煤礦生產(chǎn)中的機(jī)電一體化技術(shù)探討

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0引言

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，中國(guó)面臨著嚴(yán)重的能源緊缺問(wèn)題，這就為能源開(kāi)采效率和能源利用率提出了更高的要求。而煤炭作為社會(huì)生產(chǎn)活動(dòng)的主要能源之一，提高煤礦的開(kāi)采率是緩解中國(guó)能源緊缺問(wèn)題的主要內(nèi)容。以往所采用的機(jī)械化生產(chǎn)方式雖然也能在一定程度上提升開(kāi)采效率，但僅僅依靠機(jī)械化生產(chǎn)已無(wú)法滿(mǎn)足社會(huì)生產(chǎn)活動(dòng)對(duì)能源的需求量。而機(jī)電一體化技術(shù)既包含機(jī)械生產(chǎn)技術(shù)又包含信息技術(shù)和電子技術(shù)等，可有效提升能源生產(chǎn)效率。文中就從機(jī)電一體化的作用和特點(diǎn)入手，分析其在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用及在煤礦生產(chǎn)中的所起到的具體作用，旨在通過(guò)機(jī)電一體化技術(shù)的有效應(yīng)用來(lái)推進(jìn)煤礦行業(yè)的發(fā)展，進(jìn)而緩解中國(guó)能源緊缺的問(wèn)題。

1機(jī)電一體化簡(jiǎn)述

機(jī)電一體化技術(shù)是一門(mén)綜合技術(shù)，由機(jī)械技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)及自動(dòng)控制技術(shù)共同組成，幾個(gè)技術(shù)在相互作用下形成了一套自動(dòng)化操作系統(tǒng)，在各類(lèi)生產(chǎn)活動(dòng)中的應(yīng)用效果明顯，尤其是在煤礦生產(chǎn)這種高危生產(chǎn)活動(dòng)中，可有效降低生產(chǎn)作業(yè)對(duì)工作人員人身安全的威脅，為企業(yè)的有序發(fā)展提供保障。多種技術(shù)的共同作用下，即使遇到難以施工的作業(yè)，也可在專(zhuān)業(yè)人員的正確調(diào)試下，保質(zhì)保量地完成施工作業(yè)。以往的煤礦生產(chǎn)活動(dòng)中，采用的是人工開(kāi)采方式，在開(kāi)采過(guò)程中需考慮到人工安全的問(wèn)題，致使開(kāi)采深度受到限制，更深層的能源無(wú)法得到有效開(kāi)采。雖然在后續(xù)發(fā)展中又引入了機(jī)械化生產(chǎn)，利用機(jī)械生產(chǎn)代替人工生產(chǎn)，有效提升了開(kāi)采效率，但機(jī)械生產(chǎn)仍需要相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行操作，同樣無(wú)法完成更深層次的煤礦開(kāi)采。而機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，成功實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)活動(dòng)的全自動(dòng)化生產(chǎn)，不僅節(jié)約了部分人工成本投入，還有效規(guī)避了生產(chǎn)活動(dòng)中存在的潛在風(fēng)險(xiǎn)[1]。

2機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的幾點(diǎn)特性機(jī)

電一體化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了機(jī)械設(shè)備和電子信息技術(shù)的全面融合，兩者相互配合作用下可實(shí)現(xiàn)更大的價(jià)值。雖然機(jī)電一體化技術(shù)中包含機(jī)械設(shè)備的部分，但還是與以往的機(jī)械化生產(chǎn)存在較大差異。在運(yùn)行方面存在能量運(yùn)轉(zhuǎn)和傳遞的差異，電子信息技術(shù)共同作用下的機(jī)械設(shè)備可有效提升工作效率，還可在很大程度上節(jié)約能耗，對(duì)于那些機(jī)械生產(chǎn)中無(wú)法完成的任務(wù)，也可以在電子信息技術(shù)的作用下準(zhǔn)確完成，在實(shí)際的施工作業(yè)中表現(xiàn)出明顯優(yōu)勢(shì)。

2.1安全系數(shù)高

機(jī)電一體化設(shè)備的設(shè)計(jì)原理決定了其具備較高的安全性能，機(jī)電一體化設(shè)備的應(yīng)用可代替煤礦開(kāi)采中井下施工人員的工作，有效降低煤礦生產(chǎn)對(duì)開(kāi)采人員帶來(lái)的安全隱患問(wèn)題。機(jī)電一體化作為一項(xiàng)綜合性技術(shù)，在操作上較于以往的機(jī)械化生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。機(jī)電一體化的安全性能主要表現(xiàn)以下幾方面：a)獨(dú)具的自動(dòng)報(bào)警功能。機(jī)電一體化設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中，如果出現(xiàn)設(shè)備故障情況或由于人員操作不當(dāng)導(dǎo)致開(kāi)采區(qū)域出現(xiàn)安全問(wèn)題時(shí)，設(shè)備中的報(bào)警系統(tǒng)就會(huì)發(fā)出警報(bào)，提醒井下工作人員及時(shí)撤離，保證人身安全；b)機(jī)電一體化的監(jiān)視功能和診斷功能。在運(yùn)行過(guò)程中可對(duì)操作人員的具體操作進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，一旦發(fā)生操作有誤的狀況，系統(tǒng)會(huì)及時(shí)給出預(yù)警信息，可起到規(guī)范操作和安全生產(chǎn)的作用，從根本上提升了煤礦開(kāi)采的安全系數(shù)；c)機(jī)電一體化設(shè)備與傳統(tǒng)的機(jī)械生產(chǎn)設(shè)備在操作和外觀(guān)上也存在一定的差異，由原來(lái)的按鈕操作和檔位操作轉(zhuǎn)變成數(shù)字顯示和程序控制操作，有效提升了作業(yè)的精準(zhǔn)度，支持在較為特殊和惡劣的環(huán)境下完成施工作業(yè)。

2.2應(yīng)用范圍廣

泛機(jī)電一體化技術(shù)因具有操作簡(jiǎn)便、作業(yè)精準(zhǔn)度高的特點(diǎn)，可以在相關(guān)技術(shù)人員的合理調(diào)試下完成復(fù)雜區(qū)域的煤礦開(kāi)采工作。在煤礦開(kāi)采過(guò)程中既可以做深度開(kāi)采的操作，還可在煤炭運(yùn)輸操作時(shí)對(duì)環(huán)境中的瓦斯進(jìn)行檢測(cè)，出現(xiàn)瓦斯含量大的區(qū)域可發(fā)出預(yù)警信息。可見(jiàn)其在煤礦開(kāi)采工作中所起到的重要作用。機(jī)電一體化設(shè)備所表現(xiàn)出的優(yōu)勢(shì)足以支持其在其他的工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中予以應(yīng)用。

2.3調(diào)節(jié)性能較強(qiáng)

以往所使用的機(jī)械生產(chǎn)設(shè)備僅具有單一的功能，而煤礦開(kāi)采工作又根據(jù)開(kāi)采環(huán)境的不同存在較多的開(kāi)采工序，這就意味著在開(kāi)采過(guò)程中需要大量的機(jī)械設(shè)備進(jìn)入開(kāi)采現(xiàn)場(chǎng)，同時(shí)還要配備相關(guān)機(jī)械設(shè)備的操作人員，為現(xiàn)場(chǎng)的管理工作帶來(lái)很大困難，對(duì)煤礦的開(kāi)采效率也帶來(lái)一定影響。機(jī)電一體化設(shè)備的應(yīng)用可有效解決上述問(wèn)題，可通過(guò)程序設(shè)置實(shí)現(xiàn)多種工序的施工，無(wú)需投入更多的機(jī)械設(shè)備，為開(kāi)采工作節(jié)約了部分成本。相關(guān)技術(shù)人員在對(duì)機(jī)電一體化設(shè)備的程序進(jìn)行調(diào)試之后，設(shè)備就會(huì)嚴(yán)格按照指令執(zhí)行操作，具有較高的準(zhǔn)確性，可以完成特殊環(huán)境的施工作業(yè)。

3機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的作用

3.1減少了工作強(qiáng)度保障了人員安全

最初的煤礦開(kāi)采工作都是以人工開(kāi)采的方式為主，開(kāi)采過(guò)程中下井作業(yè)是不可避免的，這對(duì)于工作人員的人身安全具有一定影響，中國(guó)在很早以前就將煤礦開(kāi)采工作作為高危險(xiǎn)的行業(yè)之一，可見(jiàn)工作人員在下井作業(yè)時(shí)所需要面臨的巨大風(fēng)險(xiǎn)。在煤礦開(kāi)采中出現(xiàn)的安全事故現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，即使是在應(yīng)用機(jī)械化設(shè)備之后也沒(méi)有降低事故的發(fā)生幾率。另外，人工開(kāi)采還存在效率低下、開(kāi)采量偏低的現(xiàn)象，不利于煤礦行業(yè)的發(fā)展。機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用可以代替人工進(jìn)行井下作業(yè)，有效提升了煤礦開(kāi)采的安全系數(shù)，同時(shí)在開(kāi)采質(zhì)量和開(kāi)采效率上也有了進(jìn)一步提升，機(jī)電一體化技術(shù)有具備能耗低的優(yōu)勢(shì)，為開(kāi)采工作降低了一定的成本投入[2]。

3.2提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益

機(jī)電一體化的合理應(yīng)用可有效達(dá)到減員增效的作用，機(jī)械化生產(chǎn)中雖然解放了部分工作人員的雙手，但還需要部分技術(shù)人員來(lái)操作機(jī)械設(shè)備進(jìn)行開(kāi)采作業(yè)，而機(jī)電一體化設(shè)備在設(shè)置完成之后就會(huì)按照設(shè)置程序完成施工，無(wú)需相關(guān)人員進(jìn)行再次操作，也就是所在程序設(shè)定合理的情況下，機(jī)電一體化設(shè)備可獨(dú)立完成井下作業(yè)，這樣既保證了工作人員的人身安全，也為煤礦企業(yè)節(jié)省了部分人工開(kāi)銷(xiāo)，對(duì)于提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益意義重大。另外，全自動(dòng)化生產(chǎn)體系的實(shí)現(xiàn)可有效提升生產(chǎn)效率及開(kāi)采深度，進(jìn)一步推進(jìn)了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

4煤礦生產(chǎn)中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用

傳統(tǒng)的采煤機(jī)采用的是液壓牽引系統(tǒng)，此方法還存在很多的缺陷，而機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用主要是電牽引采煤機(jī)，并有以下優(yōu)點(diǎn)：在復(fù)雜的地質(zhì)條件下也能實(shí)現(xiàn)很好的牽引力，例如在大傾角的煤層中，機(jī)電一體化裝有制動(dòng)設(shè)備，防止機(jī)械在大傾角環(huán)境下發(fā)生滑落的現(xiàn)象；能提供足夠的牽引力，即使在巖層較厚阻力較大的環(huán)境下，也能實(shí)現(xiàn)平移牽引工作；同時(shí)由于電牽引的內(nèi)部組件間摩擦較小，增加了機(jī)器的使用壽命，延長(zhǎng)了施工的安全時(shí)間；最重要的是，電牽引的工作效率較高，能加快工作進(jìn)度，提高煤炭回采率，從而提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

5結(jié)語(yǔ)

機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用不僅能提升煤礦生產(chǎn)的效率，還能有效降低生產(chǎn)環(huán)節(jié)中安全事故問(wèn)題的發(fā)生幾率，進(jìn)而保證煤礦生產(chǎn)行業(yè)的健康發(fā)展。另外，在實(shí)際生產(chǎn)的過(guò)程中，機(jī)電一體化的應(yīng)用還對(duì)煤礦生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行了優(yōu)化，使其生產(chǎn)更加規(guī)范合理，對(duì)煤礦產(chǎn)業(yè)的長(zhǎng)期穩(wěn)定發(fā)展帶來(lái)積極影響。