机电一体化数控技术在煤矿机械中的应用

机电一体化数控技术在煤矿机械中的应用

白亮

鄂尔多斯国源矿业开发有限责任公司 内蒙古自治区鄂尔多斯市 010300

摘要：矿山设备的效率在采矿企业中起着重要作用，且与整个矿山的安全密切相关。其中，设备运行的关键是完美的采矿机电系统控制，因此电子技术是煤炭生产不可缺少的一部分。电子技术自20世纪70年代应用于矿山机械，经过几十年的发展，已被广泛应用于煤矿开采过程的各个环节，大大地提高了矿山机械的可靠性。

关键词：机电一体化；数控技术；煤矿机械；应用

1应用于煤矿机械的意义

1.1技术简介

将机电一体化技术引入煤矿机械中，有效地结合起来，可以节约人力、物力和资源。数控机电一体化技术在虚拟化程度较低的同时，可以根据外界条件的变化，自动调整设备状态，避免过大的功耗。而且操作简单，只需少量人工完成，管理更方便，有利于企业在关键岗位上利用资金，提高了生产率和工作效率。

1.2创造更多收益

目前，各行业的市场竞争非常激烈，尤其是煤炭作为一种不可再生资源，与日益增长的煤炭需求形成鲜明对比。因此，煤炭企业只有通过合理有效的连续大批量生产方式才能满足市场需求。一方面，煤炭生产用更高效的机械化取代了传统的劳动力，为煤炭企业节省了人力、物力和财务成本；煤矿机械的生产效率远高于过去，产量的增加和市场对资源的需求不断增加，使得煤矿企业能够在短时间内获得更多的利润和收益。同时，机电一体化数控技术可以检测系统内部，形成相关信息，方便施工人员优化施工环节，保证施工资源的合理、方便使用。

1.3提升安全保障能力

与其他行业相比，煤炭行业的安全风险更大，煤矿作业环境相对复杂，对人员的危害概率更高，对机械作业的要求也更为严格。加强机电一体化技术在煤矿各环节设备中的应用，可以为安全增加一把锁，更有效地保障职工的生命安全，促进煤矿的正常生产。采用现代技术实现远程监控，提高煤矿安全生产指标。

1.4带来安全施工环境

采用机电一体化数控技术后，可实时报告设备运行状态，一旦设备发生故障，可立即启动预防功能。可见，机电一体化数控技术对煤矿机械安全具有重要意义。为保证矿山设备的安全运行，矿山设备的使用必须符合相关的使用标准，如在监控系统与各区域之间建立双向、一致的联系。以便随时联系监控系统和相关安全人员[3]。机电一体化数字控制技术本身具有功能多、控制智能化等优点，在一定程度上保证了设备的工作和数据不丢失。因此，通过网络技术等相关的同步手段，可以实现煤矿井下的实时监控和突发故障的自动预防，并及时预警。通过相关软件将信息发送给技术人员，便于根据不同的信息进行相关工作，从而创造出相对安全的煤矿建设环境。

2煤矿机械中机电一体化技术的实际运用分析

2.1掘进机

在现代煤矿生产中，掘进机作为主要设备，其电气系统比较复杂，包括安全箱、防爆灯等。可与液压系统充分配合，驱动掘进机机械设备进行一系列掘进作业。在控制系统中，主要控制主控制器，详细记录故障信息，保证掘进作业的顺利进行。掘进机采用机电一体化技术有很多优点，包括：一是保护功能非常完善，能保证设备和工人的安全；其次，具有强大的显示功能。通过高清显示屏可实现设备运行状态、系统运行状态、周围环境状态等信息的详细显示，使管理人员和操作人员有足够的了解和理解；第三，结构相对紧凑，能满足小地下空间开挖环境的要求。将机电一体化技术应用于掘进机中，首先通过RS485通讯获得控制箱的信号，然后根据相应的程序自动控制继电器。同时，需要对电流互感器信号、电机温度等进行合理的接收和分析，并依靠自控系统为系统的稳定运行提供保证。当掘进机发生故障时，传感器和相应的程序将迅速判断故障类别，并采取有针对性的处理措施，分析故障原因和信息。

2.2在采煤机中的应用

在矿山机械中，牵引采煤机是机电一体化技术应用最广泛的代表之一。使用PLC控制具有一些独特的优势。主要研究结果如下：（1）具有较强的牵引能力。在煤矿综采设备的运行过程中，既能增加足够的牵引力，又能大大降低阻力，使掘进更加平稳。（2）煤矿综采设备滑动时，可发电制动，并向电网提供一定的电力。电动牵引运行时，除电刷和开关轻微损坏外，电机不承载其他部件。因此，其运行工况相对稳定，能有效地抑制故障的发生。电力牵引施工相对简单，工作效率高，应用广泛，值得注意的是，采用电力牵引的综采设备简单、体积小。巧妙，易于推广和使用。

2.3煤炭机械运输过程

在煤炭生产过程中，煤炭运输也必须考虑许多因素。刚刚挖出的大量煤炭使运输变得困难。过去，煤炭运输主要依靠人工搬运，但过大的煤块仅仅依靠人工搬运不仅效率低下，而且安全性难以保证，还需要其他运输力量的帮助。煤炭运输是整个煤矿建设和正常生产的关键环节之一。因此，随着机电一体化数控技术的引入，利用机械设备自动移动和输送大量的煤炭，运输成为一个完善的系统，不仅节省了人力，而且提高了运输效率。同时也保证了人身和财产的安全，有利于煤炭工业的循环发展。

2.4提升机

矿井提升机作为一种重要设备，是一种大型提升机械。机电一体化技术的应用有助于满足上下提升输煤的需求。随着科学技术的发展和设备智能化程度的提高，自动化技术和电子信息技术正逐步应用于现代矿井提升机中。同时采用各种科学技术和机械技术，为运输提供了良好的便利条件。传统的煤矿生产方式所采用的提升结构比较复杂，容易产生问题。本阶段采用的矿井提升结构简单易懂。当出现问题时，能迅速发现问题的原因，并能有效、及时地解决问题。提升重量大，运行速度快，安全性得到很大保证。为煤炭企业提供可靠的保证条件，矿井提升机有摩擦式、卷扬式等多种类型，适用于相应深度矿井的各种提升机。根据矿山年产量合理选择，避免造成能量浪费。

2.5煤矿监测监控过程

安全生产是能源行业稳健运行的重中之重，保证安全离不开技术支撑。在当前煤炭行业机械化开采向智能化开采发展的过程中，监测监控作为一个大的系统，必须能有效精确的在各种复杂环境中应用。为此，在监测监控系统上通过使用机电一体化数控技术，让主机设备和企业的局部网络链接，实现网络同步[6]，经过数据采集、存储、分析、判断后，及时发现设备存在的异样并做出调整，在最短时间内排除故障，进而保证机械设备在生产过程中的稳定运行。

2.6机械化煤矿节能增效过程

随着国家在环境保护方面的深入推广，节能增效在能源行业显得越发重要，但煤矿机械化开采设备需要消耗大量的电力，大部分煤矿机械设备对于电力都有着严格的要求，必须要在电力充足的情况下才能够稳定安全的工作，任何机械在运行过程中都会产生无用功，等于无形中增加了机械的能耗，这时使用机电一体化数字控制可以做到对机械的精确操作，配合采用合适的开采技术，降低机械的能量损耗，达到节能增效的目的。

3结论

机电一体化数控技术应用于煤矿机械优势明显。不过在具体使用中也暴露出一些问题，如应用模式不够多元化，因此有一定局限性等。这说明关于机电一体化数控技术的研究仍需进一步加大，为此需要提供所需资金和国内外研究经验借鉴，使机电一体化数控技术更好地融入煤矿机械，发挥自身作用和价值，提高煤矿机械生产效率，确保安全，进而为煤矿企业创造更多利益。

参考文献：

[1]周生强.机电一体化数控技术在煤矿机械中的应用[J].设备管理与维修，2019,4（下）：172-173.

[2]刘丽丽.机电一体化数控技术在煤矿机械中的应用探讨[J].中国石油和化工标准与质量，2019,39(23):216-217.

[3]闫伟.机电一体化数控技术在煤矿机械中的应用[J].工艺技术，2019(12):222-223.

[4]郭慧慧.机电一体化数控技术在煤矿机械中的应用[J].科技创新导报，2019,16(36):87-89.