机电一体化在煤矿机械中的应用

机电一体化在煤矿机械中的应用

贾成宝

山西阳泉盂县辰通煤业有限公司，山西省阳泉市盂县 045100

摘要：目前我国科技水平和工业的快速发展，在行业发展的进程中，科技起到的推动作用是明显的。从煤矿行业的角度来说，机电一体化技术已经得到普遍应用，并促使煤矿行业发展速度持续加快。对此项技术加以运用能够起到的作用较大，通过其技术可以使得煤矿开采的整体效率明显提升，生产方式也会更为先进，相关人员所要承受的劳动强度也会降低很多，另外可以使企业获得的经济效益实现最大化。机电一体化技术得到充分应用可以使得煤炭开采量大幅增加，而且可以将开采费用控制在合理的范围内，工作人员的人身安全也可得到保证，并可使得煤矿事故发生几率降低很多。

关键词：机电一体化；煤矿机械；重要作用；技术优势；应用

引言

煤炭作为我国尤为重要的一种能源，其在各行各业发展中都有着广泛的应用，对推动社会经济快速发展具有重要的意义。随着各行各业的快速发展，对煤炭的需求也在不断增多。为了满足社会发展所需，我国煤炭生产水平也在不断提高。煤炭生产具有一定的风险性，如何在保证煤炭生产质量和效率的同时，保证煤炭生产安全，是目前重点关注的问题，而煤炭机电一体化技术在促进煤炭安全、高效生产方面就发挥着重要的作用。就煤炭机电一体化技术在煤炭生产中的应用进行分析，旨在更好地保障推动煤炭企业健康发展。

1机电一体化技术

从煤矿工业发展的现状来看，煤炭开采、设备装配等已经对机电一体化技术加以应用。机电一体化即通过有效措施使得信息技术、电子工程技术能够实现有机结合，进而在机械工程中加以充分应用，确保其作用能够充分发挥出来。对于机械工程而言，将机电一体化技术的价值展现出来，能够使操作的整个过程纳入到自动监控中。在现阶段，智能微电子技术的发展速度是较快的，在此背景下，将现代信息技术、机械工程技术切实结合起来，并对智能系统予以充分利用，可以保证机电自动化技术具有的优势真正展现出来，技术性能会有大幅提升，在工业领域得到应用后，也可为工业发展注入强劲动力。这里需要指出的是，技术结合并非只是将相关的系统予以叠加处理，必须要按照严格的标准来完成技术分析，继而将不同技术具有的优势加以整合，确保一体化目标能够切实达成，技术性能可以充分发挥，使得机电一体化技术能够保持更为稳健的发展。

2煤矿机电产品的特点

2.1特点

（1）多样化。以各类传感器为例，将其应用在煤矿生产中，为了满足系统集成的要求，设计制造时会预留多个通信接口，可适应不同的通信协议。例如温度传感器，不仅产品类型多样，而且性能可靠，可对温度数据进行采集、传输与处理，指导现场生产和管理。（2）集成化。煤矿机电系统的控制中心，包括单片机、计算机、编程控制器等，这是整个系统的核心。底层设备使用高精度传感器，可以采集信息、传输信息；控制中心接收信息，分析后发出操作指令。在人机界面上，可以显示机电系统的运行状态，出现异常发出警报，提示检修。（2）智能化。微处理器不断升级，不仅功能更加强大，而且信息处理能力提升。例如数字交变频同步电动机，可牵引采煤机，具有矢量控制、负载控制等功能。智能化还体现在中央处理器的功能不断优化，通信接口和模块增多，使用光纤即可和系统连接，实现集中控制和信息交互。

2.2应用价值

（1）保证生产安全。煤矿生产除了露天开采外，其余大多数是井下作业，生产安全成为一项管理重点。众所周知，井下环境恶劣，潮湿多尘，不仅影响人身健康，机械设备故障率也比较高。机电一体化产品的使用，这些设备具有较强的自我监测功能，出现问题故障能及时报警，由专业人员进行检修，保证后续作业。（2）提高生产效率。过去受制于科学技术，煤炭生产以人工作业为主，不仅工作量大，而且生产效率低。机电一体化产品的应用，不再需要大量劳动力，工作人员只需控制、调试机械设备，即可完成开采、检测、清理等作业。相比之下，生产效率明显提高，抗干扰能力增强，人为操作造成的误差大大减少。

3在煤矿机械中应用机电一体化技术的优势

3.1保障生产安全

从煤矿行业发展的现状来看，生产安全受重视程度是较高的，国内煤矿生产技术发展的速度是较快的，尤其是安全水平的提升需要重点关注。煤矿机械的应用过程中，机电一体化技术能够起到促进作用，可以使得机械化水平有明显提高，相关人员并不需要和机械设备接触，采用远程操控方式就能够完成生产工作，这样一来，人员安全就会得到保证。另外，利用机电一体化技术还可保证监控更具实时性，了解生产环境出现的变化，在第一时间将安全隐患寻找出来。从机械设备操控的角度来说，机电一体化技术的应用可以使得精确性明显提升，设备能够保持稳定的运行状态，这样就可保证安全事故的发生几率大幅降低。

3.2提高企业经济效益及工人收入

煤矿生产是离不开机械设备的，将机电一体化技术加以应用可以使得煤矿企业获得更为理想的经济效益。具体来说，首先是通过机电一体化技术可以使煤矿生产有序展开，投入的人力资源明显减少，如此一来就可使成本控制在合理的范围内；其次是利用机电一体化技术能够使整个生产系统的自动化程度大幅提高，生产效率也会有明显提升；最后是在机电一体化技术的辅助下，精确度能够得到保证，智能化水平也会提高很多，煤矿生产自然就可顺利展开，企业在市场中可以保持竞争优势。

4煤矿机电一体化技术应用中存在的问题

首先，煤矿机电一体化技术的应用在管理上存在问题。虽然国内大部分的煤矿企业在实际生产管理中设置了相应的负责机电管理的部门，并制定了相关的规章制度。但是，由于目前机电管理部门对于机电一体化技术并没有形成正确的认识，对其意义和作用认识不足，导致在实际进行管理的过程中并没有真正地发挥出管理的作用，存在较为严重的形式主义。在规章制度方面，由于缺乏有效的监督管理机制，在管理实际落实的过程中也存在着一些问题。因此，现阶段煤矿机电一体化技术的管理形式较为混乱，需要有针对性地进行解决。其次，煤矿机电一体化技术在设备上存在问题。目前在设备方面煤矿机电一体化技术主要存在以下两个方面的问题，从微观角度来讲，相关生产设备都较为陈旧，缺乏相关的规章制度对设备的维护和保养进行系统化的规定，导致当设备出现问题时，不能及时地进行维修，及时地解决问题，影响煤矿企业生产的效率。除此之外，在设备的安全保障方面也缺乏完善的措施来保证生产的安全性；从宏观的角度来讲，大多数煤矿企业在应用机电一体化设备时，普遍选择运用国外进口的产品，而缺乏自主研发的技术产品，由于不同国家带式运输机各不相同，且与国内自主研发的技术产品相比较为落后，导致在实际生产的过程中存在设备方面的问题。

5煤炭机电一体化技术在煤炭生产中的应用

5.1采煤中煤炭机电一体化技术的应用

采煤是煤炭生产中的基础环节，其具有复杂度、难度、技术性高的特点，同时采煤也具有一定的风险性，这些对煤炭生产都提出了更高的要求。为了保证采煤的质量和安全，就需要煤炭生产企业加强对煤炭机电一体化技术的有效应用。比如在煤炭生产系统中，基于采煤环节的特点和需求，就可以通过电牵引的方式进行采煤施工。电牵引是一种常见的机电一体化开采方式，相比传统液压牵引采煤机，在电子技术的应用下，电牵引采煤不仅可以实现高效牵引，同时还可以实现对煤炭的灵活移动，以及可以通过发电的方式将产生的电能转移至电网进行储存利用。相比传统液压牵引采煤机，电牵引的使用年限也更长，即使长期应用，大部分部件都可以保持良好的性能，少有故障发生。电牵引采煤机的传动结构较为简单，在操作过程中也比较轻便，对促进采煤的高效进行具有重要的意义。

5.2设备更新

机电一体化技术的应用，首先能对煤炭生产设备进行更新。和传统采煤机相比，电牵引采煤机的优点包括：牵引力强，能为采煤机前进提供充足的动力；轴端设置制动器，可在左右倾角为50°的煤层中作业，不需设置其他防滑装置；使用寿命长，只有电刷和电动机会发生磨损，其他部件不易损坏；传动结构轻便、灵敏度高，可将电能转换为机械能，满足生产要求。

5.3在皮带输送机中的应用

煤矿企业在展开开采作业的过程中，输送机是不可缺少的机械设备，从当下的开采作业现状来看，皮带输送机的应用是较为常见的，其在运输能力、工作效率、持续性等方面具有明显的优势，因而得到了较为普遍的应用。从煤矿企业的角度来说，若想保证生产运输的实际需要得到满足，必须要将皮带输送机的作用充分发挥出来。将机电一体化技术予以应用可以使机械设备具有的性能大幅提高，而且其运行能够保持稳定状态，效率也会有明显提升。进行煤矿开采作业时，机电一体化皮带输送机的应用效果是更为理想的，通过CST可控软件能够使其驱动装置得到良好控制，运行自然就更加的平稳，而且煤炭的长距离运输也能够真正实现。机电一体化皮带输送机已经得到普遍应用，然而有些技术问题暂未得到解决，这就使输送能力和输送距离受到限制，而且在对该设备进行启动、监控时出现的问题较多，当然，在机电一体化技术更为成熟后，这些问题自然就得到顺利解决。

5.4安全监控中煤炭机电一体化技术的应用

煤炭生产中安全生产是核心内容，只有保证生产安全，才可以保证生产效益。所以在煤炭生产中，安全监控是尤为重要的工作内容。而基于煤炭机电一体化技术的应用，就可以更好地提高煤炭生产中安全监控的有效性。以KJF200、KIJ95等监控系统为例，其中就包括对数字信号处理技术、体照明技术、光通信技术的应用，这些监控系统可以实现对煤炭生产过程中瓦斯、温度、压力、风速、环境、设备的全方面监测和控制。一旦发生异常问题，可以提前报警，这对预防安全事故的发生，从而保证煤炭生产安全具有重要的意义。在煤炭生产实践中，煤炭生产企业可以通过应用KJF200监控系统来进行生产安全监控。该系统中软件包括远程数据终端、中心站监控，硬件系统包括各种传感器、控制器等，整个安全监控系统可以实现对生产安全的实时、全面、有效的监控。

5.5在安全管理系统的应用

从煤矿机械设备的实际应用现状来看，将机电一体化技术予以充分利用可以使设备运行效率大幅提升，系统安全也可得到切实保证。从设备系统控制角度来说，通过机电一体化技术能够保证控制的准确性大幅提高，设备状态、周边环境等也可得到行之有效的监督，这样一来，机械设备在运行的过程中就能够保持更为稳定的状态，另外还可将故障隐患及时寻找出来，并对可能出现的安全问题予以准确判断，采用可行的方式来解决故障，使风险发生概率大幅降低。输送机在煤矿生产中的重要性是毋庸置疑的，而且需要长时间运转，地下环境对其产生的影响也是较大的，所以要对机电一体化技术加以充分利用，如此方可保证输送机的功能充分展现出来。

结语

综上所述，煤矿机电一体化能够保证煤矿的稳定运行，因此必须增强对其管理工作的重视。煤矿企业的管理层人员应做好统筹规划工作，建立一套完善的管理体系，不断地提高工作人员的业务能力，将机电一体化技术真正地应用到煤矿生产中，实现生产效率的最大化，从而促进煤矿企业的发展。

参考文献：

[1]胡丽仙.煤矿机电一体化技术的应用及管理[J].中国高新科技,2020(9):89-90.

[2]徐继和.浅谈我国煤矿机电一体化技术的应用及管理[J].科学与财富,2020(18):286.

[3]李鹏.浅谈我国煤矿机电一体化技术的应用及管理[J].中外交流,2019,26(18):115.