煤矿机电一体化的应用探讨

煤矿机电一体化的应用探讨

杨文茜

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陕西陕煤澄合矿业董家河煤矿有限公司  （陕西省渭南市 715200）

摘要：机电一体化技术是多学科发展的结晶。具有工作可靠、操作方便、精度高等优点。煤矿机电一体化的实现，可以扩大煤矿应用领域，提高煤矿开采效率，优化就业，提高煤矿生产综合动力，优化煤矿管理水平，提高企业经济效益文章主要阐述了机电一体化技术，重点介绍了煤矿机电一体化中存在的问题，分析了具体应用，最后分析了机电一体化的发展趋势。

关键词：煤矿；机电一体化；

引言

煤矿机电一体化技术是将电工电子技术与电气、计算机设备和机械相结合，实现煤矿信息化、自动化和智能化多元化发展。煤矿采用机电一体化技术，提高煤矿生产效率，保障煤矿生产安全，优化煤矿资源利用，对高效开采和高效利用煤矿资源具有重要的战略意义。

一、我国机电一体化技术发展史

我国机电一体化起步较晚，其发展历程大致可分为三个阶段：第一阶段：20世纪60年代初，军工企业科研人员为适应国防建设需要，做了大量实用研究，产生了一系列电子技术与机械系统相结合的技术载体，为机电一体化的研发奠定了稳定的基础。第二阶段：20世纪70年代以来，计算机、通信和控制技术迅速发展并逐渐成熟，这些外部技术基础刺激了机电一体化的进一步发展。第三阶段：1990年以来，民用工业在国民经济体系中的地位逐渐提高，在众多科研院所、研究单位和企业的联合攻关下，机电一体化技术得到突飞猛进的发展。

二、我国煤矿机电一体化技术应用过程中存在的问题

2.1煤矿部分从业人员综合素质不够

煤矿机电一体化技术主要用于一些机械装置，操作人员必须具备熟练的操作技术、丰富的专业知识和较高的综合素质。目前，我国一些煤矿的部分煤矿工人不具备合格的管理技术。他们只是在接受工作前的短期培训后才开始操作机器。部门工作人员不具备专业知识，不知道如何解决机械设备突发问题，不能及时修复机械设备故障，延误了煤矿工作的整个工作周期，容易造成安全事故。

2.2部分煤矿生产设备陈旧

在煤矿机电一体化技术的整个运行体系中，对设备的硬件要求比较高，采用的技术也是比较先进的技术，因此，要想实现煤矿机电一体化，设备需要更新。但是，在一些煤炭企业中，现有的煤矿机电一体化管理设备或多或少存在一定的问题。设备整体产能陈旧凌乱，跟不上技术的快速更新换代。如果能及时到位，将对煤矿整个机电系统的安全管理产生不利影响，例如，如果集成系统中没有减震器和油箱的支撑装置，控制电气控制和制动系统将无法同时得到适当的控制。长此以往，会导致设备生锈，导致内部生产效率严重下降，给采矿作业造成很多不必要的损失。

三、某煤矿机电一体化技术应用分析

3.1机电一体化技术在煤矿安全控制系统中的应用

煤矿安全生产控制系统是机电一体化技术的集中体现，但在我国起步较晚，1980年以后才逐渐在煤矿中应用，主要原因有两个。逐渐发展成熟，开始使用另一方面，也是因为国外更先进的煤矿监控技术，极大地鼓励和帮助了我国安全监控技术的发展。安全监控系统的使用大大减少了煤矿事故的发生，无疑对煤炭企业的安全生产起到了重要作用。

3.2机电一体化技术在煤矿运输系统中的应用

机电一体化技术在带式输送机上的应用带式输送机以其连续输送距离长、运量大、运行可靠、效率高、易于自动化等特点，已成为我国煤矿原煤输送系统的主要输送设备。因此，近年来它已成为机电一体化技术的研究中心。目前主要采用CST可控软启动装置，包括机、电、液，它是专为运载煤炭或金属矿石等大惯性载荷的长距离带式输送机平稳启动而设计的软驱动器。带式输送机可以由一个或多个CST驱动。由于未解决动态分析和实时监控技术及启动延时技术，我国带式输送机的中间驱动点肯定太多，一般为3点驱动，限制了每台输送机的长度和容量。此外，输送带的控制设备功能少，可靠性差、灵敏度和寿命较低，与发达国家相比有较大差距。

3.3其他煤矿机电一体化装置的使用

液压支架向电液控制方向发展，将计算机技术与液压控制相结合，实现双向双向恒压相邻架或成组自动移动架，避免顶板和主梁受到冲击载荷。

3.4机电一体化技术在电梯中的应用

交直流全数字电梯代表了煤矿机械机电一体化技术的最高水平。在内置式电梯上，将驱动和卷筒的机械结构合二为一，普遍集成了电力电子、机械、自动控制和通讯等相关先进技术。采用汇流排方式的全数字化电梯，不仅大大简化了电气设备的安装，而且非常可靠。

四、中国煤矿机电一体化技术发展趋势

4.1加强产品标准化、标准化和通用化

中国市场上煤矿机电一体化产品种类多、数量多，但不同设备不能搭配使用，限制了煤矿企业的选择。他们只能选择同一厂家的设备，这在一定程度上提高了机电一体化的技术推广成本。

4.2网络化与智能化

目前，机电一体化技术的发展有了新的方向，主要是由于计算机能力的提高，机电一体化技术将向网络化方向发展。网络化是一种技术发展趋势。网络化促进了机电一体化的发展。由于煤矿网络化的发展，机电一体化的应用领域不断扩大，网络化的使用也是通信技术发展的结合，煤矿不同地点的控制节点可以通过网络连接起来。网络监控具有多功能、综合监控网络应用的特点，可以随时实现信息传递。各种信息资源因为网络而共享，生产中的各种数据资源都可以实时处理。例如在煤矿开采中，开采过程可以智能化控制，由于机电一体化技术的不断进步，利用程序和硬件可以代替人脑的部分思维，以及采矿中信息的分析和处理体现智能化的特点。由于机电一体化技术的发展，煤矿智能化生产水平将得到提升，应用范围也将得到扩大。

4.3小型化方向

随着科学技术的不断进步，各种技术和设备的发展也日趋成熟，机器设备正朝着小型化的方向发展。目前，在煤矿生产过程中，机器设备体积较大，给煤矿机电设备的运输、安装带来极大的不便，有时甚至影响煤炭的正常生产。因此，煤矿机电设备向小型化发展逐渐成为一种趋势。为了更好地顺应煤矿机电设备小型化的趋势，相关技术人员必须在工作中不断努力。

4.4加大传感器技术研发力度

机电设备要准确评估自身和周围环境，必须通过众多传感器采集各种数据，经过计算机分析处理后发送给工作人员。工作人员根据获得的数据判断机器是否正常工作，是否需要进行维护和诊断。由于井下条件恶劣，高灵敏度传感器寿命较短，因此应加强矿用专用传感器的研发，提高传感器的稳定性和寿命。

结语

随着经济的发展和社会的不断进步，煤炭企业在发展过程中也对机电一体化提出了新的要求，这在一定程度上促进了机电一体化技术的发展和提高。现有机电一体化技术融合了网络、光纤、人工智能等新技术，可以大大提高工作效率和作业安全性，保障煤矿企业健康稳定发展。

参考文献：

[1]张瑞,吴国芳.机电一体化技术在煤矿生产中的应用研究[J].通讯世界,2016(2):135.