機電一體化技術在煤礦生產中的應用

路向陽

【摘??要】伴隨著我國科技水平的發(fā)展，機電一體化技術在煤礦生產中應用廣泛。機電一體化技術在煤礦生產中主要應用于對舊設備的改造和新產品的開發(fā)，是實現(xiàn)機械化采煤以及機電產品更新?lián)Q代的重要途徑，同時也是保證煤礦安全生產的重要措施之一。本文對機電一體化技術在煤礦生產中的應用進行研究和分析，以供參考。

【關鍵詞】機電一體化技術;煤礦生產;應用

引言

在傳統(tǒng)的煤礦開采施工中，開采人員每天既要面對高強度的工作，還需要承擔極大的開采施工風險。為了有效的改善這種現(xiàn)狀，提高煤礦開采作業(yè)的安全系數(shù)，煤礦工作便也朝著機械化的方向發(fā)展。而機電一體化技術在此行業(yè)中的應用便是大勢所趨。盡管我國的機電一體化技術發(fā)展起步較晚，但其也仍然在煤礦這一領域內發(fā)揮了巨大作用。

1機電一體化技術簡述

機電一體化作為電子機械工程學科當中的主要組成部分，其主要包括機械技術、自動控制等相關學科，因此，機電一體化技術是由多種學科相互融合交叉發(fā)展形成的。近年來，隨著互聯(lián)網技術的快速發(fā)展，在煤礦機械當中也越來越多的應用計算機技術，極大的提升了機械生產的質量以及效率，如今，通過相關互聯(lián)網技術的廣泛引用，能夠對煤礦資源的開采工作采取實時監(jiān)督與管理，且能夠定期對相關故障進行診斷。煤礦資源在開采生產的過程中較為復雜，且涉及到的方面較多，必須要具備良好的供電以及通風條件，而電子控制系統(tǒng)便能夠發(fā)揮其重要作用，與煤礦自動化生產水平有著之間的關系。隨著煤礦現(xiàn)代化水平的發(fā)展速度逐漸加快，在煤礦生產作業(yè)過程中，新的技術不斷增加，機電一體化技術便是其中應用極為高效廣泛的技術之一，新式一體化設備的容量能夠達到5000KW，能夠有效保障煤礦生產作業(yè)的質量以及效率穩(wěn)步提升，幫助企業(yè)以及國家獲得更多的經濟效益。

2煤礦機電一體化技術發(fā)展現(xiàn)狀

我國第一套應用于機械化采煤工作面的設備于20世紀90年代在大同礦務局首次亮相，從此拉開了機電一體化技術應用于煤礦生產的新序幕。至90年代后期，我國煤礦企業(yè)的機械化生產工作取得了空前的進步，采煤機已經逐漸由液壓牽引轉向電牽引，同時研究出了功率更大的電牽引采煤機。自從進入21世紀以來，機電一體化技術已經不僅僅應用于采煤和運輸?shù)沫h(huán)節(jié)，在安全管理、生產監(jiān)控等方面均有較大突破。雖然我國機電一體化技術在煤礦生產中的發(fā)展勢頭良好，但與發(fā)達國家相比，在核心技術方面仍有不足，這主要是因為我國的煤炭工業(yè)相比較電子、航天、輕紡、化工、冶金等行業(yè)起步較晚，在開發(fā)水平、應用范圍、技術人才以及管理水平方面仍略顯不足。

3煤礦機電一體化的應用分析

3.1機電一體化技術在采煤機中的應用

在煤礦生產作業(yè)中，采煤機是比較重要的工程機械設備，在采煤機中有效引入和應用機電一體化技術也就可以發(fā)揮理想作用價值，比如電牽引采煤機的應用就能夠明顯優(yōu)于傳統(tǒng)采煤機設備，在煤炭資源開采效率以及穩(wěn)定性方面都能夠具備明顯優(yōu)勢。結合采煤機中機電一體化技術的應用來看，其首先能夠在啟動和制動方面形成自動化控制效果，可以結合煤礦生產特點和環(huán)境變化條件，準確形成采煤機的啟動和制動控制，優(yōu)化煤礦開采效果。另外，在當前煤礦開采生產作業(yè)中，往往還涉及到了較多的傾斜場景，尤其是對于一些30-50度左右的傾斜角，更是對于采煤機的應用提出了較高的要求，電牽引采煤機在該場景下就可以表現(xiàn)出極強的應用效益，制動效果較為理想，不會出現(xiàn)較為嚴重的滑動問題，降低安全事故發(fā)生幾率。

3.2應用到煤礦資源運輸

在機電一體化技術應用中，煤炭資源運輸是一大關鍵性環(huán)節(jié)，要深刻把握最新煤礦資源井上以及井下運輸?shù)木唧w要求、實際情況，在滲透機電一體化技術過程中深化煤礦資源運輸裝置，具備多樣化的功能作用，自我保護、故障診斷等，保證煤礦資源運輸?shù)陌踩约百|量。在應用機電一體化技術中更新、升級作用到煤礦資源運輸中的系統(tǒng)設備，完善功能作用的同時提升整體性能，比如，將1.4m強力皮帶、3×560kW的驅動電機以及傳輸裝置、成套電控裝置應用到礦井中，促使煤礦資源運輸中皮帶機高效運轉，降低故障發(fā)生系數(shù)的同時盡可能延長運輸系統(tǒng)設備的使用壽命。在可控起動傳輸裝置作用下，實時鎖定離合器的同時對驅動系統(tǒng)聯(lián)軸器以及齒輪進行沖擊、過載等方面保護，在和其他裝置相互作用過程中促使系統(tǒng)設備安全、穩(wěn)定運行，保證開采的煤礦資源得到高質量傳輸。

3.3煤礦安全生產監(jiān)控系統(tǒng)

上世紀80年代以來，受國外煤礦先進監(jiān)控技術水平的影響，我國煤礦企業(yè)為有效改善當前采煤效率低下的現(xiàn)狀，積極尋求改變，積極學習國外先進技術，經過幾年的發(fā)展，國內煤礦監(jiān)控技術水平也有了明顯提高。根據(jù)我國煤炭企業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，煤炭科學總院自主研發(fā)出了KJ95系統(tǒng)。該系統(tǒng)能對井下工作進行全面監(jiān)督。

在KJ95綜合監(jiān)控系統(tǒng)的基礎配置中，有兩個相對獨立的系統(tǒng)，即監(jiān)測系統(tǒng)和通信系統(tǒng)。這兩個獨立的系統(tǒng)可單獨工作，也可進行有機配合，保障通信系統(tǒng)發(fā)出的語音信號及視屏信號能及時、精確地被地面電端機接收。為保障信息傳輸?shù)募磿r性與高準確性，需選用光纖作為系統(tǒng)主線，光端機先將電號轉變成為光信號，經主線傳輸至井下光端機，井下光端機再將光信號轉換回電信號傳輸至井下作業(yè)人員手中的接收機，讓他們能夠及時獲得從地面?zhèn)鬏斚聛淼母鞣N信息，這一過程中，語音信號與監(jiān)測數(shù)據(jù)是可以雙向傳遞的。就我國目前煤礦企業(yè)的發(fā)展實際而言，對于KJ95煤礦綜合監(jiān)控系統(tǒng)的研究仍處于初級階段，要想使國內煤礦監(jiān)控系統(tǒng)建立起一個更加優(yōu)質的信息傳輸系統(tǒng)，相關部門不能滿足于現(xiàn)狀，而是要繼續(xù)勵精圖治，加大機電一體化研發(fā)力度，為我國煤礦企業(yè)機電一體化的健康發(fā)展貢獻自己的力量。

3.4提升機中應用機電一體化技術

在煤礦開采的過程中會用到很多的機械設備，其中礦井提升機融入了機電一體化技術，這是一種體積很大的提升機械，上下升降造成輸送煤炭的工作，傳統(tǒng)的礦井提升機提升量小，而且安全性能也不高，科技越來越發(fā)達，設備越來越智能，現(xiàn)在的礦井提升機中融入了大量的電子信息技術和自動化技術，以及各種科學的機械技術等等，為運輸工作也帶來了極大的便利。傳統(tǒng)的提升機結構比較復雜，容易出現(xiàn)問題，現(xiàn)在的礦井提升機結構更加簡單易懂，在問題產生的時候可以盡快找到發(fā)生問題的位置并且解決，而且提升的重量更大，運行的速度也非?？?，也有極高的安全保障，給煤礦企業(yè)帶來了更多的保障。礦井提升機也分為不同的種類，比如纏繞式提升機和摩擦式礦井提升機，這些不同種類的礦井提升機適用于不同深度的礦井中，同樣也要根據(jù)礦井的年產量選擇合適的礦井提升機，這樣可以避免不必要的浪費情況。

結語

近年來，隨著我國社會經濟的快速發(fā)展，不管是經濟基礎建設還是人們的日常生活對于能源的需求也在不斷增加，因此，高質高量的進行煤礦資源生產是極為重要的，隨著科技不斷的發(fā)展以及應用，機電一體化技術的應用能夠保障煤礦生產工作高效穩(wěn)定的進行，且極大的保障了作業(yè)人員的人身安全，提升了煤礦生產的效率以及質量。煤礦企業(yè)只有不斷提升機電一體化技術的應用水平，才能夠保障經濟效益快速增長，滿足社會各行各業(yè)對于煤炭資源的供需，促進我國社會經濟健康穩(wěn)定的發(fā)展。

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[3]張江山.機電一體化數(shù)控技術在煤礦機械中的應用探討[J].西部探礦工程，2019，31（06）：135-136.

（作者單位：陜西麟北煤業(yè)開發(fā)有限責任公司）