煤礦生產中機電一體化技術的應用

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0引言

機電一體化技術屬于一門綜合技術，其中涵蓋了很多技術種類，主要是由機械技術、電子技術、計算機技術和信息技術等多種先進技術組成，在這些先進技術的共同作用下可以實現生產活動的高效發展?？梢哉f機電一體化技術推動了社會生產活動的進一步發展，在一定程度上提升了中國的綜合國力[1]。當前，中國煤礦產業均實現了機械化生產，隨著機械化在煤礦產業中的逐步應用，煤炭產量有了明顯的提升。為了推進煤礦產業的進一步發展，為社會生產活動提供更多的基礎能源，需要在機械化生產的基礎上改進生產模式。各個煤礦生產企業將提高生產效率作為推進企業發展的關鍵，對生產技術的研發給予了較大的關注。機電一體化技術在提出之后就受到企業的關注，主要是因其能夠有效打破機械生產的瓶頸，實現生產效率的進一步提升。文中對機電一體化技術在煤礦生產中的應用進行分析。

1機電一體化技術概述

機電一體化技術是由機械技術、電子、計算機和信息技術共同組成的，各類技術相互配合、相互作用，是實現一體化機械功能的技術。以往所采用的機械化生產需要在人工的輔助之下完成，而機電一體化則指需要設置相關生產參數后，利用計算機、信息技術和電子技術實現生產的自動化系統。如果能夠實現對機電一體化的合理配置，生產效率會有很大提升，對大型生產企業來說是一項重要的技術。機電一體化與常規的機械化生產相比具有較大的優勢，主要表現在使用性能方面，機電一體化的安全性能和穩定性能更強，自身所具備的功能可以有效實現對生產活動的監督，同時在生產效率上也會有很大提升。機電一體化所具備的監視、報警和診斷功能可以有效提升生產活動的可靠性，同時該項技術對生產活動的類型沒有限制，適用于大部分生產活動，表現出超強的適應能力。機電一體化技術適用于各個領域，有較強的應變能力，同時控制能力和靈敏度也相對較好，相關設備的維護工作方便。此外，機電一體化在運行中出現故障問題時，可以通過自身的監視系統及時察覺問題，并采取適當的保護措施進行自我保護，可以將故障損失控制在一定范圍內。

2機電一體化技術

在煤礦生產中的作用機電一體化技術在煤礦生產中的應用效果明顯，不僅使煤礦生產效率有了很大程度的提升，還使產量有了一定的保障?？梢哉f機電一體化技術的應用使煤礦生產更加安全可靠，下面就對其具體作用進行分析。

2.1降低工人勞動強度

以往受到經濟水平的影響，技術水平和生產水平相對落后，在煤礦生產中多采用人工開采的方式，生產活動中工人下井作業的環節是必不可少的，這對工人的人身安全造成嚴重威脅，同時過于依賴人工作業的生產效率也無法得到保障，使產量和經濟效益均得不到提升。在采用機電一體化技術之后，由原本的人工作業方式轉變成機械作業，這樣不僅能夠保證施工人員的安全，還能夠顯著提升工作效率，實現減員增收的目的，推進煤礦產業的進一步發展。

2.2提高煤礦生產安全管理水平

在以往的生產活動中，礦工下井作業需要面臨嚴峻的作業條件，人工作業是主要的生產方式，礦工的工作強度極大，致使在作業中容易出現失誤，這對礦工的人身安全來說有很大影響，煤礦生產的安全管理難度顯而易見。在引入機電一體化裝置之后，一些危險系數較大的環節都由機械代替，施工人員只需要進行遠程操控即可，這種作業方式有效緩解了安全管理難的問題，使煤礦生產安全管理水平有了大幅度提升，確保煤礦產業的安全生產[2]。

2.3提高企業經濟效益

機電一體化技術在煤礦生產中的應用使煤炭的產量得到顯著提升，有效推進了煤礦企業的經濟發展，同時，煤礦企業的員工薪資水平也有了一定程度的升高，對促進地方經濟發展的意義重大。

3機電一體化在煤礦生產中的主要應用

3.1在采煤機中的應用

機電一體化技術在采煤機中所使用的電牽引采煤機是較為常見的，相對于以往使用的液壓型牽引系統具有較大優勢，具體表現為以下幾點：a)牽引特性良好。采用電牽引設備后，可以有效緩解采煤過程中存在的機械阻力問題，使其保持勻速運行。另外，可以根據采煤過程中遇到的環境問題適當調整牽引電能，有效控制機械的正常移動，在遇到下坡時會發電制動，而遇到上坡時又能提供充足的牽引力，同時，自動向電網反饋真實輸出的電能情況；b)適用于傾角較大的煤層采掘。在設置牽引系統時均會在系統內安裝制動裝置，主要目的是為了避免在設備停機時由于慣性作用產生下滑現象，當設備停機時，內部的制動裝置會自動啟動，無需安排專門的人員進行手動操作，提高設備運行效率；c)安全可靠，壽命較長。由于電牽引的工作原理與液壓牽引的工作原理存在一定差異，液壓牽引系統在長期運行過程中內部元件會有多處磨損，使用壽命較短，而電牽引在運行過程中僅有電刷和整流子受到輕度磨損，其他元件則不會產生磨損，為此，可以使用的壽命較長，發生故障的幾率也較小，有效提升了設備的可靠性[3]；d)反應靈敏，結構簡單，工作效率較高。電牽引系統中的自動控制裝置可以根據采煤機的實際運行情況調整各項數值，避免因超負荷運行對相關設備安全產生影響。通過對比分析可以發現，電牽引采煤機的工作率可達99%，而以往使用的液壓式牽引采煤機的工作效率僅能達到65%。電牽引采煤機的應用可以保證采煤的效率和產量，并且設備的穩定性能也能得到保障。

3.2在井下提升系統和運輸系統中的應用

a)在井下提升系統中的應用。在礦井提升機中應用機電一體化技術可以實現全數字化控制，提高設備自動化水平。礦井提升機將電力電子技術、自動控制技術、機械、計算機技術等集于一體，可以使驅動和滾筒合在一起，組成內裝式的提升機，從而極大地簡化了提升機的內部機械結構，同時還使提升機的硬件配置實現兼容，節約電阻的電能消耗；b)在井下輸送機中的應用。機電一體化系統應用于井下輸送機必須滿足地下環境要求，能夠延長井下輸送機的使用壽命，防止水分和污物侵入，防止工作環境中電磁的干擾，確保輸送機安全可靠運行，在降低輸送機電能消耗的同時提高運行效率。

3.3在其他煤礦設備中的應用

煤礦有大量生產設備，除了上述幾種應用之外，機電一體化技術還在以下設備中有所應用：結合液壓控制技術和計算機技術，推動液壓支架向電液控制方向發展，發展雙向鄰架和自動移駕，以防止沖擊頂板和支架；高壓開關柜使用真空開關，延長其使用壽命，減少維護工作量；高、低開關柜采用微機保護技術，使其具備遠程遙控、遙測、遙信和遙調功能；在煤礦主扇上安裝變頻設備，使風量和頻率調節實現自動化，以達到節能降耗的目的。

4結語

在機械化技術不斷完善的基礎上，煤礦生產效率已經有了很大提升，但是長期發展以來可以看出，機械化生產模式下的煤礦產業逐漸呈現出發展緩慢的趨勢，產生這一現象的主要原因是機械化生產已經無法適應現展的需求。而機電一體化技術在信息技術、計算機技術、電子技術和機械化技術的共同作用下實現了煤礦生產的自動化，為煤礦生產帶來便利，提升了煤礦生產效率，有效保障了礦工的人身安全，由此可見，機電一體化技術在煤礦生產中的應用是未來發展的必然趨勢。