礦山機(jī)電一體化技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用與發(fā)展

王 霞

（臨沂職業(yè)學(xué)院，山東 臨沂 276000）

通常情況下，我們所稱之為的機(jī)電一體化主要指的是機(jī)械電子工程，它是一種機(jī)械工程和電氣自動(dòng)化有效融合的一種方式，在具體的應(yīng)用過程中，進(jìn)一步有效融合機(jī)械技術(shù)，電工電子技術(shù)，微電子技術(shù)，信息技術(shù)等一系列多種前沿技術(shù)，使其互相結(jié)合，發(fā)揮合力，在具體的應(yīng)用過程中體現(xiàn)出綜合效益。在礦山行業(yè)的實(shí)踐過程中有效應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，使其呈現(xiàn)出更顯著的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，可以使相關(guān)方面的難題和挑戰(zhàn)得到有效解決。據(jù)此，下文重點(diǎn)探討和分析機(jī)電一體化技術(shù)在礦山行業(yè)的實(shí)際發(fā)展情況以及發(fā)展前景等相關(guān)內(nèi)容。

1 礦山機(jī)電一體化技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

在具體的應(yīng)用過程中，機(jī)電一體化技術(shù)呈現(xiàn)出十分顯著的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，特別是在礦山領(lǐng)域有效利用機(jī)電一體化技術(shù)，能夠使作業(yè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度充分降低，進(jìn)一步確保工作環(huán)境的安全系數(shù)有極大增加。與此同時(shí)，也能夠充分實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗、安全保障等相關(guān)工作。近幾年來，隨著礦山領(lǐng)域轉(zhuǎn)型升級(jí)，不斷應(yīng)用自動(dòng)化智能化技術(shù)，使該行業(yè)呈現(xiàn)出十分顯著的發(fā)展優(yōu)勢(shì)。而隨著機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用和普及，在礦山領(lǐng)域能夠在更大程度上提升其安全性和穩(wěn)定性，充分規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，使礦山能夠在更大程度上實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的雙贏，就其具體的應(yīng)用情況來看，主要包括以下幾個(gè)方面。

1.1 機(jī)電一體化技術(shù)在礦井提升系統(tǒng)中得以有效應(yīng)用

在礦山的運(yùn)營和生產(chǎn)過程中，提升系統(tǒng)是其中至關(guān)重要的組成部分，對(duì)于設(shè)備的機(jī)械傳動(dòng)性能和電氣控制性能都有著特別高的要求。同時(shí)，它也是礦山基地一體化水平和質(zhì)量得到有效呈現(xiàn)的核心設(shè)備。當(dāng)前，在具體的實(shí)踐過程中，很多礦山都結(jié)合自身的實(shí)際情況，有效采用全數(shù)字化的交/直流提升機(jī)，在結(jié)構(gòu)上將滾筒和傳動(dòng)、驅(qū)動(dòng)相關(guān)裝置融為一體，使其呈現(xiàn)出合力的作用，結(jié)合多種優(yōu)勢(shì)，使其發(fā)揮更大的效能。與此同時(shí)，它也可以使機(jī)械結(jié)構(gòu)得到有效的簡化。在電控方面，切實(shí)有效的應(yīng)用PLC技術(shù)和變頻技術(shù)，這樣能夠更有利于相關(guān)設(shè)備的模塊實(shí)現(xiàn)充分的組合，并優(yōu)化配置，使設(shè)備安裝程序更加簡化，從根本上有效實(shí)現(xiàn)電機(jī)軟啟動(dòng)、動(dòng)靜態(tài)雙重環(huán)境下與電機(jī)的轉(zhuǎn)速有針對(duì)性的調(diào)節(jié)。通過這樣的方法，能夠從根本上有效規(guī)避轉(zhuǎn)差沖擊公關(guān)方面的問題。除此之外，有針對(duì)性的利用機(jī)電一體化技術(shù)，還能夠更精準(zhǔn)有效的全程化監(jiān)控提升機(jī)具體的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)化的監(jiān)管和控制，這樣能夠進(jìn)一步確保相關(guān)操作人員針對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行及時(shí)有效的觀測和分析，從而在整個(gè)過程中及時(shí)有效的發(fā)現(xiàn)異常情況或者隱患，從而對(duì)問題進(jìn)行有效解決。在實(shí)踐的過程中，利用該技術(shù)也可以對(duì)該設(shè)備進(jìn)行更切實(shí)有效的維修保養(yǎng)，使其呈現(xiàn)的運(yùn)維難度在更大程度上降低，在工作量節(jié)能減排等相關(guān)方面，往往更有優(yōu)勢(shì)，比傳統(tǒng)的機(jī)械電氣化形式所構(gòu)建的提升機(jī)系統(tǒng)有十分明顯的應(yīng)用優(yōu)異性。

1.2 機(jī)電一體化技術(shù)礦山自動(dòng)化排水系統(tǒng)中得以有效應(yīng)用

從礦山各個(gè)環(huán)節(jié)和全過程的操作環(huán)節(jié)中來看，排水系統(tǒng)都有著至關(guān)重要的作用，它的運(yùn)營效率如何，對(duì)于礦山的開采，開拓以及基建等一系列相關(guān)工作都有著使分關(guān)鍵的作用。在這個(gè)過程中有效利用機(jī)電一體化技術(shù)，可以進(jìn)一步結(jié)合具體情況構(gòu)建相對(duì)應(yīng)的自動(dòng)化排水系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要分成三個(gè)部分，分別是遠(yuǎn)端監(jiān)控、現(xiàn)場控制和數(shù)據(jù)監(jiān)測收集系統(tǒng)，在系統(tǒng)中有針對(duì)性的安裝轉(zhuǎn)速，壓力，溫度等一系列相關(guān)傳感器，能夠針對(duì)現(xiàn)場信號(hào)進(jìn)行及時(shí)有效的反饋，主控室計(jì)算機(jī)深入細(xì)致的分析現(xiàn)場信號(hào)，通過這樣的方法，能夠在更大程度上有效控制水泵的控制柜，從而針對(duì)水泵的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行繼續(xù)有效的調(diào)節(jié)。如果水位上升，在這樣的情況下，集散控制系統(tǒng)柜將水位傳感器發(fā)出的模擬信號(hào)，利用AD轉(zhuǎn)換器試題轉(zhuǎn)換成為計(jì)算機(jī)能夠有效識(shí)別的數(shù)字信號(hào)，然后再利用主控計(jì)算機(jī)的程序計(jì)算，并對(duì)其進(jìn)行對(duì)比分析，由此，計(jì)算機(jī)就能夠發(fā)出相對(duì)應(yīng)的控制指令，集散控制柜接收到指令之后就可以針對(duì)水泵做出相對(duì)應(yīng)的動(dòng)作。在自動(dòng)化的排水系統(tǒng)中使用遠(yuǎn)端安全監(jiān)控系統(tǒng)，可以針對(duì)現(xiàn)場的具體情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的視頻展示。與此同時(shí)，也可以更全面細(xì)致的監(jiān)控和報(bào)警動(dòng)力、水壓、門禁等區(qū)域的具體情況，確保周邊的環(huán)境足夠安全穩(wěn)定，并且能夠確保主控制室進(jìn)行遠(yuǎn)程指揮，使險(xiǎn)情得以排除等等。從整體上來看，充分利用機(jī)電一體化技術(shù)，能夠使排水系統(tǒng)系統(tǒng)在最大程度上實(shí)現(xiàn)智能化，自動(dòng)化操作，有效提升管理效率。

1.3 機(jī)電一體化技術(shù)在礦山通風(fēng)系統(tǒng)中得以有效應(yīng)用

在礦山的生產(chǎn)過程中，通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)備是其眾多生產(chǎn)設(shè)備中十分重要的用電設(shè)備。地下礦山開采有著十分顯著的特點(diǎn)，其中隨著工程的進(jìn)一步推進(jìn)，巷道逐年加長、作業(yè)面增加，而所需的供風(fēng)量也有很大程度的增加，就是十分典型的特點(diǎn)。然而，很多生產(chǎn)企業(yè)在進(jìn)行通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和通風(fēng)機(jī)的選型的過程中，往往是結(jié)合最大的需用量來進(jìn)行考慮的，而這樣的考慮會(huì)造成比較典型的問題：在礦山具體的生產(chǎn)中期或者前期，通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)備往往都是在比較低的負(fù)荷狀態(tài)下進(jìn)行運(yùn)行的，通常情況下經(jīng)濟(jì)效益比較低，而能耗很高。

與此同時(shí)，因?yàn)榫伦鳂I(yè)區(qū)域和實(shí)踐活動(dòng)的不同，導(dǎo)致工作人員分布十分不平均，由此造成通風(fēng)的需求量嚴(yán)重不平衡。針對(duì)這樣的情況，為了充分實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，使設(shè)備效率得到最大發(fā)揮的目的，在礦山中有效運(yùn)用機(jī)電一體化技術(shù)，這樣能夠確保可編程控制器集合在主通風(fēng)機(jī)自動(dòng)化變頻系統(tǒng)有效安裝，把可編程控制器具體的控制中心，而智能化的變頻器當(dāng)做執(zhí)行核心的自動(dòng)化通風(fēng)系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)的低頻部分由一臺(tái)智能變頻器和兩臺(tái)低頻接觸器有機(jī)構(gòu)成，在實(shí)踐的操作過程中作為主回路；工頻部分是由兩臺(tái)降壓啟動(dòng)器機(jī)構(gòu)成的，可以當(dāng)做后備回路，在這樣的情況下，如果主回路有某種程度上的故障，可以進(jìn)行降壓啟動(dòng)，這樣能夠進(jìn)一步保證風(fēng)機(jī)的安全性和穩(wěn)定性。與傳統(tǒng)的控制方式進(jìn)行對(duì)比，機(jī)電一體化技術(shù)在此呈現(xiàn)出巨大的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，可以進(jìn)一步提升設(shè)備運(yùn)行的安全性，可靠性，使參數(shù)變更更加靈活有效，可以更加廣泛的應(yīng)用在礦山通風(fēng)系統(tǒng)的自動(dòng)化改造過程中。

2 礦山機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

目前，隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，以及知識(shí)的不斷更新，相關(guān)技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，在礦山機(jī)電一體化技術(shù)方面，在不同領(lǐng)域都廣泛應(yīng)用，不斷滲透，由此使礦山領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破性的發(fā)展。在自動(dòng)化一體無人選礦系統(tǒng)、瓦斯檢測機(jī)器人、遙控隧道掘進(jìn)機(jī)和遙控模支一體臺(tái)車等各方面都有了不斷的進(jìn)步和完善，設(shè)備更為先進(jìn)技術(shù)，在研發(fā)的過程中呈現(xiàn)出十分顯著的應(yīng)用效果，并且在實(shí)踐的過程中得到越來越廣泛的應(yīng)用，由此使礦山進(jìn)一步充分實(shí)現(xiàn)少人化、智能化、安全化發(fā)展趨勢(shì)。與此同時(shí)，在人力資源等相關(guān)方面有更大的節(jié)約，進(jìn)一步提升生產(chǎn)效率，從根本上確保生產(chǎn)安全，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，這也成為機(jī)電一體化技術(shù)在礦山領(lǐng)域的應(yīng)用趨勢(shì)和發(fā)展要求。由此可以使礦山企業(yè)的影響力，經(jīng)濟(jì)效益，社會(huì)效益得到更顯著的提升。

3 結(jié)束語

總而言之，通過上面的分析和探討，我們能夠著重看出，在具體的礦山生產(chǎn)實(shí)踐中，有效利用機(jī)電一體化技術(shù)，能夠呈現(xiàn)出十分顯著的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。在后續(xù)的發(fā)展過程中，要針對(duì)該技術(shù)進(jìn)行不斷的優(yōu)化和完善，并確保其對(duì)礦山企業(yè)有更大的幫助，從而使礦山行業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。