煤矿机械中机电一体化技术的应用

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摘要：随着社会的发展，人们对能源的要求愈来愈高。我国地域辽阔，煤炭资源丰富，能够很好地满足社会发展需要，但是如何安全开采煤炭，提高煤矿开采效率需要深入研究，传统的煤矿开采已经无法满足社会需求。近年来，自动化技术在断发展，机电一体化技术随之出现，被应用到各行各业并取得良好的效果。机电一体化技术可以应用到煤矿机械中，减少安全事故发生率，提高开采效率。本文分析了机电一体化技术在煤矿机械中的应用，以期提升煤矿机械应用水平和煤矿开采效率，从而更好地满足煤矿开采需求，提高社会效益与经济效益。

关键词：机电一体化技术；煤矿机械；煤炭资源

机电一体化技术是一项先进的综合性技术，在生产制造业中被广泛应用，同时该技术也应用于煤矿开采中。随着电子技术的发展，传统的煤矿开采已经不能满足煤矿企业的发展要求，其存在众多安全隐患，煤矿安全事故频发，给矿工带来严重的安全威胁。机电一体化技术可以应用到煤矿机械中，提高工作效率和煤矿企业经济效益，降低工人劳动强度，保证工人安全。

1机电一体化技术概述

机电一体化技术融合多种单一技术，目前正在朝智能化、微型化和系统化的方向发展，通过结合电子技术、智能技术等实现多种技术的联合控制。机电一体化技术应用到煤矿机械中，可以实现对煤矿机械的控制，达到安全开采的目的，有效降低工人劳动时间和压力，当发生安全事故时，还能保障救援人员安全。机电一体化技术诞生于20世纪60年代，我国煤矿资源需求巨大，人们要持续加大机电一体化技术和煤矿机械研究力度。随着光学技术和微加工技术的出现，机电一体化技术获得极大的发展。当前，受信息技术影响，机电一体化技术逐渐朝智能化方向发展［1］。

2机电一体化技术在煤矿机械中的应用优势

2.1提高煤矿开采效率

传统煤矿开采最常用的是人工作业，工人工作压力大，工作效率较低。当前，人们要将机电一体化技术应用到煤矿机械中，改变落后的煤矿开采方式，有效缩短煤矿开采时间，提高煤矿开采效率，降低工人劳动强度，调动工人的劳动积极性，保证工作质量［2］。例如，煤矿开采主要使用电牵引采煤机械，它们属于大型机械，经常会发生超载现象，导致煤矿机械出现故障，影响煤矿开采效率，甚至对工人造成安全威胁。将机电一体化技术应用到煤矿机械中，可以有效控制煤矿机械运行效率，使得煤矿机械操控更加安全灵活，保证煤矿机械正常运行。

2.2改善煤矿开采环境

安全开采环境是煤矿开采的良好保证，传统的煤矿开采环境存在潮湿、灰尘大的问题，不仅影响工人身体健康，还会影响其生命安全。机电一体化技术可以降低安全事故发生率，人们要以现代智能设备取代传统设备，营造良好的煤矿开采环境，保证工人生命安全，减少职业病和工伤［3］。煤矿挖掘使用人工方式，效率低下，容易引发问题。将机电一体化技术应用到煤矿机械中，可以充分发挥煤矿机械的性能，让维护管理更加简单，减轻工人开采负担，提升工作效率。

2.3提高经济效益

机电一体化技术应用在煤矿机械中，可以显著提高煤矿开采效率和输送效率，降低煤矿开采费用，为煤矿企业增加经济效益。煤矿企业的经济效益增加，煤矿工人收入也会增加，从而带动当地经济发展［4］。煤矿开采期间主要通过传送装置进行运输，机电一体化技术可以提高煤炭运输设备的工作效率，提升经济效益。人们可以利用机电一体化技术，对煤矿机械设备进行升级改造，提升机械设备运行水平和煤矿运输效率。

2.4促进煤矿机械安全运行

煤矿机械体积庞大，工作环境特殊，运行期间存在很大的风险。为了保障煤矿机械的安全稳定运行，相关工作人员需要对其进行实时监测，控制煤矿机械的运行参数，以免发生故障。因此，人们可以将机电一体化技术应用到煤矿机械中，对煤矿机械进行监测，解放工人负担，减少煤矿设备的运行安全风险。监测期间，一定要保证监测质量，人们要充分利用机电一体化技术，通过计算机进行智能监控，如果发现安全隐患，监测系统会自动报警，方便工人对煤矿机械进行检修。

3机电一体化技术在煤矿机械中的具体表现形式

3.1机械制造技术

机械制造技术是机电一体化技术的重要分支，可以用于制造煤矿机械。机械制造技术可以提高煤矿机械质量和运行效率，增强煤矿企业核心竞争力［5］。利用机械制造技术，人们可以制定合理的机械制造方案，进行煤矿机械生产，改善煤矿机械质量，保障煤矿开采安全。

3.2传动技术

传统技术是最常见的机电一体化技术之一，根据工作原理的不同，可以分为磁力传递、气压传动和机械传动。在传统煤矿作业中，煤炭运输是件费时费力的事情，传动技术可以有效提高煤炭传输效率，节省人力、财力、物力，提高煤矿企业的经济效益。

3.3传感器技术

传感器技术是机电一体化技术的最新技术形式，目前最先进的就是光感纤维传感技术，该技术推动了机电一体化的发展。现阶段，煤矿机械大多使用光感纤维传感器，它是煤矿机械机电一体化的重要基础，对煤矿开采、运输都有重要的作用［6］。

4机电一体化技术在煤矿机械中的具体应用

4.1采煤机

采煤机是煤矿最常用的机械设备，随着机电一体化技术的推广和应用，目前，煤矿企业主要采用电牵引采煤机，它由多个电子元件组成，具有良好的牵引性，可以边前进边采煤［7-8］。电牵引采煤机不需要防滑装置，运行过程十分稳定，自身磨损度较小，使用寿命较长。电牵引采煤机不仅能够提高采煤效率，还能减少安全隐患。与传统的液压牵引采煤机相比，电牵引采煤机能够实现智能控制，运行效率较高。

4.2输送机

目前，煤矿企业主要使用带式输送机。带式输送机是机电一体化技术应用到煤矿机械中的产物，具有输送量大、速度快等优势，可以为煤矿企业提供便捷、快速的煤炭运输方式，保证煤炭运输效率。因此，带式输送机成为煤炭行业重点研发对象。

4.3提升机

跟带式输送机一样，提升机是机电一体化技术发展的产物，可以充分发挥计算机控制的作用［9］。内装式提升机是提升机的代表形式之一，采用机电一体化技术，内部结构简单，具备自动化、数字化功能。交直流全数字化提升机是我国自主研发的一种提升机，能够实现主井和副井同时运行，这是机电一体化技术的最新应用之一。

4.4供电机械

矿井深处地下，环境漆黑，需要供电系统提供照明。矿井供电系统要求极高，必须合理控制供电效率和功率。供电设备可以采用机电一体化技术，有效提高矿井供电效率，对供电线路和设备进行实时监控，防止发生线路或设备故障，保证煤矿机械正常运行。

4.5支护设备

煤矿中最常见的支护设备是支架设备，主要用来支撑矿井，保证矿井工人安全。支护设备在煤矿开采中发挥重要作用，必须保证支护设备质量，保障矿井工人的生命安全。人们可以将机电一体化技术应用到支护设备中，对支护设备进行实时监控，防止其出现故障。液压支架能够减轻顶板和支架受到的冲击伤害，但是普通液压支架移动速度缓慢，而电力液压支架采用机电一体化技术，移动速度快，可以有效保证煤矿安全生产。

5机电一体化技术在煤矿机械中的应用展望

随着科学技术的快速发展，在煤矿机械中，机电一体化技术逐渐朝智能化和信息化的方向发展。该技术可以提高煤矿机械的技术水平，降低设备体积，方便操作和维护。同时，可以减轻煤矿工人劳动强度，提高煤矿生产水平，为煤矿企业带来更高的经济效益。但是，目前，我国的煤矿机械整体上不如发达国家，人们要持续加大自主研发力度，以煤矿开采技术为核心，研发出具有自主知识产权的煤矿机械，增加设备通信功能，提高机电自动化技术的应用范围。随着智能时代的到来，煤矿机器人成为煤矿开采行业未来发展的重要方向，可以替代煤矿工员从事危险劳动。

6结语

当前，我国煤炭资源需求较大，人们既要提高煤炭开采效率，又要保证煤炭开采安全。煤矿开采主要利用机械设备，设备结构复杂，需要专业人员进行操作，经常会出现各种问题，对工人造成严重的安全威胁。机电一体化技术可以有效破除这些难题，提高煤矿开采效率，保证煤矿开采安全。

参考文献：

［1］秦建功.煤矿机电一体化技术在煤矿机械中的应用［J］.矿业装备，2019（6）：138-139.

［2］贺海波.机电一体化数控技术在煤矿机械中的应用［J］.科技经济导刊，2019（32）：69.

［3］吴雪莹，贾玉鑫，吴余锁.机电一体化数控技术在金属矿山机械中的应用［J］.工程建设与设计，2019（18）：125-126.

［4］赵雪剑，韩冰.机电一体化数控技术在煤矿机械中的应用［J］.当代化工研究，2019（8）：198-199.

［5］孙伟.浅谈机电一体化技术及在煤矿装备中的应用［J］.科学技术创新，2019（18）：161-162.

［6］王斌，张娜.机电一体化数控技术在煤矿机械中的应用研究［J］.科技风，2019（1）：172.

［7］徐兴国，徐兴印.机电一体化技术在现代工程机械中的发展应用研究［J］.中国石油和化工标准与质量，2018（13）：191-192.

［8］庄永，孙伟.机电一体化技术在工程机械中的应用分析［J］.绿色环保建材，2018（6）：222.

［9］黄安，曾军华.机电一体化技术在现代工程机械中的发展应用［J］.南方农机，2017（13）：110-111.

作者：王德记 单位：榆林神华能源有限责任公司