帶運輸機、提升機、通風機等，都必須從傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)中進行更新，使用變頻啟動、PLC控制系統(tǒng)。升級后的系統(tǒng)節(jié)電量都可以達到百分之三十左右，在確保生產(chǎn)質(zhì)量的情況下，生產(chǎn)效率也大大提高了。

（三）在煤炭運輸中加深自動化或者半自動化的程度

煤礦機械為了實現(xiàn)自動化或半自動化的控制，可以減輕機械操作者的勞動強度，逐步提高生產(chǎn)效率。最大程度上減少因操作者的經(jīng)驗不足，對作業(yè)精確度的影響。例如：在某套薄煤綜合采集設備中，在機電設計中，將系統(tǒng)設定成為為微電腦操控，只要在支架操作控制器上輸入程序，支架就會自動連續(xù)動作起來，從而實現(xiàn)遠程操控操作和無人操作系統(tǒng)。

其實，在一些國外煤炭企業(yè)中，所需的生產(chǎn)輸送機、采煤機、挖掘機等電子機械一體化技術都采用了電子操縱的自動變速器，根據(jù)整體負荷的變化情況自動改變了傳統(tǒng)的動率。我國可以借鑒此機械技術，改變煤礦事業(yè)功率，大大提高能源的損耗性。

四、機電一體化對煤礦生產(chǎn)的發(fā)展方向

機電一體化的廣泛運用使過去落后的生產(chǎn)方式得到了極大的轉(zhuǎn)變，大量科學而精密的自動化電子設備徹底改變了煤礦作業(yè)的工作模式，明顯降低了工人們的勞動強度，大幅度提升了礦業(yè)生產(chǎn)的勞動效率。

在以后的發(fā)展方向上，機電一體化提高了勞動安全保障的工作環(huán)境。傳統(tǒng)工作中，潮濕、灰暗、布滿煤塵的環(huán)境會降低曠工的生活質(zhì)量，某些情況還會危及到健康質(zhì)量和人身安全。采用機電一體化設備進行煤炭的采掘、運輸不但能使礦工從繁重的體力勞動中解脫出來，而且還能降低事故和危害的幾率，防止工傷和職業(yè)病的高發(fā)，確保煤炭事業(yè)的穩(wěn)定、健康發(fā)展。

綜上所述，為了增加經(jīng)濟效益和勞動效率，機電一體化的運用使煤礦技術有了廣闊的發(fā)展空間。相信在機電一體化技術普及的以后，我國煤炭事業(yè)會得到更加平穩(wěn)、健康和高效的發(fā)展。