采礦過程中機(jī)電一體化的應(yīng)用與發(fā)展探析

邵莉斯

摘?要：近年來隨著機(jī)電一體化技術(shù)的日益成熟以及在具體的運(yùn)用中所取得不錯(cuò)的成效，機(jī)電一體化現(xiàn)已在各領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。本文立足煤礦企業(yè)，論述了機(jī)電一體化在采礦過程中的運(yùn)用情況，以及機(jī)電一體化未來的發(fā)展趨勢(shì)，旨在促進(jìn)機(jī)電一體化在煤礦領(lǐng)域得到全面落實(shí)。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化;采礦工作;煤礦企業(yè)

煤炭開采技術(shù)直接影響煤礦礦井的產(chǎn)能釋放，隨著煤礦開采地域的不斷擴(kuò)大和延伸，以及采煤機(jī)械的更新?lián)Q代，傳統(tǒng)采煤工藝已經(jīng)不能滿足國(guó)家發(fā)展對(duì)能源的需求，現(xiàn)代綜合采煤工藝的發(fā)展進(jìn)步必須通過不斷創(chuàng)新才能跟上時(shí)代步伐，因此機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦行業(yè)的應(yīng)用越來越重要。

1.機(jī)電一體化的基本概念及其構(gòu)成要素

1.1?機(jī)電一體化的內(nèi)涵

機(jī)電一體化是最近幾年新出現(xiàn)的自動(dòng)化技術(shù)，并且很快得到了高速發(fā)展，成為許多行業(yè)技術(shù)改造的重點(diǎn)方向。所謂機(jī)電一體化，是指融合了電子信息、機(jī)械設(shè)備、電腦軟件等多門學(xué)科技術(shù)為一體的綜合技術(shù)，它綜合了不同學(xué)科知識(shí)和技術(shù)特點(diǎn)，將它們有機(jī)的整合在一起，形成了一門獨(dú)具特色而又具備廣闊發(fā)展?jié)摿Φ募夹g(shù)應(yīng)用方案，能夠有效提升工業(yè)生產(chǎn)效益和效率。

1.2?機(jī)電一體化技術(shù)的特點(diǎn)

（1）安全性高。機(jī)電一體化技術(shù)具備十分強(qiáng)大的應(yīng)用功能，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)監(jiān)控、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸、緊急預(yù)警以及自我更新和恢復(fù)等智能化操作，對(duì)于在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的任何意外情況，例如電路短路、工作負(fù)荷過大、電機(jī)失靈等問題，都能夠及時(shí)檢測(cè)并報(bào)警，可以有效防范事故風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生，不斷提高生產(chǎn)安全性和穩(wěn)定性，保證良好的安全生產(chǎn)環(huán)境，提供企業(yè)的綜合生產(chǎn)效益;

（2）實(shí)操性強(qiáng)。機(jī)電一體化技術(shù)所采用的各種設(shè)備具有高智能化特點(diǎn)，大大降低了人工操作的工作量，使得操作過程更加簡(jiǎn)單和規(guī)范，避免了由于人工操作帶來的各種失誤，顯著提高了生產(chǎn)過程中的安全性和穩(wěn)定性。

（3）實(shí)用性大。與機(jī)電一體化技術(shù)相配套的各種設(shè)備和儀器，都具有較高的自動(dòng)化水平和智能化程度，能夠有效提高日常保養(yǎng)和故障檢修工作性能，可以通過提高相關(guān)配套儀器和設(shè)備的自動(dòng)化程度來加強(qiáng)整個(gè)一體化生產(chǎn)系統(tǒng)的自動(dòng)化水平，降低人為因素對(duì)生產(chǎn)設(shè)備操作的不利影響，從而不斷提高生產(chǎn)操作的規(guī)范化水準(zhǔn)，保證更高水平的工作質(zhì)量和效率，提高企業(yè)的總投入產(chǎn)出比。

2.機(jī)電一體化的核心技術(shù)構(gòu)成

2.1?機(jī)械本體技術(shù)

要改善和提高機(jī)械設(shè)備的總體工作效率，必須從三方面來努力：自身重量、加工精度和產(chǎn)出量。當(dāng)前，機(jī)械加工對(duì)象都是各種金屬材料，降低加工自身的設(shè)備重量，可以有效提升機(jī)械加工效率，一般考慮利用非金屬材料配件來置換不重要的金屬部件。通過降低加工機(jī)械設(shè)備自重，可以提高加工設(shè)備小型化水平，不斷提高加工設(shè)備的工作反應(yīng)速度，降低能耗，提高加工效益。

2.2?信息處理技術(shù)

機(jī)電一體化與信息技術(shù)的融合程度正在不斷深入和加深。為了提高機(jī)電一體化的應(yīng)用水平和生產(chǎn)力，可以通過信息化改造來實(shí)現(xiàn)。利用信息科技提高工業(yè)生產(chǎn)綜合效益，是未來工業(yè)技術(shù)發(fā)展的主要方向之一。

2.3?信息傳感技術(shù)

機(jī)電一體化的傳感技術(shù)主要是因?yàn)樗梢酝ㄟ^光纖和電纜傳感器能夠提高其傳感器的安全性以及可靠性，在采礦應(yīng)用過程中具有很高的安全性能，對(duì)防止電磁干擾具有很大的抵抗功能。

3.機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦中的應(yīng)用

3.1機(jī)電一體化技術(shù)在采煤機(jī)的應(yīng)用

機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦行業(yè)最典型的應(yīng)用在于電牽引采煤機(jī)設(shè)備的開發(fā)和推廣，這種機(jī)電一體化采煤機(jī)相比大多數(shù)電牽引采煤機(jī)具有多種特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)：第一，電牽引采煤機(jī)最主要的特征就是它具有良好的牽引特性，電牽引采煤機(jī)在前進(jìn)過程中可以不斷地提供牽引力;第二，電牽引采煤機(jī)能夠保證在采煤系統(tǒng)下滑作業(yè)時(shí)進(jìn)行發(fā)電制動(dòng)，其軸端裝有停機(jī)時(shí)防止機(jī)器下滑的制動(dòng)器，因此非常適用于大傾角煤層的開采，尤其適用于50°±10°傾角范圍的煤層，并且不需要其它防滑裝置;第三，電牽引采煤機(jī)易損原件少，除了電動(dòng)機(jī)的電刷和整流子容易磨損意外，再無其它易損元件，因此具有維修量小、運(yùn)行可靠、壽命長(zhǎng)、效率高等優(yōu)點(diǎn)。

3.2機(jī)電一體化技術(shù)在提升機(jī)的應(yīng)用

礦井提升機(jī)是目前煤礦機(jī)電一體化、自動(dòng)化水平最高的設(shè)備，典型產(chǎn)品為全數(shù)字化交直流提升機(jī)，其中以內(nèi)裝式提升機(jī)最具代表性，該設(shè)備在結(jié)構(gòu)上采用合二為一的驅(qū)動(dòng)和滾筒裝置，大大簡(jiǎn)化了機(jī)械結(jié)構(gòu)，充分體現(xiàn)了機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)以及自動(dòng)化技術(shù)的有機(jī)結(jié)合。

3.3機(jī)電一體化技術(shù)在皮帶機(jī)的應(yīng)用

我國(guó)煤礦井下輸送系統(tǒng)的主要運(yùn)輸設(shè)備是皮帶機(jī)，它能夠滿足長(zhǎng)距離連續(xù)輸送，并且皮帶機(jī)具有輸送量大、運(yùn)行可靠、效率高和易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)。目前主要采用機(jī)、電、液一體化的CST可控軟啟動(dòng)裝置，我國(guó)煤礦皮帶機(jī)一般采用3點(diǎn)驅(qū)動(dòng)技術(shù)，并且需要相應(yīng)地限制輸送機(jī)的單機(jī)長(zhǎng)度和運(yùn)量，該項(xiàng)技術(shù)與世界發(fā)達(dá)國(guó)家相比存在著一定的差距。

4.煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

煤礦機(jī)電一體化是隨著機(jī)電一體化的發(fā)展而發(fā)展的，它與機(jī)電一體化的發(fā)展是統(tǒng)一的，同步進(jìn)行的。煤礦機(jī)電一體化未來發(fā)展趨勢(shì)如下：第一，煤礦機(jī)電設(shè)備更加智能化，智能化系統(tǒng)是21世紀(jì)才開始流行起來的新興技術(shù)，其使用范圍和完善水平都存在著明顯缺陷，因此煤礦機(jī)電設(shè)備的智能化成為一個(gè)重要的研究方向;第二，煤礦機(jī)電設(shè)備更加微型化，微型化在煤礦機(jī)電一體化中的應(yīng)用并不成熟，它伴隨著微電子技術(shù)的興起而發(fā)展;第三，煤礦機(jī)電設(shè)備更加系統(tǒng)化，煤礦企業(yè)機(jī)電一體化所包容的范圍越來越廣，所使用的技術(shù)范圍也逐漸擴(kuò)增，隨著這些種類的繁多，就產(chǎn)生了一個(gè)關(guān)鍵的問題：如何能夠使這些差異很大的技術(shù)有機(jī)的組合起來，以發(fā)揮更大作用。迄今為止，尚未有一個(gè)國(guó)家或企業(yè)能夠很好地充分利用這些技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，無法避免其缺陷，因此該項(xiàng)內(nèi)容也成為今后發(fā)展的一個(gè)重要方向。

5.結(jié)論

總之，通過本文論述，我們?cè)趯?duì)機(jī)電一體化這項(xiàng)技術(shù)逐步了解的前提下，我們深知：對(duì)于如何使其在煤礦企業(yè)中得到落實(shí)和運(yùn)用還需要很多工作要做，但無論如何，我們必須重視機(jī)電一體化在采礦中的作用，最大發(fā)揮其在行業(yè)中存在的潛在價(jià)值，在煤礦企業(yè)開采過程中嘗試落實(shí)這些技術(shù)的應(yīng)用，為提高煤礦企業(yè)生產(chǎn)效率創(chuàng)造良好條件。

參考文獻(xiàn)：

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