煤礦機電一體化技術的創(chuàng)新與發(fā)展

王麗勝

中煤昔陽能源有限責任公司 山西晉中 045300

煤炭開采作為一項特殊的產業(yè)，不僅是勞動密集型產業(yè)，而且具有危險性。特別是長期以來，煤炭開采一直是由工人來進行的，這不僅效率低下，而且很難工作[1]。近幾年來，隨著科學技術的飛速發(fā)展，現代先進技術已廣泛應用于煤礦企業(yè)。有效促進了煤礦企業(yè)機電一體化的實現，提高了煤礦的開采效率，對提高煤礦企業(yè)的經濟效益具有重要作用。

1 煤礦機電技術現狀

（1）煤礦設備集成與程序設計。目前，我國煤礦企業(yè)機電一體化技術僅應用于一些大型國有煤礦，尚未形成系統(tǒng)的應對局面。機械設備和程序技術的應用與國外先進技術存在較大差距，我國煤礦企業(yè)需要加強設備與程序水平的整合。

（2）中國煤礦井下智能設備。目前，我國一些煤礦也開始在井下開采中應用智能設備，即井下機器人。作為一個獨立的設備，它是機電一體化技術在我國煤礦的有效體現，其在地下開采中的應用，特別是對一些大型煤礦，有著非常重要的貢獻。然而，在我國煤礦井下機器人應用過程中，仍存在井下設備與井下機器人不匹配的問題。這不僅不利于井下機器人功能的有效發(fā)揮，而且對生產安全影響很大，目前仍處于相對落后的水平。

（3）礦山安全生產監(jiān)控系統(tǒng)。為了有效提高地下煤礦的安全生產水平，我國大量地下煤礦安裝了安全生產監(jiān)控系統(tǒng)，能夠滿足煤礦生產的基本要求。但由于傳感器種類少、壽命短、故障率高，可與監(jiān)測系統(tǒng)配套使用，因此，煤礦安全生產監(jiān)測系統(tǒng)可靠性低，利用率低。

2 探索機電一體化技術的實際應用

（1）采煤機設備與一體化機電技術的融合。采煤機是煤礦生產中的重要設備之一。將機電技術集成到采煤機的運行中，可以實現電牽引采煤機，電牽引采煤機與傳統(tǒng)采煤機相比，具有更好的采煤性能，促進了采煤機提供更多的牽引，有效克服了采煤機在移動過程中遇到的阻力。其次，電牽引采煤機可用于傾角較大的煤層，實現帶制動電機軸端有效牽引。防止停機時機器故障；電牽引采煤機運行過程穩(wěn)定，可長時間運行。當然，電機刷會產生一定的磨損，但不會對其他部件造成不利影響，因此，電牽引采煤機的整個工作過程相對可靠；電牽引采煤機響應速度快，動態(tài)控制運行良好，防止了超載等不良現象的發(fā)生。

（2）提升機設備和一體化機電技術的融合。推動機電一體化技術與電梯設備一體化，利用數字化技術促進煤礦運行效率的實際提高，特別是在一些特殊設備中，采用一體化機電技術可以促進設備朝著結構簡單的方向發(fā)展。為確保設備與計算機技術的全面融合，此外，數字技術可以提高電梯設備的高可靠性，大大降低了電氣系統(tǒng)安裝難度系數，配置也相對容易操作。兼容性強，無需專業(yè)的絞車驅動程序即可實現良好的控制運行。

（3）帶式輸送機與機電一體化技術。帶式輸送機應用廣泛，已成為煤炭運輸過程中的重要組成部分。這種輸送機的主要特點是輸送量比較大，效率高，可以實現長距離的運輸作業(yè)。

3 中國煤炭企業(yè)機電一體化技術的發(fā)展和創(chuàng)新

煤礦現代化的加速和安全技術的迅速發(fā)展，導致了井下監(jiān)測和控制系統(tǒng)的逐步增加。計算機控制和網絡技術在煤礦中得到了廣泛的應用。使各獨立系統(tǒng)有效地結合起來?，F階段，我國的采煤工作面可由計算機網絡控制。每個工作面都由計算機網絡覆蓋，每個掘進點和工作面都可以通過數據傳輸到地面聯網的計算機上。這使得工作人員更容易檢查，工作人員不能到現場，可以在電腦上看到任何工作面，任何違反工作面的地方都可以批評和糾正。同時，員工想要的相關信息和數據可以直接在電腦上找到[2]。各級管理者也可以在世界任何一個角落對施工現場進行調度、控制和管理。

（1）嚴格機電一體化管理。一方面，在技術方面要嚴格管理，對現場機電設備要進行嚴格的分支技術控制。機電管理人員也應充分發(fā)揮這一雙重職能，加強機電管理和安全生產管理；另一方面要做好機電設備管理工作，機電一體化管理要勇于創(chuàng)新，同時要改革一體化技術。

（2）礦山智能機械控制。任何長期從事采掘行業(yè)的人都知道，采掘工作是以一種非結構化的方式進行的，這是復雜的。一般來說，由于我們無法了解具體的施工環(huán)境，所以很難建模。煤層開采存在諸多不確定因素，導致了傳統(tǒng)開采方式的危險性。所以，我們可以通過使用智能控制避免許多不必要的危險。

（3）電力電子及電氣傳動自動化在煤礦企業(yè)中的應用。近年來，我國煤礦企業(yè)在電氣傳動、煤礦機電交流調速和數字直流調速系統(tǒng)發(fā)生了一些變化。與此同時，我們從西方國家引進了先進的提升機和采煤機。很明顯，引進先進的外國技術可以提高我國煤炭和電力發(fā)射機的自動化水平。

（4）加強礦山質量標準化的管理。①為了實現礦山質量管理的規(guī)范化，需要有一套行之有效的管理體系，對礦山使用的所有設備進行定期檢查，防止發(fā)生一切可能影響安全的事故。②所有的礦山設備都要維護，做到誰使用的，保管、維修就要由誰來負責。

（5）加強傳感器技術的研究與開發(fā)。為了準確判斷自身的狀態(tài)和周圍環(huán)境，機電一體化設備需要使用大量的傳感器來完成對各種數據的采集，并通過計算機對工作人員進行分析和處理。通過獲得的數據，工作人員可以判斷機器是否正常運行，是否需要進行維修和診斷[3]。因為井下的條件惡劣，高靈敏度傳感器的使用壽命較短，因此有必要加強礦山專用傳感器的研究與開發(fā)，提高傳感器的穩(wěn)定性和使用壽命。

4 結語

總之，煤礦機電一體化技術是多種高新技術的有效結合。這是人類社會生產發(fā)展的必然結果。它是在這個過程中投入使用的。煤礦企業(yè)在有效提高生產效率、礦井生產、生產水平與生產能力方面發(fā)揮了積極作用。通過機電一體化技術的應用，它給礦業(yè)公司帶來了巨大的經濟效益，對促進煤礦企業(yè)健康發(fā)展發(fā)揮了積極作用。