煤矿机电技术一体化应用研究辛军

煤矿机电技术一体化应用研究辛军

辛军

河南能源鹤煤三矿煤一队河南鹤壁458030

摘要：煤矿生产中应用机电一体化技术，不仅能提高产量，而且还可为其安全生产提供保障，为企业带来更多经济效益。将来，煤矿机电一体化技术势必会更加智能化、程序化与信息化，在煤矿生产质量与效率上定会发挥更大作用与效能。基于此，本文就针对煤矿机电技术一体化应用进行具体的研究分析。

关键词：煤矿；机电技术；一体化；应用研究

1引言

在煤矿生产逐渐向着深入水平发展的今天，对煤矿生产提出更高的要求，这需要煤矿企业积极引进先进技术来进行煤矿生产，以满足生产要求，并且安全、高效的开采煤矿。基于此，应当不断发展和有效应用机电一体化技术，科学、合理的运用大型机械设备，实现破煤、装煤、运煤一体化。就目前我国煤矿机电一体化技术发展现状来看，还落后于发达国家。为此，我们要一直致力于机电一体化技术的研究与创新，使之具有更高的应用价值。

2煤矿机电技术中一体化的作用

2.1实现煤矿生产安全系数的提升

机电一体化生产在某种程度上意味着人工体力劳动量的减少。煤矿作为各类型行业中最为危险的行业类别之一，每年均会出现不同程度的安全事故。因此，运用接卸替代人力作业，不仅能够实现安全事故在发生概率方面的显著降低，而且即使发生了安全事故，也不会导致较大程度的人员伤亡事故。此外，井下开采环境多变、条件多样，煤矿井下工作面中到处都弥散着粉尘与瓦斯。长时间处于此种环境，往往会给矿工的身体健康造成十分严重的危害。而采用机械自动化作业，能够有效规避与解决此现象，从而提升煤矿生产的安全系数。

2.2提升煤矿生产效率

当前，煤矿企业在生产方式上已经逐渐从以往的人力转变为机械化，以此提升煤矿生产效率。机械化替代人工劳作，能够在繁重的机械劳动中将人类解救出来，进而实现人力资源的合理配置与优化。如若人力长时间处于工作状态，会产生排斥性的疲劳感。但是，机械不会出现此状况。只要对自动化机械定期开展各种保养维护工作，机械能够长时间处于高强度运转状态，其生产力是人力的成百上千倍，因此能够大幅提升煤矿生产效率。

2.3提升煤矿企业经济效率

运用机电一体化技术，能够实现煤矿人力使用的大幅降低。运用机器所花费的成本相比于人力成本，要明显低于后者。企业在运用一体化技术实现产量提升的同时，还能够达到人力成本有效降低的目的，在某种程度上也可以理解为创造了更多的经济效益与价值。

3煤矿机电一体化技术的现状

3.1电牵引采煤机

作为煤矿机电一体化的典型应用，电牵引采煤机具有较高的应用性，能够高效的采煤。当然，电牵引采煤机之所以能够有效应用，主要是因为其具有以下液采煤机所无法比拟的特点：

第一，电牵引采煤机具有良好的牵引特性，能够克服煤矿开采中所产生阻力，并向电网反馈电能。

其次，将电牵引采煤机应用于大倾角煤层中，通常需要安装制动器，进而可以自动化采煤，且不会出现滑动现象，影响采煤作业。

最后，电牵引采煤机运行的过程中，只有整流子、电刷会出现轻微的磨损，其他元件几乎不会受到负面影响。这使得此项设备能够长期安全、稳定的运行[2]。

3.2电液控制系统

在电液控制系统方面的研究，我们还有很多欠缺之处。因为，相较于发达国家成熟的电液控制系统来讲，我国电液控制系统的研究较晚，且没有先进技术作支撑，这使得我国开发的很多电液控制系统都存在一些弊端或不足，导致其没能广泛的应用。所以，在电液控制系统方面，我国还要加强自主研发。

3.3矿井提升机

作为目前煤矿机电一体化水平、自动化水平最高的设备，矿井提升机已经有了很大程度的发展与进步。目前已经研究出了全数字化直流提升机，而内装式提升机因在结构上将滚动和驱动结合在一起，使得其机械结构更加简化，使提升机成为了机械—电力电子—计算机—自动控制的综合体。这充分说明了矿井提升机具有良好的应用性、有效性，将其应用到煤矿生产中是非常有意义的。

4煤矿机电技术一体化的具体应用

4.1煤矿运输机

对煤矿生产力具有限制作用的因素除了有运输效率外，还有开采效率。我国煤炭生产无论是运输还是提升系统，相比于西方发达国家，均有不小差距，难以切实满足时下持续增长的煤炭需求。至此，需广泛合理化运用国外先进技术，通过对这些技术的吸收与消化，提升我国的煤炭生产效率。当前，我国已经具有较为成熟的技术体系如皮带式强力运输机与内装式提升机，可进行大输送量、远距离的运输。不仅能够自动化控制，而且效率高、安全性突出。另外，在结构方面的深入简化，还为系统的稳定运行提供了充足保障。当出现问题时，便于及时修复，甚至还可采用一定的自动化技术，实现自我诊断与保护。

4.2采煤机

当前，我国诸多煤矿均已应用了综合机械化采煤系统，此乃煤矿机电一体化技术持续发展与转入实践的成果体现。现阶段的综合机械化采煤系统，已从以往的液压牵引式，经演变与更新，成功脱变为电牵引式。采煤机系统的发展主要带来了如下优势：（1）当遭遇大倾角煤层时，同样可正常工作，采煤机不会出现下滑状况；（2）所运用的自动控制系统，能够对设备各项运行参数进行实时检测，有些还可达到智能化、自动化调整，进而确保综采系统始终处于高效运行状态；（3）随着自动化水平的提升及范围的拓宽，其所带来的乃是综采系统在结构上大幅精简，大大提高了系统运行的可靠性与安全性，且设备能够在较恶劣的环境中长时间工作而不用对其进行维修，提升了经济效益；（4）自动控制系统能够对综采系统各环节进行综合性协调，进而提升工作效率，为煤炭产量提升提供保障。

4.3掘进机

把掘进机当作掘进巷道的核心机械，乃是我国多数煤矿的普遍做法。运用低浓度甲烷传感器、三相异步电动机、开关箱、矿用隔爆安全型操作箱、照明灯及电铃等设备，组建系统化的掘进机系统。此系统乃是整个掘进机中核心性电气结构，通过与液压系统之间配合工作，实现整个系统的常态运作，进而达成机电液一体化。

5煤矿机电一体化技术的发展趋势

近年来，全球制造业始终面临着转型升级和可持续发展的挑战。2013年4月，德国开启了“工业4．0”，即第四次工业革命。“工业4．0”主要包括两个主题，即“智能工厂”与“智能生产”。我国机电一体化经过多年的发展和积累，机电一体化取得了巨大进步，但发展并不完善。因此，在2015年5月，我国发布了“中国制造2025”行动纲领［4］。该纲领提出在2025年之前迈入制造强国行列；在2035年以前，与中等制造强国的水平持平；在2049年，成为世界的制造强国。因此，煤矿机电一体化未来的发展进程必然与“工业4．0时代”和“中国制造2025”行动纲领存在一致性关系，所以笔者认为，未来煤矿机电一体化未来的发展趋势主要有高度自动化、高度智能化、高度网络化。

结语

机电一体化技术实质就是诸如软件编程技术、计算机技术及机械控制技术等诸多学科的融合交叉。机械自动化程度越高，则表明具有越高的生产力。煤矿企业为实现自身生产力的不断提升，更好地满足国家对煤炭资源的切实需求，为企业创造更多经济收益，势必会多领域、广泛化推广煤矿机电一体化技术。

参考文献：

[1]丁龙，乔攀，黎坤.机电一体化技术在煤矿机械中的应用研究[J].山东工业技术，2016，05：155.

[2]姚崇经.煤矿机电技术一体化应用研究[J].山东工业技术，2016，08：182.

[3]鲍进林.煤矿机电技术一体化应用[J].能源与节能，2016，06：25-26.

[4]杨刚.探讨煤矿机械中的机电一体化技术应用研究[J/OL].机械管理开发，2016（06）.

[5]刘东.煤矿机电一体化技术的研究与应用[J/OL].机械管理开发，2016（07）.