机电一体化技术在煤矿生产中的应用

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摘要：针对机电一体化技术在煤矿生产中的广泛应用展开探究，通过实践经验证明，发展机电一体化产品和技术是实现高效、安全、采煤机械化、煤矿机电产品推陈出新的重要途径。

关键词：机电一体化技术；煤矿生产；应用；开采

引言

我国煤矿生产中利用机电一体化技术对煤炭系统旧设备进行改造，研发新产品，同时结合各种先进技术进行生产，现阶段已取得了较为可观的生产效益和经济效益，煤矿生产已逐步由老旧的传统企业朝着智能化、自动化的现代化企业转变。在煤矿生产中应用机电一体化技术具有安全性、可靠性、实用性等特点，同时，还具有记忆、运转、处理信息的功能，其整体结构较为简单便捷，具有轻巧、便捷的发展趋势，生产效率显著高于传统机械。因此，机电一体化技术被广泛的应用到我国煤矿开采企业当中。但与发达国家相比，我国煤矿机电一体化技术发展和应用跟发达国家还有一段差距，为了促进我国煤矿机电一体化技术的进一步发展，结合我国煤炭生产中的现实发展需求，充分吸收和借鉴国外先进技术经验，对机电一体化技术的在煤炭生产中的应用作分析，以推动煤炭企业在提升机、监控系统、采煤机械设备等方面的优化发展。

1机电一体化技术的相关概述

机电一体化技术是由自动控制技术、计算机技术、机械技术、电子技术等多种技术组合成的一门综合技术，自动化控制技术就是在这几个技术的相互作用下形成的，能够实现机械装置与电子设备的紧密结合与相互渗透。机电一体化不仅是指利用新兴的信息技术与计算机技术等手段来代替机械设备，而是指将信息技术与计算机技术融入到机械设备中，使得机械设备可以更加的智能化，优化其原来性能中不足的地方[1]。机电一体化技术在煤炭生产中的应用优势主要体现在这几个方面：增强了机械设备使用的安全性与稳定性，优化机械设备的性能；能够以实现控制信息的目的，在运用机体一体化技术的过程中，能够实现对相关机械设备的自动监控与报警，还能对相关机械设备的故障进行诊断，加强了相关工作人员对机械设备的控制，有利于节约人力资源成本；机体一体化技术含有复合技术与复合功能，可对工作过程中出现的故障进行技术的补救措施，使得其正常、有序的进行工作。

2机电一体化技术在煤矿生产中的应用意义

2.1提高经济效益

传统的煤矿开采，大多都是利用人工开挖的方式来进行，煤矿开采的环境相对较为恶劣，安全系数相对较低，造成在煤矿开采的过程中频繁出现安全事故，其主要原因是煤矿在开采的过程中由于支护技术差，导致在煤矿开采的过程中频繁性的发生一些坍塌事故，增加了煤矿开采的危险性[2]。基于2016年我国煤矿事故数据的显示，重庆市与湖南市发生煤矿事故的频率性较高，其中最主要的原因之一就是由于支护技术性差而导致安全事故的发生。机电一体化技术应用在煤矿开采机械设备上以后，煤矿开采的安全性大大提高了，只需工作人员对机械设备进行控制就可实现机械设备自行开采的工作，在煤矿开采过程中减少了人力资源的使用，大大提升了安全系数，确保了开采工人的生命财产安全。节约了煤矿开采过程中不必要的成本支出，提高企业的经济效益，增加企业在煤矿开采行业中的竞争力。

2.2提高劳动效应

机电一体化技术运用在煤矿机械设备中，不仅能有效降低煤矿机械设备出现故障的机率，而且还会减少人力资源对煤矿机械设备的操控，对于煤矿机械设备检查中发现的问题及时采取一些补救措施来弥补故障。在煤矿生产中对机电一体化技术的应用，优化了传统机械设备进行工作的相关性能，极大地提高了煤矿开采的劳动效率。

3煤矿生产中机电一体化技术的应用

3.1机电一体化技术在煤炭采掘过程的应用

3.1.1掘进机

掘进机掘进和回采是煤矿开采的重要生产环节，国家的方针是：采掘并重，掘进先行。煤矿巷道的快速掘进是保证矿井高产稳产的关键技术措施。因此，机电一体化技术在掘进工作中的应用是一种必然的发展趋势。在目前这个阶段中，可以从下面三个方面体现机电一体化技术在我国掘进机上的应用：一是负载反馈调速技术。二是掘进机行走调速技术。三是离机遥控技术和工况监测及故障诊断技术[3]。因此，应将以上三种技术的高水平应用作为我国掘进机机电一体化技术的研发重点，目的是为了最大程度的提升煤矿工作效率，将掘进速度提升到最大化。

3.1.2采煤机

牵引特性较好，可以在采煤机进行前进工作时提供牵引力，帮助采煤机克服阻力而进行移动，一旦电牵引机有出现下滑的情况时可进行发电制动，将电能信息及时反馈到电网；运行可靠，使用寿命长，电牵引采煤机的工作可靠性高，发生故障少，维修工作量小，使用寿命长；可用于急倾斜煤层，其牵引电动机轴端装有停机时防止机器下滑的制动器，其电动机额定转矩的1.6～2.0倍，能够辅助于电牵引机在进行50%～60%度之间的倾斜角煤层的作业工作，可以节约去其他的防滑装置；反应敏捷，动态特性好，电牵引采煤机的电控系统能够及时调整各种参数，避免采煤机超载运行。构造结构简单且工作效率高，其机械传动重量轻、尺寸小、结构简单，仅仅只需要做一次转换便能把电能转换为机械能，最主要的是效率可高达99%。

3.2机电一体化技术在煤炭运输过程中的应用

3.2.1带式输送机

井下输送系统的主要运输设备装置就是带式输送机，现阶段将机电一体化技术应用在带式输送机上的现象也相对较多，将机电一体化技术运用在带式输送机中主要是以电液一体化、采用机的启动装置来进行对带式输送机设备的优化的，从而提高带式输送机的灵敏度与可靠性。为了进一步更好的将机电一体化技术在带式输送机中进行运用，应加在矿井主运煤皮带顺煤流启动的应用研究工作。将机电一体化技术运用在矿井主运煤皮带顺煤流启动上，采用传感器加PLC程序内部控制实现顺煤流启动，对传感器的装置加工与程序进行内部修改，以及上位机组态王的修改，同时对每台皮带进行传感器的安装、程序的调试，上位机组态王的修改设定等工作。经实践证明，能实现顺煤流启动的有效控制。

3.2.2煤矿运输提升机

说到煤矿运输系统中耗能最大的设备，首先想到的是煤矿运输提升机，其耗电量比较大，传统的TKD系统稳定性不太好、耗能还很大。伴随着机电一体化技术和产品的快速发展，目前的提升机中广泛应用到数字化技术，这大大改良了煤矿提升机的系统性能。3.2.3斜井装置机电一体化技术应用到煤矿生产中，斜井乘人装置得到了大大的改良优化，降低了动力消耗量，也提升了运行的稳定性及安全性。应用PLC控制信号系统，使操作方法简单化，设备的检修和维护变得方便快速，更重要的是运输人数效率提升了。

3.3机电一体化在其他装置中的应用

3.3.1矿井安全监测控制

检测技术和传感技术是机电一体化技术中的组成部分，煤矿开采机械设备上应用这两者技术，可以实现对煤矿机械设备运作的无人操作，使之能自行的进行对机械设备故障的检测与排查工作，同时，将机电一体化技术运用在矿井安全监督方面能及时发现机械设备的故障，并进行处理，以防问题扩大化。

3.3.2支护设备

支护设备作为煤矿开采过程中的一项基础性工作，我国的煤矿企业在煤矿开采的过程中一般情况下都是采用液压支架设备来进行工作，但目前已用电液控制代替了液压装置，电液控制是机电一体化技术运用在支护设备上的体现，为保障煤矿开采过程中的安全，我国的煤矿开采企业也应将机电一体化技术运用在支护设备上，以防突然出现的冲击荷载对支护设备造成一定的破坏，影响煤矿开采的安全性[6]。

4结语

由于煤矿开采地区的环境相对较为恶劣，加之煤矿开采的机械设备容易发生故障，在煤矿开采中应大力应用机电一体化技术，能有效地避免这些问题。在煤炭开采过程中，机电一体化技术的应用还能对煤矿生产环节进行优化，使其生产更加科学合理，能够从根本上推动我国煤炭企业的长远健康发展。

参考文献

[1]王刚.简析煤矿生产中机电一体化技术的应用[J].智能城市，2017（18）：14-15.

[2]吕勇刚，张涛，刘磊.浅析煤矿生产中机电一体化技术的应用[J].建材与装饰，2017（16）：35-36.

[3]郭宝庆.探讨煤矿生产中机电一体化技术的应用[J].科技资讯，2017（29）：26-27.

[4]李凯，何艳艳.浅析煤矿生产中机电一体化技术的应用[J].智能城市，2017（18）：14-15.

[5]吕勇刚，张涛，刘磊.对煤矿生产中机电一体化技术的应用的探析[J].工程技术，2017（16）：35-36.

[6]陈玄，柴国运.浅析煤矿生产中机电一体化技术的应用[J].房地产导刊，2017（30）：28-29.

作者：杨世军 单位：重庆市巫山煤电有限公司