机电一体化技术在煤矿生产中的实践探析

机电一体化技术在煤矿生产中的实践探析

朱玉华 赵灿

山东焱鑫矿用材料加工有限公司 山东省新泰市 271200

摘要：煤炭作为一种不可再生资源近些年损耗严重，这就要求我们应该不断提高开采技术，最大程度避免对资源的过度损耗和浪费，将现代化科学技术充分应用到煤矿生产过程中，通过对技术的不断改良逐步实现机电设备一体化，从而使得煤矿生产过程更加安全可靠，同时也可以减少人力物力和财力的投入。鉴于此，本文首先对机电一体化技术进行了简要的概述，然后详细阐述了机电一体化技术在煤矿生产过程中的具体应用。

关键词：机电一体化技术；煤矿生产；应用

引言

随着经济不断发展，各行各业对能源的需求量也越来越多，各类能源的应用全面推动着社会进步与经济建设。煤炭资源作为当前最为重要的能源之一，在经济建设中起着重要的作用，与国民经济发展有直接的联系。煤矿作为不可再生资源，需要通过更加科学的技术应用，才能精细开采，避免浪费与资源损耗。近年来，技术发展与进步，全面推动了煤炭行业创新发展，特别是在煤炭开采过程中，已经全面实现了机电设备一体化，通过技术改良，使煤炭开采更加可靠安全，最大限度的减少了人力投入，保证了开采人员的自身安全。机电一体化技术成为现代煤矿发展总体方向，全面为煤炭生产服务。

1煤矿机电一体化技术

煤矿机电一体化技术是基于计算机技术的机械电子技术、微电子技术及信息技术相互合成的体现代工业意义的技术，其主要是将机械技术与各类电子技术相互结合，同时实现信息技术信号控制与传输，最终达到机电设备智能化与自动化。实际上，机电一体化技术就是多学科的相互融合，正是因为其涉及到生物、电子、机械等多个领域，所以也有利于推动工业生产。煤矿机电一体化技术有利于提升煤矿机电设备的控制能力与功能，同时也能够促进完成煤矿井下各项复杂的生产工作，特别是面对煤矿恶劣的工作环境时，利用智能化、自动化的机械设备，可以满足采煤工作的实际需求，同时也能够提高生产效率，保证煤矿生产工作的安全性。从某种意义出发，煤矿机电一体化技术要实现的就是自动化的机械设备控制，让煤矿生产更加智能化、安全化。

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。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提高劳动效率

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

电牵引采煤机就是采煤机中应用机电一体化技术的典型代表，电牵引采煤机所具有的优特点可以囊括为下面这些方面：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，应加强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斜井乘人装置

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机电一体化技术在其他配套装置方面的应用

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。

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]李森洲.机电一体化技术在现代煤矿生产中的应用[J].中国石油和化工标准与质量,2020,40(12):209-210.

[2]李雄伟.机电一体化技术在煤矿生产中的实践探析[J].中国设备工程,2021(08):236-237.

[3]李建国.机电一体化技术在煤矿生产中的应用探讨[J].冶金管理,2020(11):51+53.