机电一体化技术在矿山机械中的应用

机电一体化技术在矿山机械中的应用

李斌

身份证号码： 37082719841206****

摘要：矿山机械在实际应用过程中普遍存在作业环境差、效率要求高的情况，这也对矿山机械的整体技术水平提出了更高的要求，既要保障生产运行效率，同时又要重点注意其安全性。在这种要求下，矿山机械必须妥善应用机电一体化技术，最大限度保障机械在较高的自动化水平下高效运行。目前矿山机械种类多，应用场景和功能差异很大，各类机械设备在运行过程中面临不同的效率、安全、耐久性等问题，机电一体化技术是提升矿山机械可控性、增强生产效率以及安全性的重要技术，在多种矿山机械中均有应用。下面将针对矿山机械机电一体化技术相关情况进行分析，同时结合实际情况对未来我国机电一体化技术在矿山机械中的应用进行分析。

关键词：机电一体化；矿石机械

1 机电一体化技术概述

机电一体化是当前工业发展的重要技术，该技术整合多个工程学分支学科，主要研究机械控制、机械与电子技术结合等相关内容，还根据不同方向针对微电脑技术、自动控制技术以及机械液压技术等诸多重要工业技术进行研究与应用。从覆盖范围上来看，机电一体化技术几乎存在于每一台现代化工业机械设备之上，这足以说明该技术的重要性。很多情况下需要对机电一体化技术进行拆分理解，工业技术在发展过程中追求更快的生产效率，而影响生产效率的因素非常多，包括设备的自动化以及智能化程度、运行稳定性、耐久性、适应性等，想要最大限度提升工业生产的效率就必须从多角度入手去强化设备的技术应用。机电一体化设备不仅在不同种类的设备上有广泛的应用，而且在同一台设备的不同系统中应用也非常多，包括动力系统机电一体化设备、传感器系统机电一体化设备、安全监控系统机电一体化设备以及控制系统机电一体化设备等。矿山机械种类较多，包括一系列井下设备和井上设备等。机电一体化技术应用于矿山机械中能够从多角度提升矿山企业生产效率，包括增强设备自动化程度、增强设备运行稳定性、增强安全报警能力等。目前机电一体技术是矿山机械保持稳定高效运行的重要技术，在未来发展过程中，相关技术在不同机械中的应用还将进一步扩大，尤其是在未来智能化控制系统发展中，不论是数据通信、编程控制还是感应调整都需要机电一体化技术深入参与[1]。

2 机电一体化技术矿山机械应用

2.1 带式传输机机电一体化技术应用

在诸多矿山企业开采运输工作中都要使用带式传输机进行开采运送工作，带式运输机的优势在于工作效率高、能够连续稳定运转，而在现代化发展过程中带式运输机的技术应用也逐渐增多。不同矿井其输送倾角差异较大，尤其是一些深度比较大的矿井在使用带式运输机的过程中需要注意倾角、运送量以及设备运行状况等因素，一旦出现问题很可能导致井下开采运输工作长时间中断。机电一体化技术在其中的应用主要包括动力控制、启动程序控制、异常情况自检报告这几个方面，而这些功能的实现需要依托于机电一体化技术中的可编程控制器以及相应的传感器，相关设备通过运输情况监控来了解当前设备运行状况。当出现输送物脱落、运行稳定性下降以及动力障碍等问题时，系统会根据实际情况做出反应，报告异常问题的同时结合机械控制系统进行调整[2]。

2.2 支护设备中机电一体化技术应用

支护设备是矿山企业开采作业过程中非常重要的基础设备。随着矿井的不断深入，隧洞本身需要相应的支护设备来保障整体稳定性，支护设备不仅是保障开采作业安全进行的基础，同时也是深入开发的关键所在。既往很多相关矿产在开发至一定程度后无法进一步深入，其中一个重要原因就是支护设备技术不满足继续开采条件。当前支护设备基本上都是依托于液压系统且有电气控制功能的现代化设备，这其中机电一体化技术的应用非常广泛。液压支护需要通过控制乳化液来综合调整液压支护压力，机电一体化技术贯穿整个液压支护设备，包括乳化液泵站出液量控制、综合压力监测系统、液位检测系统以及乳化液成分检测等[3]。乳化液本站输出控制直接决定了液压支护设备的压力数值，通过综合控制系统对其启动和关闭进行精确控制，同时分布式传感器系统对支护设备整体承压情况进行监控和分析，一旦出现异常压力变化即在综合数据台进行警示告知。液压支护设备的压力情况与液位情况直接相关，液位的高低不仅决定了压力大小，同时也在很大程度上影响着安全性，液位传感器对液位高低进行监测，不论是过高还是过低都能通过综合通讯系统直接上传数据进行告警。乳化液成分影响着液压压力，乳化液合格才能在控制进液量的情况下控制压力，机电一体化系统能够对乳化液成分进行监测并通过对泵站的控制来进行调整。

2.3 提升机机电一体化技术的应用

提升机是矿山企业开采生产的重要设备，主要负责向井下下放或提升人员、设备、矿石、矸石等。随着现代化技术的快速发展，提升机的种类不断更新，技术性能得到很大提升，而这与提升机大量应用了现代化机电一体化技术有直接关系。原来提升机本身空间小、效率差、安全性偏低，而在机电一体化技术应用后，由于控制系统的自动化水平提升，更大体积的提升机也可以应用于复杂的井下及井上环境之中，而且各种传感器、限制器以及其他安全保障技术的应用也让提升机的运行安全性大幅提升。在升降过程中，距离传感器、速度传感器等都在持续工作，不论是上升还是下降，都可以实时显示当前距离井口距离，同时对速度进行平稳控制。同时现代化提升机机电一体化技术的应用还突显于自我诊断方面，通过多种传感器数据的获取，相关设备能够实时了解当前设备运行状况，对可能出现的危险做出预报，一旦发生危险，可以马上自行启动相关制动设备，紧急限速，这对于提升设备整体安全性有重要意义。

3 矿山机械机电一体化技术应用展望

从当前世界范围内的矿山企业发展态势来看，高水平的工业化体系离不开各种矿石资源，未来各国对于不同矿产需求量还将进一步加大。随着矿产资源的不断消耗，难采矿、高危矿，或者由于技术原因既往没办法深度开采的矿产资源未来都会被逐步攻克，矿山机械对于机电一体化技术的应用幅度还会进一步提升。矿产本身具有开采技术要求比较高、开采危险性相对比较大等特点，对机械设备性能提出了更高的要求，因此未来机电一体化技术应用应从无人智能技术、5G高带宽控制技术以及设备自救技术等方向发展。

4 结语

通过分析机电一体化技术情况及相应技术在矿山机械中的应用情况，对机电一体化技术在相关机械设备的未来应用方面做出了展望，希望相关内容能够对推动本行业发展做出一定贡献。

参考文献

[1]张进国.机电一体化系统在煤矿机电设备的应用分析[J].当代化工研究,2021(4):140-141.

[2]贾苗杰,化强.机电一体化数控技术在煤矿机电机械中的应用分析[J].中国战略新兴产业,2020(38):60.

[3]潘忠涛.基于机电一体化系统在矿山机械中的应用分析[J].中国机械,2020(8):38-39.