煤矿机电一体化技术发展研究

煤矿机电一体化技术发展研究

朱兆坤

陕西兴旺煤矿有限公司 陕西 子长 717300

摘要：随着现代科学技术的迅速发展，不同的学科互相交叉，推动了电子技术与机械工业的渗透发展，例如在煤矿的生产设施中应用机电一体化技术，提升煤矿生产操作的自动化处理水平，将远程监控系统引入煤矿生产设施中，对于设备的操作能够及时地发现，避免造成更大的损失与危害，同时方便协调地进行工作的运转，提高了工作效率，是矿井生产的重要选择和保障。

关键词：煤矿机电一体化；技术；应用

引言

煤炭资源是最重要的能源之一，有效开采煤炭资源，需要做好电气设备及时更新，同时掌握相应的管理技术。在当前煤矿发展中，机电一体化技术的出现，使煤矿生产安全性和效率都得到进一步提高。

1、煤矿机电一体化技术概述

我国的机电一体化技术是从20世纪70年代开始产生并逐渐发展成熟起来的，因为它融合了多重先进技术的特点，综合了电子技术和机械技术、信息流和能量流的技术特点，使其具有了精度更高，功能更强以及更好的质量等特点。更值得的一提的是在实际的应用使用中，机电一体化可以有效的降低能源消耗，避免不必要的资源浪费。机电一体化技术是一种综合了计算机技术、自动控制技术及信息技术等为一体的新兴现代高科技技术，其涵盖了多门学科的技术知识，如计算机、机械、信息处理、微电子等，具有综合性强、性能高等特点。随着这些技术在机械上的应用，使得煤矿机械等机电产品的性能有了大幅度的提升，已成为煤矿综合自动化的基础。机电一体化技术在煤矿机械中的应用，极大提高了煤矿生产的综合能力，为煤矿安全生产提供了重要的技术保障。

2、煤矿机电一体化技术应用现状

目前，煤矿机电一体化技术的发展现状主要由以下两方面反映出来：第一，随着科学技术不断进步，计算机技术得到了充足发展，计算机的功能得到了很大的开发与应用，数据库信息也更加完善，这使得机电一体化技术得以不断提升，在实际工作中得到了广泛应用。计算机技术的发展改变了中国各行各业的发展趋势，其发展方向趋于自动化、智能化及系统化。针对目前的情况来讲，

机电一体化技术在中国一些产业中已实现了应用与发展，并取得了一定的成效，产品在性能、功能方面都得到了一定的优化，为产品机电一体化智能化方向的发展提供了坚实基础，促进了机电一体化技术的完善与发展；第二，目前，机电一体化技术的应用不再局限于煤矿生产中的硬件设施上，如煤矿开采、井下煤矿运输及井下供电排水等，在软件设施上煤矿机电一体化技术也得到了广泛应用。此外，煤矿开采中机电一体化技术的应用越来越广泛使得煤矿生产的效率与安全程度越来越高，为中国煤矿产业的发展提供了强有力保障。

3、机电一体化技术在煤矿机械中的实际应用

3.1机电一体化在掘进机中的应用

掘进机电气系统的构成比较复杂，其中包含矿用本质安全操作箱、隔爆照明灯等等。在掘进机的控制系统中，主要的工作任务就是对主控制器进行保护和控制，同时兼备很好的故障记忆功能。加装了液晶屏和仪表，这些电气化技术应用能够较为清晰地显示出正在工作中的掘进机性能状态。（2）使用机电一体化技术能够让掘进机通过电流互感器的作用输出一些数据和信号，在程序运算的基础上，对电控系统起到保护作用，如果在系统出现障碍时，能够进行判断和必要的保护。这不仅有利于对设备故障做出准确判断并得到快速维修，而且还能够有效保障工作人员的人身安全。（3）掘进机小型化、智能化，更适应于地下狭小的空间环境下进行作业。

3.2机电一体化在采煤机中的应用

机电一体化利用其特点在采煤机中被广泛应用，具有其他技术所没有的优点，通常在以下方面有所表现：在采煤机实际使用过程中，使用机电来作为牵引力，可以帮助采煤机牵引前进，而且可以用发电制动避免采煤机滑动。大层角煤层中需要机电一体化，通过停机的安装防止机器的下滑，同时还能延长使用机器的年限。机器的灵敏性较好，有较好的动态性，因为结构简单所以具有轻便的优点，在进行转换过程中其效率最高能达99%，除此之外，较液化牵引装置相比，机电一体化装置可以减少机器元件的磨损，少了维修次数，延长了使用寿命。

3.3机电一体化在提升机中的应用

针对煤矿生产，矿井提升机是自动化水平和一体化水平应用最高的，也就是全数字化的直流式提升机。尤其是在内装式的提升机，在结构上将滚筒和驱动相互结合起来，这样有利于大幅度简化机械结构，并且在实际工作操作之中还可以将电力技术、自动化控制技术、计算机技术等相互综合。利用全数字化的提升机，在实际操作中拥有极高的可靠性，并且也可以利用总线安装的方式，将电器的安装设置逐一简化，且配备的硬件也较为简单，这样就可以保持硬件之间良好的兼容性。在国内，已经拥有研制成功拥有自主知识产权的全数字化提升机，其核心就是双CPU系统结构，在实际操作中也非常简单，能够获取可靠的信息。

3.4机电一体化在带式运送机中的应用

带式输送机是我国煤矿企业使用较为普遍的一种原煤输送装置，在采煤时，运输机的作业环境都是地下，这样就会受到地下潮气以及地质等情况的影响出现振动以及冲击的故障，使用机电一体化能够让运输机在不同的环境下开展正常的煤炭运输作业。在带式输送机设计时，采用变频调速装置可保证输送机的启动过程能够在较为平稳、可控的状态下运行；采用自冷式制动装置能够保证输送机在启动和停车时的可控性，从而避免出现飞车、断带等造成工作人员伤亡及设备损坏的安全事故。在大中型煤矿企业，基本都会有皮带式传送机，而带式强力运输机，具有远距离和大书量的特点，再加上自动化水平较高，已经成为煤矿不可缺少的设备之一。同时也要考虑输送机运量和单机的长度，确保输送机的监控和功能均能达到煤矿企业的要求。在具体操作中，这一类型的装置主要是为了满足煤炭长距离运输或金属矿石长距离运输而设置专门的驱动装置。因为国内现阶段对于在线的监控技术、启动延迟技术及动态分析技术还没有十分完善，所以，中国带式传输机基本都是三点驱动，所以，在单机长度及输送机运量方面还受到一定程度地限制，并且相比发达国家，在监控设备的灵敏度、寿命时间及可靠性方面都还存在明显差距。

4、煤矿生产机电一体化技术的发展趋势

煤矿事业的未来发展中，使用机电一体化技术应该注意到：机电一体化技术应该更系统化。目前，大部分产业所使用的机械存在局限性，应该优化这一部分技术，加大研发力度，让设备更加标准化、通用化、系统化和规范化；机电一体化技术应该朝着环保节能的方向发展。随着生态环境不断恶化，人们应该更重视环保，强化环保意识，注重煤矿生产的环保与节能。在煤矿未来发展中，机电一体化设备和机电一体化技术需要着重考虑环保性、节能性，不但要改善功能与性能，同时还要控制各类污染源，避免能源过度消耗；机电一体化技术应该实现程序化。相比国外机电一体化技术，国内机电一体化技术要远远落后。所以，注意技术改善，加大应用设备系统程序的开发，满足煤矿生产的实际要求；机电一体化技术应该更倾向于智能化。在信息化时代影响的今天，机电一体化技术应该拥有更多的增值功能，这样才能实现智能化与人性化。

结束语

通过上述机电一体化技术在煤矿机械中的实际应用可以看出，机电一体化的出现主要是机械、信息以及微电各种工程技术相结合的产物，与其他技术相比，机电一体化技术具备较高的机械化、智能化及系统化等诸多突出优点，是工程领域中的又一次技术革命，使其成为当前以及未来煤矿机械设计制造发展的趋势。

参考文献：

[1]张磊.机电一体化数控技术在煤矿机械中的应用研究[J].机械研究与应用，2015，06：168-169.

[2]韩海云.煤矿机电一体化技术的应用、管理及发展趋势[J].中国高新技术企业，2015，33：153-154.