煤炭机电一体化技术在煤炭生产中的应用

煤炭机电一体化技术在煤炭生产中的应用

王洪伟

内蒙古大唐国际锡林浩特矿业有限责任公司  内蒙古自治区锡林浩特市  026000

摘要：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。基于此，本文详细分析了煤炭机电一体化技术在煤炭生产中的应用措施。

关键词：煤炭机电；一体化技术；煤炭生产；应用

引言

  在中国目前的实用性能源中，煤炭占了很大比例。在煤炭开采过程中，鉴于其不可再生性，需要考虑煤炭的资源浪费和开采效率等问题。目前来说，煤炭浪费主要集中在2个方面，即开采过程和运输过程，因此，需要从开采方面来提高其有效利用率。近几年来，随着技术方面的不断提升，煤炭利用率问题也得到了很大的改善。其中，机电一体化技术就是具有代表性的一种。

1机电一体化技术概述

  机电一体化技术作为一门综合性技术，集多种技术于一体，其中包括自动化技术、计算机技术和机械技术等。作为目前应用较广的技术之一，机电一体化技术紧跟时代发展，使得机械设备更加智能化、自动化，大大提高了纯机器工作过程中的工作效率。近几年来，国家加大了对能源开采方面各个问题的重视度，机电一体化也逐渐被各个煤矿开采企业应用。

2煤矿机电产品的特点

  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。

3煤炭机电一体化技术在煤炭生产中的应用

3.1采煤中煤炭机电一体化技术的应用

  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。

3.2设备更新中的应用

  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。

3.3运输中煤炭机电一体化技术的应用

  随着煤炭生产量的不断增加，对煤炭运输也提出了更高的要求，对此，为了提高煤炭运输质量和效率，也需要加强对煤炭机电一体化技术的应用。要提升煤炭运输整体水平，首先需要从矿井内部进行提升。在矿井内部运输过程中，不仅需要保证运输效率，还需要提高对安全方面的重视。基于目前煤炭机电一体化技术的应用，煤炭生产企业可以利用矿井中专用提升机来提升煤炭运输水平。矿井中专用提升机在很大程度上体现着矿井中的机电一体化水平。矿井中专用提升机不仅对驱动结构进行了有效应用，同时还利用了辊筒装置，所以整个设备结构比较简化，且整体性能较高。随着机电一体化技术在煤炭运输中的深入应用，变频调速技术也引入到了矿井专用提升机系统中，相比串电阻调速系统，变频调速技术支撑的矿井中专用提升机系统，具有调速精确、速度切换灵活的优势，所以这对提高煤炭运输整体质量和效率都具有重要的意义。为了更好地提升煤炭运输整体水平，还需要重视从矿井外部进行提升。在煤炭运输过程中，煤炭生产企业可以通过应用带式运输机来进行煤炭运输。带式运输机也是机电一体化技术的重要体现，其具有性能稳定、结构简单的特点，可以实现长距离、大运量、持续性运输。其中特别是内装式提升机，从结构上将滚筒和驱动合为一体，机械结构大大简化，充分体现了机械－电力电子－计算机－自动控制的综合体。而全数字化提升机高度可靠，采用总线方式，大大简化了电器安装，此外，硬件配置简单，互相兼容。基于煤炭机电一体化技术的带式输送机，由于长距离连续输送、输送量大、运行可靠、效率高和易于实现自动化等特点，已成为我国煤矿井下原煤输送系统的主要运输设备。目前在煤炭生产的过程中主要采用机、电、液一体化的CST可控软启动装置。它是一种专门为平滑起动运送大惯性载荷，如煤炭或金属矿石的长距离皮带运输机而设计的软驱动装置。一条皮带运输机可以由一台或几台CST驱动。

3.4现场监测中的应用

  煤炭生产中，现场监测的重点是安全，将机电一体化技术应用在现场监测中，可以提高安全系数。近些年来，引进国外先进技术，结合生产需求研发出安全监控系统，例如KJ4系统、KJ90系统等。这些系统的应用，具有自动化、网络连接等功能，具体应用包括：（1）根据作业人员在坑道内的实时情况，制作地理环境监控软件，对生产活动进行远程调度。（2）自动通信技术能显示出地理信息，方便查询井下情况，自动考勤减轻了人力管理工作量。（3）救灾抢险时，可以快速、准确的定位井下人员，提高救援成功率。（4）面对矿井事故和突发事件，通过系统查询遇险人员的身份信息，为抢险工作提供资料。

3.5损伤检测

  损伤检测在煤炭生产中也具有重要作用，尤其是钢丝绳损伤检测。在过去，由于检测技术比较落后，受到多种因素限制，钢丝绳检测效率低、风险高，很容易发生安全事故。例如：人工目视检测损伤，不仅需要耗费大量时间，准确率也比较低，不满足实际工作需求。机电一体化技术的应用，可以测定钢丝绳的强度等指标，判断钢丝绳的疲劳状态，分析磨损情况对生产的影响。

结语

  在现代煤炭生产中，离不开煤炭机电一体化技术的应用，其对整个煤炭生产系统而言起到了至关重要的作用。所以为了保证煤炭生产整体水平，煤炭生产企业应该加强对煤炭机电一体化技术的研究与应用，不断提高煤炭机电一体化技术水平，不断对技术进行升级和优化，以此来为煤炭生产提供保证和支持。

参考文献

[1]张慧明.关于煤炭机电一体化技术在煤炭生产中的应用研究[J].内蒙古石油化工,2019,45(11):88-89.

[2]曾现岗.煤炭机电一体化技术在煤炭生产中的应用探析[J].中华少年,2018(16):210.

[3]曾现岗.煤炭机电一体化技术在煤炭生产中的应用探析[J].南方农机,2018,49(01):94+96.