煤炭机电一体化技术在煤炭生产中的应用分析

煤炭机电一体化技术在煤炭生产中的应用分析

吴守峰

内蒙古福城矿业有限公司 内蒙古 016217

摘要：我国煤矿事业在受到社会经济发展需求的影响下，得到了快速的发展，而且在科学技术的引用下，使得煤矿企业逐渐采用了煤炭机电一体化技术，以此来提高煤炭资源生产效率，保障生产质量。因此，为了更好地运用煤炭机电一体化技术，对煤炭生产环节进行了具体分析，以此来发挥出煤炭机电一体化技术作用，为煤矿事业的可持续发展奠定良好基础。

关键词：煤炭；机电一体化技术；煤炭生产；应用分析

前言：在煤矿产业发展过程中，通过对煤炭机电一体化技术的有效运用，为实现企业的自动化生产提供了有效帮助。煤矿企业要想在市场中稳定自身的发展，就必须要对煤炭生产质量以及生产效率加强重视程度，尽可能科学有效地将煤炭机电一体化技术融入到生产过程中，从而提高自身的市场竞争力，为企业的健康发展奠定良好的基础。

1煤炭机电一体化技术概述

机电一体化技术起源1970年初期，在时代的不断发展下，科学技术的不断完善，使得机电一体化技术变得更加多元化，实现了煤炭机电一体化。煤炭机电一体化技术主要就是在煤炭的生产过程中，对煤炭资源进行挖掘、采集、运输以及监督管理，是煤炭生产技术的集成，并不是单一的机械技术或者单一的数控技术，而是由所有技术有效结合，形成的一项综合性技术。煤炭机电一体化技术在不断优化与完善下，实现了能源降耗、生产高效以及安全可靠等功能。不过煤炭机电一体化技术在实际应用中，主要涉及到硬件与软件两方面，其硬件主要包含了采煤机械设备、煤炭运输设备、煤炭挖掘设备以及监督管理设备等。而软件包含了数据传输中心，数据分析中心以及数据接收中心等。

2煤炭机电一体化在煤炭生产中的具体应用

2.1在综合采煤机械设备中的应用

煤炭生产过程中，通过对电牵引采煤机的有效运用，可以全面提高煤炭生产效率与生产质量。传统煤炭生产的过程中，所使用的设备主要是以液压牵引式采煤机，虽然该设备在实际应用中通过对牵引力的有效应用，可以保障煤炭生产加工精度，具备着一定的可靠性，但是由于该设备实际应用质量村子问题，经常会发生故障问题，而且在维修的过程中存在一定的难度，对煤炭生产造成了一定的影响。不过在煤炭机电一体化技术的应用过程中，实现了电牵引采煤机。电牵引采煤机在煤炭机电一体化的作用下，其牵引力稳定性相对较好，而且调度也相对较为平衡，但也会受到设备负载影响。电牵引采煤机主要是以电牵引电控参数与微机控制相互匹配，实现了微机自动控制，可以确保煤炭生产的安全性与稳定性，而且在实际操作过程中相对较为简单便捷，反应也相对较为灵敏，使得该设备成为煤炭采煤应用中常用的一种煤炭机电一体化设备。

另外，在煤炭机电一体化技术的应用下，实现了滚筒式采煤机，该设备也成为了煤炭生产过程中，常用的一项机械设备。该设备主要应用于中厚煤层当中，由于该设备的功率相对较大，与机械设备的综合使用，可以有效提高采煤机大功率运行的稳定性。为了进一步确保该设备运行的稳定性，通过对牵引部传动箱结构设计进行具体化分析，也就是在行星齿轮和直齿齿轮传动过程中，保障两种不同齿轮分配的合理性，同时还需要对设备运用各项因素进行全面考量。1）才媒体的功率输出主要是依靠牵引部减速器进行有效传递，通过采用多级行星减速器，来提高转速比例，减少齿轮数量，保障整体结构更加简易化，避免对牵引部运行质量造成影响。2）整体外形尺寸需要得到有效控制，总转动比需要控制在200转。3）需要有效控制牵引部的长度，尽可能通过安装多个惰轮。4）为设备电机布置提供相应的空间面积，在电控系统中，通过对计算机控制技术的有效使用，需要确保设备操作的标准化，保障设备整体结构简单化，减少设备的整体面积。如图1所示。

图1 牵引部传动结构简化题

2.2 煤炭生产安全监控系统中的应用

煤炭生产安全监控系统能够对煤矿井下的实际情况进行全面检测，可以得出相关检测参数，根据参数分析，对井下的实际环境等进行具体分析。在设备进入井下后，也能够对机电设备的实际运行情况进行全面检测，可以有效控制设备运行的安全性，也是确保煤炭生产过程安全的重要系统。目前，我国对煤炭生产开发的安全加强了管理力度，同时通过对煤炭机电一体化技术的有效运用，实现了数字化信号处理功能。半导体照明技术以及通信技术等。通过以上技术的有效运用，可以对煤矿井下复杂的电磁环境进行有效检测，并实现实时定位功能。在煤炭机电一体化技术的有效应用下，加大了对安全监控系统的研究力度，实现了KJF2000以及KIJ95监控系统。其中KJF2000监控系统成为我国典型监控系统的一种设备。

KJF2000监控系统框架如图 2所示 ，KJF2000监控系统中包含了温度传感器、压力传感器、风速传感器以及气体传感器等，同时可以对煤矿井下的瓦斯气体，CO浓度以及井下进风与回风风速情况进行具体检测，并根据检测结果实现数据分析，将分析后的数据传输到监控中心后，由专业工作人员进行对比，如果数据存在异常的情况下，需要及时启动报警处理装置，井下人员需要及时返回井上，避免出现人员安全问题出现。KJF2000监控系统主要是以IP网络协议，作为数据远程传输的终端，局域网作为通信传输功能的支撑力，每一个控制中线都需要进行数据查询以及预警查询，以此来满足动态监控需求。确保监控数据可以得到全面保存。一般情况下，在煤矿井下进行煤炭开采与生产的过程中，其中的各项参数信息可以保存一年以上，甚至对误删的数据信息可以及时恢复。另外，在监控生成图像功能、图像显示功能中，结合了Maplnfo地理信息系统软件技术，可以有效保障监控信息的真实性与有效性，从而监控人员也能够根据数据信息，做好相应反应。

图2 KJF2000监控系统结构图

2.3在矿井提升机中的应用

矿井提升机在实际的应用过程中，通过对煤炭机电一体化技术的有效运用，可以确保该设备的运行安全，也能够提高设备云翔生产效率。在数字化全面发展的过程中，可以减少设备的零部件配置，对电子安全负载华进行全面简化，实现了系统自动启动、控制、加速功能等。目前，矿井提升机容量逐渐变大，而且全面解决了传统交流绕线式电机，解决了电阻调速系统缺点，同时对变频调速技术的有效运用，对提升机进行了有效改变，使得矿井提升机实现了0～50Hz的恒转矩控制，实现了由交变频传动变为直变频传动，最后转变为交变频传动，促使该设备实现了调速性能，而且功率运行效率相对较高。此外，通过对整流单元、逆变单元设备的有效运用，全面提高了电机的运行动力，确保电机运行的安全性。即便矿井提升机在实际应用中出现了电路损害的情况，那么系统就会自动切换，形成应急模式，促使另一半设备能够稳定运行，可以提高整体设备运行的安全性。

结束语：综上所述，目前煤炭生产过程中，煤矿企业更加注重安全以及生产效率，通过对煤炭机电一体化技术的有效运用，对煤炭生产设备进行了全面优化，提高了设备运行效率以及运行安全，而且在监控系统的过程中。可以有效对煤炭生产的各个环节进行全面优化，为进一步推动煤矿企业可持续发展作出了巨大的贡献。

参考文献：

[1] 孙志鹏. 机电一体化技术在煤炭企业中的应用及发展趋势[J]. 门窗， 2019(121):161-152.

[2] 柴志云. 机电一体化技术在煤炭企业中的应用及发展趋势[J]. 石化技术， 2020, v.27(09):263-264.

[3] 陈强. 煤矿机电一体化产品在煤炭生产中的运用[J]. 中国石油和化工标准与质量， 2019(21):311-332.