基于矿山机电一体化的创新及发展分析

基于矿山机电一体化的创新及发展分析

高 亮

陕煤集团神南产业发展有限公司 陕西神木 719300

摘要：在改革开放的新时期，社会生产对于矿产资源有更高的需求量。无论是矿产资源的开采，还是矿产资源的开发都需要利用各类机电设备和电气设备。以上设备在矿山开采过程的应用有助于开采效率的提高，为社会各行业发展提供了大量物质保障。机电一体化属于矿山开采常用技术，因为机电一体化技术种类多，可用的机电设备类型也相对较多，不但能够确保矿产资源开采数量，而且还能保证资源开采过程安全，可以为开采企业的持续发展提供重要支撑。本文对于机电一体化技术类型进行分析，探讨矿产资源开发常用的机电设备类型，并对机电一体化的发展作出探讨，以供参考。

关键词：矿山；机电一体化；创新；发展

引言

随着社会经济的飞速发展，在煤炭行业中竞争也越来越激烈，煤矿企业对于如果有效提高产能这一问题更加关注，因此需要有效地在生产中应用机电一体化的技术。但目前在煤矿机电一体化技术的应用过程中仍然存在着一些问题，必须从管理的角度思考如何提高煤矿机电一体化技术的应用效果。

1煤矿机电产品的特点

（1）多样化。以各类传感器为例，将其应用在煤矿生产中，为了满足系统集成的要求，设计制造时会预留多个通信接口，可适应不同的通信协议。例如温度传感器，不仅产品类型多样，而且性能可靠，可对温度数据进行采集、传输与处理，指导现场生产和管理。（2）集成化。煤矿机电系统的控制中心，包括单片机、计算机、编程控制器等，这是整个系统的核心。底层设备使用高精度传感器，可以采集信息、传输信息；控制中心接收信息，分析后发出操作指令。在人机界面上，可以显示机电系统的运行状态，出现异常发出警报，提示检修。（2）智能化。微处理器不断升级，不仅功能更加强大，而且信息处理能力提升。例如数字交变频同步电动机，可牵引采煤机，具有矢量控制、负载控制等功能。智能化还体现在中央处理器的功能不断优化，通信接口和模块增多，使用光纤即可和系统连接，实现集中控制和信息交互。

2矿山机电一体化的创新及发展分析

2.1技术管理分析

在机电一体化技术应用的过程中，企业需要加强对人员、技术、安全的管理，从而使得技术应用最大化。具体来说，企业应当先解决机械设备型号不统一的难题，以增强技术应用效果，尽可能在不更换设备的情况下将软件进行升级，使得机电一体化技术可以更好地被应用。另外，在应用机电一体化技术的过程中，技术人员应对应用情况进行实时反馈，及时分析、处理、预防、改善遇到的问题。同时，在工作中不仅仅要培训员工的操作技能，他们的工作理念也要及时培训，特别是管理人员，要认识到机电一体化技术的变革。在实际工作时，必须形成一人一岗，责任到个人，使得管理更加有效，防止出现问题责任划分不清的情况。此外，就工作人员来说，企业应当定期对人员展开培训，不仅仅是技术层面，安全也要狠抓，每一个工作人员都必须具备正确的安全意识，定期对员工进行考核，通过考核方可上岗。对于煤炭开采设备，相关负责人应当定期对设备进行检修维护，遇到突发问题要及时处理，从而提高技术的应用效果，进而确保企业的利益。

2.2采煤中煤炭机电一体化技术的应用

采煤是煤炭生产中的基础环节，其具有复杂度、难度、技术性高的特点，同时采煤也具有一定的风险性，这些对煤炭生产都提出了更高的要求。为了保证采煤的质量和安全，就需要煤炭生产企业加强对煤炭机电一体化技术的有效应用。比如在煤炭生产系统中，基于采煤环节的特点和需求，就可以通过电牵引的方式进行采煤施工。电牵引是一种常见的机电一体化开采方式，相比传统液压牵引采煤机，在电子技术的应用下，电牵引采煤不仅可以实现高效牵引，同时还可以实现对煤炭的灵活移动，以及可以通过发电的方式将产生的电能转移至电网进行储存利用。相比传统液压牵引采煤机，电牵引的使用年限也更长，即使长期应用，大部分部件都可以保持良好的性能，少有故障发生。电牵引采煤机的传动结构较为简单，在操作过程中也比较轻便，对促进采煤的高效进行具有重要的意义。基于电牵引采煤机引力大、性能稳定、操作简单、效率高的特点，在采煤中值得积极应用。采煤中，电牵引采煤机的应用还需要结合采煤的实际情况来选择相应的设备型号。比如要考虑煤层的坚硬程度、厚度、性质等因素，进而选择生产率、牵引速度、装机功率都匹配的电牵引采煤机。１９９１年煤炭总院上海分院与波兰玛克公司合作，研制成功我国第一台采用交流变频调速ＭＧ３４４－ＰＷＤ型薄煤层强力爬底板电牵引采煤机以来，我国的电牵引采煤机有了较快的发展。

2.3挖掘机

采矿行业当中，挖掘机使用频率较高，且种类较多。在地表采矿或者挖泥工作开展过程当中，通常会选择铲斗式挖掘机，通过机械的旋转链条将物料铲去，可从运动平面下方完成材料移除，适合应用于坑底不稳的开采区域中。还有斗轮式（BWE）挖掘机，此类挖掘机能够满足大型矿山的露天开采作业，机械组成部分包括铲斗、大型砂轮等，在砂轮转向过程当中能够完成材料全取。该类型挖掘机上部组成结构有一个，结构上可以安装不同部件机械斗轮呈巨大圆形，能在动臂处固定，还能配置旋转勺。在切割轮进行材料拾取过程当中，通常会沿吊杆回转。在卸料臂位置，可运用上部结构，直接从切割壁位置完成物料接收，利用机器运走，向外部输送机进行输送。在机械上方配置动臂能够实现切割臂的平衡，并在机械的上方或下方进行悬挂。如果是大型的BWE设备，顶部位置能够容纳三个吊杆穿入，并且利用塔架支撑电缆。此类机械的上下层存在运动系统，新型设备还设置爬行器，在一体化技术运用之下，让机械履带能够灵活运动。结构能够沿着垂直轴进行旋转，辅助其完成运输任务。机械切割臂还能上下提升，提升速度30m/min，下降速度5m/min，使用电缆系统作为提升驱动装置，大齿轮作为回转驱动轮。因为机械规模存在差异，使得其在不同采矿工程领域有差异化应用。当前，紧凑型的机械装置圆臂长度为6m，重量50t；大规模机械圆臂长度80m，重量13000t，可根据采矿需求灵活选择。

2.4运输中煤炭机电一体化技术的应用

煤炭生产中，运输是尤为关键的环节，其直接决定着煤炭生产的整体质量和设备。随着煤炭生产量的不断增加，对煤炭运输也提出了更高的要求，对此，为了提高煤炭运输质量和效率，也需要加强对煤炭机电一体化技术的应用。要提升煤炭运输整体水平，首先需要从矿井内部进行提升。在矿井内部运输过程中，不仅需要保证运输效率，还需要提高对安全方面的重视。基于目前煤炭机电一体化技术的应用，煤炭生产企业可以利用矿井中专用提升机来提升煤炭运输水平。矿井中专用提升机在很大程度上体现着矿井中的机电一体化水平。

结语

综上分析，在矿产资源开采过程当中，机电一体化的应用不但能够确保生产安全，而且还能提高矿山开采效率。分析机电一体化技术类型，结合其应用过程存在的问题，探讨重点机械设备在矿产开发中的具体应用方式，将技术瓶颈解决。未来，机电一体化会逐渐向智能化、集成化、网络化等方向发展，不断提高开采效率。机械设备使用阶段还能实现远程监控，最大限度保证矿山开采安全，为采矿行业发展提供有力支持。

参考文献

[1]张晓宇.矿山机电一体化的创新及发展分析[J].西部探矿工程，2019，31（01）：89-91.

[2]刘清卫.矿山中机电一体化的应用现状及发展趋势[J].科学技术创新，2019（27）：195-196.