采矿过程中机电一体化运用研究

采矿过程中机电一体化运用研究

王国峰

神木市滨河新区神南产业发展公司市场部 陕西神木 719300

摘要：机电一体化在采矿过程中的有效运用，对提高采矿质量、效率、安全等存在积极影响。掌握机电一体化应用现状，探寻其应用发展趋势，利于采矿稳定、创新、长久发展。鉴于此，本研究从采矿机、提升机、运输机、监控系统出发就机电一体化的运用情况进行了简要分析，并根据采矿业发展需求，指出机电一体化在采矿中的运用趋势。

关键词：采矿；机电一体化；煤矿机械

引言：在科学技术水平不断提升背景下，机电一体化技术日渐完善且在众多领域行业中得到广泛应用，成为促进其现代化、信息化、自动化、智能化等发展重要手段。采矿业是促进我国经济建设与社会发展重要行业，将机电一体化技术应用到采矿业中，对提升其生产质量、生产效率、生产安全，降低劳动力强度，生产管理成本等存在积极影响。以下是笔者对采矿过程中机电一体化运用的几点认知，意在抛砖引玉。

1机电一体化在采矿机中的有效运用

采矿过程中，采矿机是基础设备也是重点设备，其合理使用对提高采矿效率存在积极影响。机电一体化应用到采矿机中，可进一步改善采矿机性能，延长采矿机使用寿命，保证采矿挖掘顺利、安全、有效。电牵引采矿机是当前机电一体化在采矿机中科学应用的典型代表。以MGTY400/930—3.3D电牵引采煤机为例，是综采工作面常用设备，可与作业面内的输送机、液压机等配套使用，实现采矿过程中采、装、运机械化、一体化、自动化操作。该设备主要有左摇臂、右摇臂、左滚筒、右滚筒、传动箱、控制箱、泵机以及各类辅助部件等构成^[1]。实践操作中，位于输送机上滑靴主要起导向作用，可保证采煤机规范运用，避免出现脱轨问题；位于牵动系统的齿链轮主要起动力提供作用，可保证采煤机长足稳定运行，提高采煤质量和效率。此外，采煤机电气控制系统中配备了可编程控制器，可在远程操作下对机械设备进行监督、控制。相对于传统采煤机，机电一体化技术应用的采煤机综合性能更高，具体体现在牵引力强、检查维修操作简单、使用寿命长、可操作性强等。

2机电一体化在提升机中的有效运用

采矿过程中，提升机是矿井输送系统重要组成设备，也是采矿行业中智能化水平较高的机械设备。以内装式矿井提升机为例，不仅在结构上进行了创新设计，也在功能上进行了优化改进。相对于传统矿井提升机而言，内装式矿井提升机尺寸小，结构紧凑，占地面积小，可节约设备土建费用；电动机转矩与摩擦轮直接连接，省略了中间构件对传动效率的影响，促进了电动机效率提升；自动调心轴承的科学配置，增加了矿井提升机通用性，利于设备在采矿过程中的推广使用；内装式矿井提升机维修量少，设备使用寿命长，设备检修成本低^[2]。与此同时，基于机电一体化技术使用，内装式矿井提升机运行稳定性、准确性与控制有效性提升。例如，计算机技术、感应控制技术等使用，能够对内装式矿井提升机运行掌控具有全面掌握，根据设备运行过程中各参数变化情况，及时发现设备运行故障，并通过自动化控制装置操作进行设备故障自动化控制与保护，从而提高设备运行安全，减少故障发生对整个采矿系统的不利影响。又如，计算机技术、定位技术运用，提高了设备对位置的感知与控制能力，可将定位误差控制在2cm以内，满足采矿对矿井提升机精准定位的要求。

3机电一体化在运输机中的有效运用

采矿过程中运输机的使用主要是将矿石、废石从矿井中有效运出。由于矿井运输多为长时间长距离运输，且单次运输量较大，故对运输机稳定性、安全性、可靠性具有较高要求。将机电一体化技术应用到运输机中，可提高运输机智能化控制水平，达到节能、高效、安全等运输目标。例如，运用可编程控制器、现场总线技术、数据采集技术、遥控感应技术、故障诊断技术等，研发运输机控制系统，可对运输机启动行为、制动行为进行自动化控制，提高启动安全性、可靠性；可对运输机相关设备主要参数变化情况，如温度、压力等进行实时监测，保证运输机运行安全、稳定等。

4机电一体化在掘进机中的有效运用

掘进机是巷道开挖重要设备，由行走装置、工作装置、装运装置、载运装置等共同组成，可有效满足岩石破碎、装运等需求。将机电一体化应用到掘进机中，可提高其机械化、自动化、智能化水平，实现工作面少人化、无人化管控。例如，将无线技术与有线技术结合应用到掘进机中，可能实现自动截割，扩大掘进机控制范围；将通信技术、电子技术、计算机技术、监测技术等结合应用到掘进机中，可实现自主导航与坡度追踪，全面掌握掘进机工作状态，减少设备运行故障发生率；利用识别技术、自适应截割技术、速度自动化调整技术等，可提高掘进机截割质量与效率；将传感技术、故障势预警技术、远距离监控技术等结合应用，可全面掌握掘进机运行状况，尽早发现掘进机运行异常问题，提醒相关人员进行检查维修，减少掘进机故障发生率，提高掘进机安全水平；将姿态估计与识别技术、三维技术等结合应用，可准确掌握掘进机运行位置，为设备控制、检修等工作开展提供可靠信息依据。

5监控系统中机电一体化的有效运用

当前采矿工业发展过程中，不仅需要考虑采矿质量与效率，也需要考虑采矿对环境、生态、社会、人身安全等存在的影响，以保障采矿综合效益提升。基于采矿技术水平不断提升，采矿质量、效率大幅提高，而基于机电一体化技术水平不断提高，采矿安全性、可靠性大幅度提高。而在此过程中，安全生产监控系统占据重要地位。现阶段采矿过程中采用的安全生产监控系统，实现了监控信息多样化展示，相关人员可通过文字阅读、视频观看、图像观察等全面、系统掌握监控生产现场、监控生产设备状况，从而为生产现场、设备管理方案调整提供参考信息，提高采矿安全水平。与此同时，随着安全生产监控系统智能化控制水平提高，减少了人力资本投入，利于施工现场无人化管理目标实现，利于采矿安全水平提高。

6采矿过程中机电一体化的运用趋势

机电一体化技术在采矿过程中的科学、合理使用，已成为采矿行业稳定与可持续竞争发展重要手段。随着信息技术、计算机技术、人工智能技术等创新发展，机电一体化水平不断提高，其在采矿过程中的应用势必取得更好效果。加之新时期新形势下，采矿工业对无人化生产、绿色化生产、数字化生产要求不断提高，灵活运用科学技术进行生产工艺、生产设备、管理模式改革现实意义显著。基于机电一体化在采矿过程中的应用表现，机电一体化技术将趋向微型化、多样化、智能化方向发展，提高采矿相关设备性能的同时，简化设备安装、检修操作。

结论：机电一体化是基于计算机技术、自动化控制技术、人工智能技术、电子通讯技术等创新发展与结合应用下形成技术。它汲取了多种技术优势，具备操作性强、安全性高、实用性强等特征，在生产质量、效率、安全提升上存在积极作用，已成为促进采矿行业可持续竞争发展重要手段。对此，在明确认知机电一体化应用情况的基础上，应树立创新意识，不断提高机电一体化水平，以满足采矿行业发展需求。

参考文献：

[1]陈利民.浅析煤矿机械中机电一体化技术应用[J].中国设备工程,2020(07):246-247.

[2]赵杰.采矿过程中机电一体化的应用及发展[J].当代化工研究,2020(07):10-11.