機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用探究

閆建明

山西中煤華利鐵新煤業(yè)有限公司 山西靈石 031300

機(jī)電一體化機(jī)械設(shè)備在實(shí)踐中應(yīng)用具有記憶、運(yùn)轉(zhuǎn)以及信息處理的功能與作用，可以在根本上滿足機(jī)械產(chǎn)品的性能以及功能要求，其整體結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單便捷，具有輕巧、便捷的發(fā)展趨勢(shì)，始終堅(jiān)持系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化以及模塊化的標(biāo)準(zhǔn)?？梢曰趯?shí)際狀況及時(shí)調(diào)整以機(jī)械設(shè)備的負(fù)荷狀態(tài)，控制其運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，進(jìn)而在根本上提升資源的利用效率，節(jié)約各種資源。而機(jī)電一體化設(shè)備在煤礦生產(chǎn)作業(yè)中具有故障診斷以及自動(dòng)監(jiān)測(cè)的功能，可以在根本上保障系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性[1]。

1 機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用意義

1.1 提高經(jīng)濟(jì)效益

傳統(tǒng)的煤礦開(kāi)采，大多都是利用人工開(kāi)挖的方式來(lái)進(jìn)行，煤礦開(kāi)采的環(huán)境相對(duì)較為惡劣，安全系數(shù)相對(duì)較低，造成在煤礦開(kāi)采的過(guò)程中頻繁出現(xiàn)安全事故，其主要原因是煤礦在開(kāi)采的過(guò)程中由于支護(hù)技術(shù)差，導(dǎo)致在煤礦開(kāi)采的過(guò)程中頻繁性的發(fā)生一些坍塌事故，增加了煤礦開(kāi)采的危險(xiǎn)性?；谀衬晡覈?guó)煤礦事故數(shù)據(jù)的顯示，重慶市與湖南市發(fā)生煤礦事故的頻率性較高，其中最主要的原因之一就是由于支護(hù)技術(shù)性差而導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用在煤礦開(kāi)采機(jī)械設(shè)備上以后，煤礦開(kāi)采的安全性大大提高了，只需工作人員對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行控制就可實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備自行開(kāi)采的工作，在煤礦開(kāi)采過(guò)程中減少了人力資源的使用，大大提升了安全系數(shù)，確保了開(kāi)采工人的生命財(cái)產(chǎn)安全。節(jié)約了煤礦開(kāi)采過(guò)程中不必要的成本支出，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，增加企業(yè)在煤礦開(kāi)采行業(yè)中的競(jìng)爭(zhēng)力[2]。

1.2 提高勞動(dòng)效率機(jī)電一體化技術(shù)運(yùn)用

在煤礦機(jī)械設(shè)備中，不僅能有效降低煤礦機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)故障的機(jī)率，而且還會(huì)減少人力資源對(duì)煤礦機(jī)械設(shè)備的操控，對(duì)于煤礦機(jī)械設(shè)備檢查中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)采取一些補(bǔ)救措施來(lái)彌補(bǔ)故障。在煤礦生產(chǎn)中對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，優(yōu)化了傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行工作的相關(guān)性能，極大地提高了煤礦開(kāi)采的勞動(dòng)效率。

2 機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的具體應(yīng)用

2.1 機(jī)電一體化技術(shù)

在煤礦提升設(shè)備中的應(yīng)用礦井運(yùn)輸提升系統(tǒng)是煤礦生產(chǎn)的基礎(chǔ)，伴隨煤炭行業(yè)的發(fā)展，對(duì)生產(chǎn)效率和生產(chǎn)的安全性提出了更高的要求，因此必須強(qiáng)化提升機(jī)和運(yùn)輸系統(tǒng)的運(yùn)行性能。目前，我國(guó)煤礦提升機(jī)包括交直流提升機(jī)和交流提升機(jī)兩種類型，其中內(nèi)裝式全數(shù)字化交直流提升機(jī)實(shí)現(xiàn)了滾筒和驅(qū)動(dòng)裝置的融合，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)的高效銜接，系統(tǒng)設(shè)置簡(jiǎn)單化，是機(jī)電一體化水平最高、自動(dòng)化程度最強(qiáng)的提升設(shè)備。這種全數(shù)字化的提升機(jī)以雙CPU計(jì)算機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成的ASCS為核心，提升了運(yùn)行性能，簡(jiǎn)化了操作流程；采用總線方式增強(qiáng)了安裝的便捷性和安全性；軟硬件科學(xué)配置，兼容性強(qiáng)，使用范圍廣；具備一定程度的故障診斷和自助修復(fù)的功能。

2.2 機(jī)電一體化技術(shù)在煤炭運(yùn)輸過(guò)程中的應(yīng)用

（1）帶式輸送機(jī)。井下輸送系統(tǒng)的主要運(yùn)輸設(shè)備裝置就是帶式輸送機(jī)，現(xiàn)階段將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用在帶式輸送機(jī)上的現(xiàn)象也相對(duì)較多，將機(jī)電一體化技術(shù)運(yùn)用在帶式輸送機(jī)中主要是以電液一體化、采用機(jī)的啟動(dòng)裝置來(lái)進(jìn)行對(duì)帶式輸送機(jī)設(shè)備的優(yōu)化的，從而提高帶式輸送機(jī)的靈敏度與可靠性。為了進(jìn)一步更好的將機(jī)電一體化技術(shù)在帶式輸送機(jī)中進(jìn)行運(yùn)用，應(yīng)加強(qiáng)在礦井主運(yùn)煤皮帶順煤流啟動(dòng)的應(yīng)用研究工作。將機(jī)電一體化技術(shù)運(yùn)用在礦井主運(yùn)煤皮帶順煤流啟動(dòng)上，采用傳感器加PLC程序內(nèi)部控制實(shí)現(xiàn)順煤流啟動(dòng)，對(duì)傳感器的裝置加工與程序進(jìn)行內(nèi)部修改，以及上位機(jī)組態(tài)王的修改，同時(shí)對(duì)每臺(tái)皮帶進(jìn)行傳感器的安裝、程序的調(diào)試，上位機(jī)組態(tài)王的修改設(shè)定等工作。經(jīng)實(shí)踐證明，能實(shí)現(xiàn)順煤流啟動(dòng)的有效控制。

（2）煤礦運(yùn)輸提升機(jī)。說(shuō)到煤礦運(yùn)輸系統(tǒng)中耗能最大的設(shè)備，首先想到的是煤礦運(yùn)輸提升機(jī)，其耗電量比較大，傳統(tǒng)的TKD系統(tǒng)穩(wěn)定性不太好、耗能還很大。伴隨著機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品的快速發(fā)展，目前的提升機(jī)中廣泛應(yīng)用到數(shù)字化技術(shù)，這大大改良了煤礦提升機(jī)的系統(tǒng)性能。

（3）斜井乘人裝置。機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用到煤礦生產(chǎn)中，斜井乘人裝置得到了大大的改良優(yōu)化，降低了動(dòng)力消耗量，也提升了運(yùn)行的穩(wěn)定性及安全性。應(yīng)用PLC控制信號(hào)系統(tǒng)，使操作方法簡(jiǎn)單化，設(shè)備的檢修和維護(hù)變得方便快速，更重要的是運(yùn)輸人數(shù)效率提升了。

2.3 機(jī)電一體化技術(shù)在其他配套裝置方面的應(yīng)用

（1）礦井安全監(jiān)測(cè)控制。檢測(cè)技術(shù)和傳感技術(shù)是機(jī)電一體化技術(shù)中的組成部分，煤礦開(kāi)采機(jī)械設(shè)備上應(yīng)用這兩者技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)煤礦機(jī)械設(shè)備運(yùn)作的無(wú)人操作，使之能自行的進(jìn)行對(duì)機(jī)械設(shè)備故障的檢測(cè)與排查工作，同時(shí)，將機(jī)電一體化技術(shù)運(yùn)用在礦井安全監(jiān)督方面能及時(shí)發(fā)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備的故障，并進(jìn)行處理，以防問(wèn)題擴(kuò)大化。

（2）支護(hù)設(shè)備。支護(hù)設(shè)備作為煤礦開(kāi)采過(guò)程中的一項(xiàng)基礎(chǔ)性工作，我國(guó)的煤礦企業(yè)在煤礦開(kāi)采的過(guò)程中一般情況下都是采用液壓支架設(shè)備來(lái)進(jìn)行工作，但目前已用電液控制代替了液壓裝置，電液控制是機(jī)電一體化技術(shù)運(yùn)用在支護(hù)設(shè)備上的體現(xiàn)，為保障煤礦開(kāi)采過(guò)程中的安全，我國(guó)的煤礦開(kāi)采企業(yè)也應(yīng)將機(jī)電一體化技術(shù)運(yùn)用在支護(hù)設(shè)備上，以防突然出現(xiàn)的沖擊荷載對(duì)支護(hù)設(shè)備造成一定的破壞，影響煤礦開(kāi)采的安全性。

3 煤礦機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦機(jī)械中的發(fā)展趨勢(shì)

我國(guó)的煤礦機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦機(jī)械中的應(yīng)用與發(fā)達(dá)國(guó)家來(lái)說(shuō)還是存在一定的距離，在實(shí)踐中必須要加強(qiáng)研究分析，不斷的提升我國(guó)煤礦機(jī)電一體化設(shè)備的質(zhì)量與性能。在今后的發(fā)展過(guò)程中，必須要加強(qiáng)對(duì)具有自主產(chǎn)權(quán)特征的，基于煤礦開(kāi)采技術(shù)一級(jí)相關(guān)配套裝備為主的技術(shù)手段，要對(duì)具有自主產(chǎn)權(quán)的核心裝置進(jìn)行系統(tǒng)研究分析，進(jìn)而提升煤礦機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦機(jī)械中的應(yīng)用效果與質(zhì)量。

總之，機(jī)電一體化技術(shù)被廣泛的應(yīng)用到我國(guó)煤礦開(kāi)采企業(yè)當(dāng)中。但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)煤礦機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用跟發(fā)達(dá)國(guó)家還有一段差距，為了促進(jìn)我國(guó)煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，結(jié)合我國(guó)煤炭生產(chǎn)中的現(xiàn)實(shí)發(fā)展需求，充分吸收和借鑒國(guó)外先進(jìn)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)的在煤炭生產(chǎn)中的應(yīng)用作分析，以推動(dòng)煤炭企業(yè)在提升機(jī)、監(jiān)控系統(tǒng)、采煤機(jī)械設(shè)備等方面的優(yōu)化發(fā)展。