機電一體化技術(shù)在煤礦機械中的應用

楊彩萍

【摘 要】近年來，我國社會經(jīng)濟得到迅猛發(fā)展，對煤炭資源的需求量呈現(xiàn)出逐年增加的趨勢，這在客觀上要求煤礦企業(yè)必須不斷提高生產(chǎn)率，既要做到保護生態(tài)環(huán)境，又要做到加快煤炭的開采速度、提高煤炭產(chǎn)量。當前，在許多煤礦企業(yè)中，機電一體化技術(shù)得到廣泛應用，較大程度地提高了煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效率，并成為提高機械運行效率、保障企業(yè)安全生產(chǎn)的重要技術(shù)基礎。文章主要就機電一體化技術(shù)在煤礦機械中的應用進行了相關(guān)探討。

【關(guān)鍵詞】機電一體化技術(shù)；煤礦機械；煤礦開采；掘進機；采煤機；帶式輸送機

機電一體化是由計算機技術(shù)、機械技術(shù)、自動控制技術(shù)、微電子技術(shù)等技術(shù)共同組成的一門跨學科的現(xiàn)代綜合技術(shù)，其運用較大程度地提高了機械設備的運行效率、提升了機械運行設備的安全性能。近幾年，由于微處理技術(shù)、微型計算機技術(shù)、傳感技術(shù)等技術(shù)取得了較大突破，進一步促進了機電一體化技術(shù)在煤礦機械中的應用，使煤礦企業(yè)機械產(chǎn)品的性能和質(zhì)量都取得飛躍性進步。機電一體化技術(shù)的應用，使如今的煤礦機械具有比傳統(tǒng)煤礦機械更大的優(yōu)勢，呈現(xiàn)出智能化、自動化、現(xiàn)代化、微型化的發(fā)展特征，對促進我國煤炭工業(yè)的發(fā)展具有舉足輕重的作用。

一、機電一體化技術(shù)在煤礦機械中應用帶來的積極影響

在煤礦工業(yè)發(fā)展過程中，煤礦機械的研究、開發(fā)水平與煤礦工業(yè)的發(fā)展息息相關(guān)，在一定程度上講，機械水平如何會直接影響到煤礦工業(yè)發(fā)展的步伐。隨著近幾年機電一體化技術(shù)在煤礦機械中的廣泛應用，我國的煤礦企業(yè)生產(chǎn)效率與質(zhì)量均有了質(zhì)的飛躍，進而促進了我國煤炭工業(yè)的快速發(fā)展。機電一體化技術(shù)在煤礦機械中的應用主要有以下幾方面的積極影響：

（一）有利于實現(xiàn)勞動安全保障

傳統(tǒng)的煤礦開采，工作環(huán)境一般比較惡劣，機械環(huán)境的安裝環(huán)境也極差，在長期的運行中，煤礦機械非?？赡軙霈F(xiàn)各類安全故障，若未能及時采取相應的對策處理，煤礦企業(yè)的勞動安全將很難得到保障。基于此，把機電一體化技術(shù)應用于煤礦企機械中，不但減輕了礦工的工作量，還有效降低了各類安全事故的發(fā)生率，進而保障了礦工的生命安全。

（二）有利于增加勞動收入

機電一體化技術(shù)在煤礦機械中的應用，不但有效提升了煤炭產(chǎn)量，還讓企業(yè)獲取了較大的經(jīng)濟效益，進而使礦工的勞動收入也得到提高。隨著煤礦業(yè)發(fā)展步伐的加快，周邊行業(yè)的發(fā)展步伐也在加快，進而使區(qū)域社會經(jīng)濟得到了較快的發(fā)展。

（三）有利于提高勞動效率

機電一體化技術(shù)在煤礦機械中的應用，有利于提高勞動生產(chǎn)率。應用了機電一體化技術(shù)的煤礦機械產(chǎn)品，其生產(chǎn)方式與傳統(tǒng)煤礦機械相比，有了較大程度的改善，尤其是應用了自動化技術(shù)與微機處理技術(shù)的機械產(chǎn)品，其生產(chǎn)效率得到顯著提高，非常有利于煤礦企業(yè)產(chǎn)量的提升。

二、機電一體化技術(shù)在煤礦機械中的應用

機電一體化技術(shù)的應用是我國煤礦機械技術(shù)改造與產(chǎn)品升級過程中的一個重要環(huán)節(jié)，其運用是現(xiàn)代煤礦機械產(chǎn)品發(fā)展的一個重要標志。結(jié)合實際情況，機電一體化技術(shù)在煤礦機械中主要在以下方面得到較廣泛的應用：

（一）在掘進機中的應用

當前許多煤礦業(yè)中均有采用掘進機這一技術(shù)，它的電氣系統(tǒng)主要是由電氣部分的隔爆照明燈、礦本質(zhì)安全型操作箱、礦用隔爆兼本質(zhì)安全型開關(guān)箱等構(gòu)成的。電氣系統(tǒng)與液壓系統(tǒng)結(jié)合操作，可以實現(xiàn)整機各種生產(chǎn)作業(yè)。掘進機的控制系統(tǒng)的主要工作是具備故障記憶功能、保護和控制主控制器，同時顯示礦用隔爆兼本質(zhì)安全型開關(guān)箱顯示儀表與操作箱液晶屏，這種操作箱與開關(guān)箱之間的通訊采用的是動力載波技術(shù)。整個電氣系統(tǒng)主要具有安裝簡便、全新的設計理念等?？删幊炭刂破魇钦麄€系統(tǒng)的核心部分，可以進行監(jiān)控和保護短路、油泵等操作，還可以把各電機實際的工作電壓、運行狀態(tài)等故障信息全部顯示出來。在進行回路控制時，把可編程控制器當作中心部分，通過RS485通訊進行操作箱控制信號的獲取，同時通過內(nèi)部程序運算控制器繼電器輸出方式，負責各電機的啟動和停止工作?？删幊炭刂破髂軌蚶媒邮章╇姍z測、電流互感器等輸出的信號，再結(jié)合程序，使整個電控系統(tǒng)保護功能的實現(xiàn)得到了有效保障，此外，可編程控制器還能根據(jù)程序?qū)Υ嬖诘母黝惞收献龀雒鞔_判斷。

（二）在安全生產(chǎn)監(jiān)測、監(jiān)控系統(tǒng)中的應用

機電一體化技術(shù)應用于安全生產(chǎn)監(jiān)測、監(jiān)控系統(tǒng)中，是現(xiàn)代煤礦生產(chǎn)中的一個重要標志。電氣一體化技術(shù)在我國煤礦機械中的應用時間較短，在20世紀90年代，我國才逐步生產(chǎn)出了具備國際領先水平的監(jiān)控系統(tǒng)。近幾年，國內(nèi)煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)測、監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)研究與開發(fā)日益深入，機電一體化技術(shù)在安全生產(chǎn)監(jiān)測、監(jiān)控系統(tǒng)中得到較好的應用，其水平逐漸接近國際先進水平。

（三）在采煤機中的應用

在煤礦業(yè)的實際生產(chǎn)過程中，采煤機是其最重要的一個機械產(chǎn)品，機械產(chǎn)品的生產(chǎn)效率與煤礦業(yè)的產(chǎn)量、企業(yè)的經(jīng)濟效益有著重要關(guān)系。當前我國采煤機中應用機電一體化技術(shù)的機械產(chǎn)品中，最有代表性的是電牽引采煤機?，F(xiàn)階段的電牽引采煤機中，其牽引性比傳統(tǒng)的液壓牽引采煤機更為先進，這種牽引性在替采煤機提供前進牽引力時，克服了采煤機因移動產(chǎn)生的阻力，而且采煤機如果發(fā)生下滑現(xiàn)象，它能夠進行發(fā)電制動操作，并把剩余部分的電能返回至電網(wǎng)中。例如：在煤礦開采過程中，由于開采深度不斷加劇，煤層傾斜角會變成40°～50°角，此時，則要求采煤機要有較好的制動性，應用了機電一體化技術(shù)的牽引電動機，其軸端就有較好的停電設置功能，能夠使采煤機在實際運行中不出現(xiàn)下滑現(xiàn)象。如今國內(nèi)許多自行開發(fā)設計出的采煤機都可以把機電一體化技術(shù)應用到其中，并研發(fā)出大量的高性能機械產(chǎn)品。

（四）在帶式輸送機中的應用

帶式輸送機是我國煤礦生產(chǎn)中組成原煤運輸系統(tǒng)的一個重要機械產(chǎn)品。要想滿足煤礦生產(chǎn)的現(xiàn)實需求，必須使帶式輸送機本身具有運輸能力大、運行效率高、長距離持續(xù)運輸?shù)葍?yōu)點，而機電一體化技術(shù)的應用，則使以上全部的性能均出現(xiàn)在帶式輸送機中。當前我國的煤礦生產(chǎn)過程中，主要使用的是機、液、電一體化的CST可控軟件啟動形式的帶式輸送機，此種帶式輸送機能在長距離運輸中應用CST可控軟件啟動形式來保證驅(qū)動裝置平穩(wěn)運行，從而保證煤炭能夠長距離平穩(wěn)輸送。然而現(xiàn)階段我國研發(fā)與制造的帶式輸送機中，在啟動延遲、在線監(jiān)視和控制等方面仍存在技術(shù)缺陷，而且輸送機的中間驅(qū)動點較多，這些制約了帶式輸送機的輸送能力、單機長度制約等，日后必須不斷加強改進，使一體化技術(shù)在輸送機中得到最好的應用。

三、結(jié)語

綜上所述，機電一體化技術(shù)在煤礦機械中的應用，使煤礦機械設備呈現(xiàn)出智能化、信息化、性能高、體積小等優(yōu)點，讓煤礦企業(yè)生產(chǎn)效率與產(chǎn)量有了很大的提升，不但為企業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟效益、增加了礦工的勞動收入，還使勞動生產(chǎn)安全得到有效保障，并能有效保護生態(tài)環(huán)境，日益成為提高機械運行效率、保障企業(yè)安全生產(chǎn)的重要技術(shù)基礎，具有巨大的應用價值。隨著現(xiàn)階段大量新型機電一體化產(chǎn)品的廣泛應用，這也為促進機電一體化技術(shù)產(chǎn)品性能的提高與技術(shù)的完善創(chuàng)造了有利條件，但我們還必須認識到現(xiàn)階段機電一體化技術(shù)在機械中的應用還存在一些不足，今后必須不斷加強研究與改進。

【參考文獻】

[1] 蘆景英.關(guān)于機電一體化技術(shù)在煤礦機械中的應用探究[J].科技創(chuàng)新導報，2012，（30）：97-98.