機電一體化在機械采煤中的應(yīng)用研究

胡文博

（神華寧夏煤業(yè)集團羊場灣煤礦，寧夏 靈武751410）

現(xiàn)階段煤礦資源的消耗量正在日趨增加，在對這項資源進行開采的過程中，工作的效率和作業(yè)的安全性已經(jīng)引起了社會各界的廣泛關(guān)注。煤礦生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)對一些老舊的設(shè)備進行了改善和優(yōu)化，并且引進了比較先進的機電一體化技術(shù)，促進了經(jīng)濟和生產(chǎn)的協(xié)調(diào)發(fā)展。企業(yè)也開始向著自動化和智能化以及現(xiàn)代化的方向進行轉(zhuǎn)變。但是在進行機電一體化技術(shù)應(yīng)用的過程中還存在較多的問題，無法將這項技術(shù)融合到機械采煤生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)中，而且缺乏專業(yè)的高素質(zhì)人才。這些問題都會降低技術(shù)的應(yīng)用效果，而且會影響企業(yè)的正常生產(chǎn)[1]。

1 機電一體化技術(shù)的應(yīng)用特點

機電一體化技術(shù)和相應(yīng)的產(chǎn)品發(fā)展時間比較早，已經(jīng)廣泛應(yīng)用到煤礦生產(chǎn)作業(yè)中。一些發(fā)達國家研制出來了更加先進的采煤設(shè)備，而且這些設(shè)備在實踐應(yīng)用過程中更加的成熟，一些設(shè)備的自動化應(yīng)用水平都在不斷的提高。而且設(shè)備的結(jié)構(gòu)更加的精密，設(shè)備在使用時更加的可靠。因為我國在對這項技術(shù)進行研發(fā)時時間比較晚，一些煤礦生產(chǎn)企業(yè)在進行采掘作業(yè)時雖然機械化程度比較高，但是技術(shù)不夠先進，一些技術(shù)還處于比較初級的階段。近幾年我國已經(jīng)引進了更加先進的技術(shù)和設(shè)備，而且研發(fā)了相應(yīng)的系統(tǒng)。在進行設(shè)備應(yīng)用的過程中更加的便利。但設(shè)備在實際運行的過程中還存在較多的問題[2]。

2 機電一體化技術(shù)在機械采煤中的具體應(yīng)用

2.1 提高工作人員的專業(yè)能力和水平

當前煤礦生產(chǎn)企業(yè)在進行采煤設(shè)備采購的過程中，這些設(shè)備的機電一體化程度正在不斷的提高，一些設(shè)備配置了電子控制系統(tǒng)。這種系統(tǒng)的運行效果會對煤礦機械開采作業(yè)產(chǎn)生重要的影響，而且系統(tǒng)的功能會更加的完善，系統(tǒng)的應(yīng)用范圍也會不斷的擴大。但因為在進行這項系統(tǒng)使用的過程中，內(nèi)部的構(gòu)件會變得更加復(fù)雜，而且技術(shù)的精密性也會不斷的提高。在進行煤礦生產(chǎn)作業(yè)時，設(shè)備的自動化應(yīng)用程度不僅關(guān)系著作業(yè)的安全性，而且會對供電設(shè)備和排水設(shè)備以及通風等設(shè)備的應(yīng)用情況產(chǎn)生重要的影響。在進行煤礦機械電氣設(shè)備和電子控制系統(tǒng)應(yīng)用時，如果部分設(shè)備和系統(tǒng)存在比較嚴重的缺陷問題，就會降低這些設(shè)備運行的動力性和可靠性以及經(jīng)濟性特征。進而對施工質(zhì)量和生產(chǎn)的效率以及設(shè)備的使用時間產(chǎn)生不利的影響。為了對這些設(shè)備進行合理的應(yīng)用，使得設(shè)備在運行的過程中能夠為企業(yè)帶來更多的效益，就必須嚴格按照設(shè)備的操作說明進行高效的使用，并且做好設(shè)備的日常維護和保養(yǎng)。煤礦生產(chǎn)企業(yè)還應(yīng)該對工作人員進行專業(yè)的培訓(xùn)和教育，通過對工作人員進行管理提高這些人員的操作水平，使得各項工作在開展時更加的科學(xué)有序[3]。

2.2 優(yōu)化設(shè)備的性能和自動化程度

在進行煤礦機械生產(chǎn)時，如果能夠?qū)崿F(xiàn)自動化控制或者采用半自動化技術(shù)對設(shè)備進行有效的控制。就可以減輕工作人員的作業(yè)強度，提高整體生產(chǎn)效率。如果工作人員在進行設(shè)備應(yīng)用的過程中出現(xiàn)了失誤問題，就會降低作業(yè)的精度。例如某一煤礦生產(chǎn)企業(yè)在應(yīng)用一種新型設(shè)備時，沒有對設(shè)備的性能進行全面的了解，也沒有嚴格按照設(shè)備的使用特點進行正確的操作，就會引發(fā)比較嚴重的事故。但是當前在進行一些新型設(shè)備應(yīng)用時，采用了電液控制系統(tǒng)，也就是微電腦的控制模式。只要在相應(yīng)的支架操作控制器上輸入對應(yīng)的程序，支架就會開展自動連續(xù)動作，可以實現(xiàn)設(shè)備的遠程控制，而且能夠在工作面進行無人的操作。所以系統(tǒng)的功能是否完善，對設(shè)備的運行效果存在重要的影響。在應(yīng)用機電一體化技術(shù)時可以對設(shè)備的性能進行優(yōu)化，還可以提高整體的自動化應(yīng)用水平，從而實現(xiàn)設(shè)備的遠程操控[4]。

2.3 提高生產(chǎn)的效率和質(zhì)量

在應(yīng)用這項技術(shù)的過程中，可以制作出一些機電一體化采煤設(shè)備。在進行煤礦生產(chǎn)作業(yè)時采用這些新型的設(shè)備，隨著自動化應(yīng)用程度的不斷提高，就可以降低人工作業(yè)的數(shù)量，提高了煤礦的開采量。在應(yīng)用這些比較先進的設(shè)備時，可以為煤礦生產(chǎn)企業(yè)帶來更多的優(yōu)勢。不僅可以滿足節(jié)能降耗的開采需求，還提高了整體的生產(chǎn)效率。例如當前在進行開采的過程中使用的一些膠帶輸送機設(shè)備和通風機設(shè)備，都應(yīng)用了變頻啟動控制系統(tǒng)。在應(yīng)用這種系統(tǒng)時，設(shè)備的節(jié)電量提高了30%左右，同時設(shè)備的生產(chǎn)效率也得到了較大的提高。所以在進行技術(shù)應(yīng)用時，可以保證設(shè)備能夠始終處于一個高效運行的狀態(tài)，可以提高設(shè)備的開采質(zhì)量和效率[5]。

2.4 建立綜合監(jiān)控系統(tǒng)

煤礦生產(chǎn)企業(yè)在進行開采時，使用機電一體化采煤設(shè)備，就可以對煤礦機械電動機設(shè)備和傳動系統(tǒng)以及工作裝置等設(shè)備進行實時的在線監(jiān)控，可以對設(shè)備的運行狀態(tài)進行全面的管理。如果在進行監(jiān)測的過程中發(fā)現(xiàn)某一設(shè)備出現(xiàn)了故障問題，就能將這些信息傳導(dǎo)給工作人員。工作人員可以根據(jù)提示對發(fā)生故障問題的區(qū)域進行準確的查找，使得這些故障問題能夠得到及時的解決。這種監(jiān)控模式不及提高了設(shè)備的工作效率，還可以為后期設(shè)備的維修養(yǎng)護工作開展提供有效的數(shù)據(jù)支持，使得維修工作在開展時更加的高效有序。不僅降低了維修的成本，還縮短了維修的時間，延長了設(shè)備的使用期限。例如在對采煤機設(shè)備進行使用時，采用了plc 控制系統(tǒng)。這項系統(tǒng)不僅具備多種形式的在線監(jiān)控功能，還可以對故障問題進行診斷。在進行煤礦生產(chǎn)作業(yè)時，一些電器設(shè)備也變得更加智能，在操作的過程中更加的簡便[6]。

2.5 擴大技術(shù)的應(yīng)用范圍

一些國外生產(chǎn)的采煤機設(shè)備和輸送機設(shè)備在制作的過程中融合了電子控制的自動變速器。這種生產(chǎn)形式更加的先進，可以根據(jù)設(shè)備內(nèi)外負荷的變化情況對設(shè)備傳動系統(tǒng)的比例進行適當?shù)恼{(diào)整，進而對設(shè)備的功率進行改變。同時對電動機設(shè)備的功率進行了充分的利用，設(shè)備在使用的過程中，能源消耗率更低、經(jīng)濟性更高。同時還簡化了設(shè)備的操作形式，降低了工作人員的作業(yè)強度，使得設(shè)備在運行的過程中更加的安全，不會給工作人員帶來嚴重的生命安全威脅。當前我國在進行機械化采煤機設(shè)備應(yīng)用時，采用了電子的控制形式，基本上可以實現(xiàn)無人的操作。這些設(shè)備能夠在一些危險區(qū)域或者人工無法接近的區(qū)域進行開采作業(yè)。在進行設(shè)備使用的過程中配置了無線遙控裝置，可以通過遠程的操控對設(shè)備的運行情況進行實時的監(jiān)測和管理[7]。

結(jié)束語

綜上所述，在進行機械采煤設(shè)備制造和改進的過程中，機電一體化技術(shù)的應(yīng)用變得更加重要。煤礦生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)該引進更加專業(yè)的人員，做好機械設(shè)備的日常維護和管理，才能充分發(fā)揮技術(shù)的應(yīng)用效果，使得設(shè)備在運行的過程中更加的高效穩(wěn)定?？梢酝ㄟ^對設(shè)備進行專門的管理，結(jié)合煤礦生產(chǎn)企業(yè)的實際情況對設(shè)備進行改良。從而優(yōu)化設(shè)備的性能，降低設(shè)備故障問題的發(fā)生幾率，還可以最大程度的提高作業(yè)的安全性。避免在進行機械采煤的過程中，存在比較嚴重的安全隱患，促進煤礦生產(chǎn)企業(yè)進行可持續(xù)的發(fā)展。