機(jī)電一體化在現(xiàn)代化礦井中的應(yīng)用

＊石占峰

（陽(yáng)泉市大陽(yáng)泉煤炭有限責(zé)任公司 山西 045000）

引言

煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的有效應(yīng)用，使煤礦生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)了效率以及質(zhì)量的提高，但是隨著煤礦不斷增長(zhǎng)開采量，導(dǎo)致開采面環(huán)境逐漸走向惡化，進(jìn)而使煤礦安全生產(chǎn)過程中對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)提出了更高要求。在不久的未來，隨著科技的不斷發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)會(huì)逐漸被完善，并且發(fā)展方向會(huì)傾向于無人操作化，強(qiáng)化機(jī)電一體化的主要性能，使我國(guó)這方面的技術(shù)逐漸與國(guó)際化水平同步前進(jìn)。

1.煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的簡(jiǎn)單概述

通常情況下，談起機(jī)電一體化，人們就會(huì)立刻聯(lián)想到各種機(jī)械制造，經(jīng)常會(huì)認(rèn)為機(jī)電一體化技術(shù)屬于機(jī)械制造行業(yè)。實(shí)際情況并非如此，機(jī)電一體化的思想最早是起源于機(jī)械制造行業(yè)，但是隨著不斷進(jìn)步和發(fā)展，逐漸被各行各業(yè)廣泛應(yīng)用，并且各自有著獨(dú)特內(nèi)涵。機(jī)電一體化技術(shù)主要立足于機(jī)械技術(shù)層面，借助現(xiàn)代化計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)以及自控等方面的技術(shù)，促進(jìn)生產(chǎn)方式和方法具備較強(qiáng)的科學(xué)性和合理性。煤礦行業(yè)中所應(yīng)用的煤礦機(jī)電一體化，其主要是將先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)融入在以往的機(jī)械設(shè)備當(dāng)中，強(qiáng)化機(jī)械作業(yè)過程中的操作水平，并對(duì)煤礦生產(chǎn)的實(shí)際強(qiáng)度加以控制，增加煤礦生產(chǎn)過程中的安全系數(shù)，在煤礦的實(shí)際生產(chǎn)過程中，有效應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，可以有效控制開采作業(yè)的整個(gè)過程，并借助現(xiàn)代化技術(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)控煤礦的開采作業(yè)，合理控制開采的實(shí)際進(jìn)程。通過自動(dòng)化控制技術(shù)，遠(yuǎn)程監(jiān)控開采作業(yè)的全過程，使煤礦生產(chǎn)效率得到提高。在煤礦實(shí)際生產(chǎn)中，借助計(jì)算機(jī)系統(tǒng)有效監(jiān)控礦井中的具體情況，在察覺到問題時(shí)可以在第一時(shí)間內(nèi)上報(bào)，能夠杜絕安全事故的出現(xiàn)。

2.機(jī)電一體化技術(shù)所具備的重要性

首先，在煤礦機(jī)械中有效應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，能夠大大提高煤礦企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)效率，隨著自動(dòng)化水平的不斷提高，徹底解放了眾多勞動(dòng)力，優(yōu)化了以往生產(chǎn)模式中的缺陷。其次，在煤炭開采過程中有效應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，使煤礦開采實(shí)現(xiàn)了效率的提高，大大降低了開采成本，使企業(yè)收獲了更多的經(jīng)濟(jì)效益。除此之外，機(jī)電一體化技術(shù)還帶動(dòng)了煤礦行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，在相關(guān)產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展中給予了大力支持。最后，煤礦原有的開采模式具有相對(duì)較差的環(huán)境，且技術(shù)和設(shè)施相對(duì)落后，管理制度缺乏完善性等多種缺陷，大大降低了煤礦的開采效率，并且無法為員工的人身安全提供保障，使員工的人身安全以及企業(yè)的實(shí)際效益受到了嚴(yán)重威脅。機(jī)電一體化技術(shù)的廣泛應(yīng)用，大大提高了煤礦機(jī)械化水平，不僅保證了安全生產(chǎn)的順利開展，保障員工的生命安全，而且改善了開采作業(yè)的惡劣環(huán)境，使開采效率得到了提高，為企業(yè)帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益。

3.在現(xiàn)代化礦井中機(jī)電一體化技術(shù)的有效應(yīng)用

圖1 監(jiān)控系統(tǒng)

(1)在監(jiān)控系統(tǒng)中的有效應(yīng)用

在礦井的實(shí)際生產(chǎn)過程中，完善的監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)揮著重要作用。礦井中對(duì)于監(jiān)控系統(tǒng)具有十分嚴(yán)格的要求，而安全監(jiān)控系統(tǒng)更是不能隨意停用，否則會(huì)導(dǎo)致地上相關(guān)工作人員與地下工作的具體情況失去所有聯(lián)絡(luò)，無法有效保證礦工的人身安全。有效應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)之后，借助局域網(wǎng)絡(luò)，使機(jī)內(nèi)數(shù)據(jù)庫(kù)能夠形成一種同步模式，通過自行研制的專門的通信接口對(duì)主備機(jī)實(shí)施心跳監(jiān)控，有機(jī)結(jié)合軟硬件，使自身儲(chǔ)配的數(shù)據(jù)庫(kù)能夠與主機(jī)同步，同時(shí)能夠分擔(dān)多項(xiàng)任務(wù)，如數(shù)據(jù)檢索、圖形顯示以及網(wǎng)絡(luò)上傳等等，歷經(jīng)多年的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，在礦井配備的監(jiān)控系統(tǒng)中機(jī)電一體化技術(shù)的有效應(yīng)用取得了顯著效果，在安全生產(chǎn)方面發(fā)揮了重要作用。

(2)在提升以及運(yùn)輸系統(tǒng)中的有效應(yīng)用

通過內(nèi)裝式提升機(jī)，在煤礦配備的提升以及運(yùn)輸系統(tǒng)中機(jī)電一體化得到較好的應(yīng)用。立足于目前情況而言，技術(shù)相對(duì)先進(jìn)化，其主要選擇電機(jī)與滾筒兩者結(jié)合的一體化形式設(shè)計(jì)，其結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，操作十分方便，系統(tǒng)更具準(zhǔn)確性，能夠達(dá)到較高的自動(dòng)化控制水平。我國(guó)多數(shù)煤礦已經(jīng)普及了皮帶式運(yùn)輸以及生產(chǎn)，強(qiáng)大動(dòng)力的運(yùn)輸機(jī)十分普遍，這種帶式輸運(yùn)機(jī)具有眾多優(yōu)勢(shì)，其能夠完成遠(yuǎn)距離的長(zhǎng)時(shí)間輸送、大量輸送等作業(yè)。在計(jì)算機(jī)配備的控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控下，能夠發(fā)揮出自我診斷以及保護(hù)的性能。

(3)在帶式輸送機(jī)中的有效應(yīng)用

帶式輸送機(jī)的主要特點(diǎn)有：較長(zhǎng)距離的連續(xù)輸送、大規(guī)模輸送、運(yùn)行十分可靠、較高的效率以及達(dá)到自動(dòng)化水平等。在我國(guó)煤礦井下所配備的煤炭輸送系統(tǒng)中已經(jīng)成為關(guān)鍵的運(yùn)輸設(shè)備。因此，近些年，在機(jī)電一體化技術(shù)中成為研究的重點(diǎn)內(nèi)容。目前，多數(shù)煤礦配備機(jī)、電、液為一體形式的CST能夠有效控制的軟件啟動(dòng)裝置。因?yàn)閯?dòng)態(tài)分析、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控技術(shù)和啟動(dòng)延遲技術(shù)都未得到有效解決，我國(guó)帶式輸送機(jī)不能配備過多的中間驅(qū)動(dòng)點(diǎn)，導(dǎo)致輸送機(jī)的實(shí)際單機(jī)長(zhǎng)度以及運(yùn)量受到了限制。

圖2 帶式輸送機(jī)

(4)在現(xiàn)代化礦井的采掘工程中機(jī)電一體化技術(shù)的有效應(yīng)用

在煤炭開采作業(yè)中礦井采掘工作是一項(xiàng)基礎(chǔ)性施工環(huán)節(jié)，礦井回采和掘進(jìn)兩個(gè)環(huán)節(jié)工作效率的高低對(duì)于礦井煤炭的實(shí)際生產(chǎn)效率具有直接影響。在掘進(jìn)工程施工過程中機(jī)電一體化技術(shù)的有效應(yīng)用，能夠使采掘作業(yè)效率實(shí)現(xiàn)有效提高。在現(xiàn)代化礦井采掘工程中機(jī)電一體化技術(shù)的有效應(yīng)用，其核心主要是掘進(jìn)電氣系統(tǒng)。采煤工作面主要借助電進(jìn)行采煤機(jī)的牽引，工程設(shè)備的主要特性是較強(qiáng)動(dòng)力、良好的牽引性、簡(jiǎn)單化的結(jié)構(gòu)以及較高的工作效率等等。

4.優(yōu)化煤礦機(jī)電一體化系統(tǒng)的有效建議

(1)打造一支高水平的展業(yè)人才隊(duì)伍

在技術(shù)管理過程中人所具備的素質(zhì)水平是一項(xiàng)重要的決定性因素。在工作過程中人是主要的承擔(dān)者以及執(zhí)行者，細(xì)化至管理、技術(shù)以及操作等多種職務(wù)。首先，作為管理者，需要對(duì)國(guó)家法規(guī)以及行業(yè)法規(guī)做到認(rèn)真執(zhí)行，在管理層面，盡可能為生產(chǎn)提供最大服務(wù)。其次，技術(shù)人員需要對(duì)先進(jìn)化的工藝展開深入的學(xué)習(xí)以及鉆研，力爭(zhēng)成為技術(shù)改進(jìn)的主要踐行者。最后，相關(guān)的操作人員必須遵循煤礦企業(yè)中的安全規(guī)程，在機(jī)電運(yùn)輸、提升以及監(jiān)測(cè)的有效應(yīng)用中，必須對(duì)各個(gè)系統(tǒng)裝備中的具體使用規(guī)程做到熟記，并且嚴(yán)格遵守相關(guān)的規(guī)程操作；必須保證每一項(xiàng)保險(xiǎn)裝置具備一定靈敏性、安全性以及可靠性，在設(shè)備的實(shí)際使用過程中嚴(yán)禁停用保護(hù)裝置。

(2)強(qiáng)化技術(shù)管理

在技術(shù)管理過程中技術(shù)人員占有主體地位。首先，需要在全體員工中進(jìn)行尊重知識(shí)以及人才良好氛圍的營(yíng)造，采用激勵(lì)手段，讓更多的職工展開業(yè)務(wù)的深度鉆研以及知識(shí)的學(xué)習(xí)。通過對(duì)技術(shù)管理任務(wù)進(jìn)行逐級(jí)分解，對(duì)技術(shù)人員實(shí)施責(zé)任制度，使職責(zé)、職權(quán)以及各個(gè)專業(yè)班組職責(zé)等之間形成掛鉤關(guān)系，最大化體現(xiàn)技術(shù)人員的重要作用，進(jìn)而讓各項(xiàng)技術(shù)能夠?yàn)樯a(chǎn)提供更好服務(wù)。其次，需要嚴(yán)格落實(shí)自查工作，采取科學(xué)合理的有效措施，對(duì)提升運(yùn)輸以及檢測(cè)等系統(tǒng)加大管理力度。最后，必須強(qiáng)化機(jī)電技術(shù)管理方面的工作成效，對(duì)技術(shù)實(shí)施嚴(yán)格的審批制度。測(cè)定設(shè)備所具備的技術(shù)性，并總結(jié)報(bào)告以及存檔備用。

(3)增加設(shè)備投入量，使信息達(dá)到網(wǎng)絡(luò)化水平

在煤礦生產(chǎn)達(dá)到可靠性水平中現(xiàn)代化科技裝備是一項(xiàng)必要的條件，強(qiáng)化管理成效、提高實(shí)際生產(chǎn)效率，不僅是有效避免發(fā)生事故的重要保證，也是推動(dòng)企業(yè)快速發(fā)展的關(guān)鍵保證。需要增加資金投入量，對(duì)設(shè)備加快更新?lián)Q代的速度，有效推廣新技術(shù)以及新工藝的有效應(yīng)用，進(jìn)而使設(shè)備安全性實(shí)現(xiàn)提高。同時(shí)，需要力爭(zhēng)監(jiān)控系統(tǒng)所收集的實(shí)時(shí)監(jiān)控信息實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)共享，系統(tǒng)中所有的應(yīng)用軟件能夠按照統(tǒng)一格式為外界提供可靠的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

5.結(jié)語(yǔ)

通過深入分析在礦井中機(jī)電一體化技術(shù)的有效應(yīng)用，使井下作業(yè)達(dá)到自動(dòng)化以及機(jī)械化水平，是世界中各個(gè)國(guó)家從事采礦技術(shù)科研職務(wù)工作人員以及采礦工作努力奮斗的同一目標(biāo)。機(jī)電一體化技術(shù)在努力幫助工業(yè)實(shí)現(xiàn)智能化發(fā)展的同時(shí)，拓展了我國(guó)煤礦開采的空間，同時(shí)為煤礦行業(yè)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展鑒定了基礎(chǔ)。