浅议煤矿机电一体化技术的应用及发展肖康

浅议煤矿机电一体化技术的应用及发展肖康

肖康

肖康

贵州省盘江精煤股份有限公司火烧铺贵州省盘州市553539

摘要：随着经济和人们生活水平的显著提高，煤炭是一种不可再生能源，在我国能源体系中占据着非常重要的位置。如何高效、安全对煤炭资源进行开采和运输，避免煤炭资源的浪费是目前需要面对和解决的一个难题。随着电子一体化技术不断地成熟，其在煤矿生产中的应用越来越广泛。机电一体化技术极大地提高了煤矿生产的效率，使煤矿生产的安全性和可靠性得到很大的提升。本文介绍一体化技术相关概念及其在煤矿生产中的应用，分析煤矿生产中引入机电一体化技术的意义，研究煤矿机电一体化技术使用中出现的问题，在此基础上预测煤矿机电一体化技术的发展趋势。

关键词：煤矿生产；机电一体化；应用；发展

引言

煤矿机电一体化技术是综合应用机械技术、计算机技术、自动控制技术和信息处理技术等多种技术的一种复合技术方法。煤矿生产要从地底深处采掘煤炭，再将其运送到地面之上，在这个过程中，动辄就是数百万吨甚至千万吨的矿井，会使用数量众多的大型机电设施与设备。煤矿机电一体化技术完美的融合了自动化技术和机械设备，能够使机械设备最大限度地发挥作用，提高了劳动效率，减少了不必要的资源浪费。

1机电一体化技术概述

机电一体化技术综合了很多学科，是对多方面知识的综合。它的应用并不是简单地用机械设施取代人工操作，机电一体化技术的重点是将机械设备操控技术与智能化网络以及数控技术有条不紊地结合在一起，使它们分别发挥作用。机电一体化的出现和应用不但对煤矿行业的发展起到了促进作用，还在一定程度上给整个社会带来了福祉，一体化的应用提高了生产力，提高了产品在市场上的竞争力。

2机电一体化技术的在煤炭企业生产中的应用

2.1在矿井安全监测方面的应用

安全性一直是煤矿生产需要处理的首要问题，对煤矿进行安全监测可以有效提高煤矿开采的安全性。经过多年的努力学习，我国将外国的先进经验与我国的实际进行了完美结合，研制出了适合我国煤矿生产的安全监测系统，并提出了“以风定产、先抽后采、监测监控”的12字方针和全面的煤矿安全生产的规章制度。这些措施的实施，极大地提高了煤矿生产的安全性。

2.2在煤炭输送中的应用

煤矿运输方式有矿车式和皮带式两种。皮带式运输是目前机械化煤矿开采的主要运输方式。带式运输之所以能成为大部分煤矿运输煤炭的主要方式，是因为它能够保持长距离高效的运输状态，并且应用例如CST可控软启动装置等自动化系统极易实现对皮带的可控制运输。

2.3在采煤机中的应用

在煤矿开采过程中，电牵引采煤机得到了广泛的应用，其与常规液压牵引采煤机对比可以发现其具有多方面的特点，具体表现为以下几个方面：1）良好的牵引特性，能够在采煤机前进过程中为其提供足够的牵引力，从而有效地克服阻力移动。2）在牵引电动机轴端配备了停机时避免机器出现下滑的制动器，适用于大倾角煤层，如40°-50°倾角的煤层。3）反应灵敏，动态特性好，根据实际情况对各项参数进行实时调整，有效的避免了采煤机超载运行。4）运行可靠，使用寿命长。液压牵和电牵引存在一定的差异，后者除了电动机的整流子和电刷有磨损外，其他元件均不会出现磨损，因此诱发的故障较少，使用寿命较长。5）电牵引采煤机尺寸小、结构简单、重量轻，其电能转换为机械能的效率达到了99%，但是液压采煤机仅为65%-70%。

2.4在支护设备中的应用

在煤矿开采过程中，液压支架是比较常用的支护设备。随着机电一体化技术的发展，将液压控制与计算机技术有效地结合在一起，形成了定压双向邻架，不仅可以避免对支架与顶板的冲击荷载，而且其最快移动速度可以达到3s一架。在液压支护设备中，乳化液泵是常用的高压液体装置，能够为液压支架提供所需的供液能力。智能型乳化液泵站系统是我国自主研发和生产的高压液体装置，包括智能型乳化液泵站供液与智能型乳化液泵站自动配液两个主要系统，其不仅可以实现对油箱与油位高度的准确检测，而且还能够实现自动配液，确保支护设备正常、高效运行。

2.5在提升机中的应用

目前，矿井提升机已经逐渐成为煤矿机电一体化发展过程中应用率最高的设备。借助PCL编程控制器能对提升机的多项功能进行有效地改善和控制，确保提升机的正常、高效运行。在煤矿开采过程中，应用最多的是全数字化交直流提升机，将滚筒和驱动有效的结合在一起，充分体现了机械-计算机-电力电子-自动控制的综合应用。同时，全数字化交直流提升机用总线方式，实现了对电器安装的有效简化，而且硬件配置相对简单，可以实现互相兼容。我国自主研发的全数字化提升机中，ASCS是核心部分，是一套由双CPU构成的计算机系统，具有操作简便、性能先进、准确可靠等特点，在煤矿开采中得到了广泛应用。

3煤矿机电一体化技术的发展趋势

机电一体化技术由于其自身方便、快捷、安全、高效的特点在各行各业的应用越来越广泛。煤矿生产是一个复杂的生产过程，在煤矿生产中引入机电一体化技术可以有效改善作业环境，提升煤矿作业效率和安全性，其在煤矿生产中的发展前景必将非常光明。

3.1智能化

随着新技术的不断普及，机电一体化技术正在向智能化的趋势发展。目前，煤矿机电一体化的智能化发展水平还处于低层次阶段，在具体的操作过程中依旧存在许多不足之处，煤炭企业必须加大技术和资金的支持，加大对机电一体化的研究和开发，加快其智能化发展的速度，以提高煤炭生产的效率，为煤炭企业创造更多价值。

3.2程序化

在信息化社会的背景下，煤矿产品的程序化是煤矿企业机电一体化技术发展的必然。因此，加速我国煤矿产业的程序化进程，是煤矿机电一体化技术发展的重点。

3.3微型化

目前，煤炭企业机电一体化设备体积还比较大，在运用过程中存在一定的局限性。如，将设备安装在某一位置，那么在很长一段时间内，该设备都无法移动，给工作造成极大的不便。为了降低空间对机电一体化的局限，越来越多企业对微型机提出了要求。

3.4向绿色化技术方向发展

由于环境日益恶化，绿色生产已经成为主流。煤矿生产作为一个高耗能、高污染的行业，向绿色化生产发展已经迫在眉睫。因此，在煤矿生产过程中，不仅需要对现有的生产模式进行优化，还需要对煤矿生产机电一体化技术进行改进，从而实现煤矿企业的绿色生产。煤矿机电一体化技术向绿色化技术转变将成为发展趋势。

结语

在煤矿开采过程中，引入煤矿机电一体化技术，可以使煤矿开采设备朝着程序化、智能化及信息化的方向发展，有效地解决了煤矿开采过程中对工作人员造成的安全威胁，提高了煤矿开采的效率和煤矿企业的经济效益。同时，做好对煤矿机电一体化技术未来发展趋势的研究，可以进一步改进和完善机械设备的性能。

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