煤矿机电一体化技术应用探讨

煤矿机电一体化技术应用探讨

肖建国

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摘要：随着科学技术的不断进步，目前处在信息化时代，各行业向着集成化、技术化方向发展，煤炭行业也是如此。在煤矿生产中积极引入机电一体化技术，不仅可以提升开采效率，还可以通过规范和集成的方式进行采矿过程管理。为了体现机电一体化技术的应用价值，需要充分把握好其技术特点，并科学应用于煤矿生产领域中。

关键词：煤矿；机电一体化技术；应用探讨

引言

随着新时期社会发展水平的不断提升，煤矿生产体系逐步向数字化和智能化方向发展，在这一趋势下，应用机电一体化数控技术对大量煤矿机械设备进行智能化升级，取得了良好的效果。目前，在众多智慧煤矿建设过程中，已经成功利用机电一体化数控技术对机械设备进行升级，并针对应用细节进行了分析，有助于推动煤矿机械生产体系可持续发展。

1煤矿机电一体化技术的应用价值

机电一体化技术经历了准备阶段、起步阶段、发展阶段和蓬勃阶段4个阶段，科技与经济的进步推动了机电产品的发展，机电产品性能不断提升，电子控制系统精度和自动化程度不断增强，逐渐满足煤矿安全生产各项要求，具有操作便捷、施工质量好；节能降耗，生产效率高；保障施工安全，提高施工效率等优势[2]。在煤矿生产期间，单纯依靠机械作业和液压技术已经无法满足现代化煤矿开采需求，引入机电一体化技术可以改变传统生产经营模式，实现煤矿机械设备信息化管理，为企业发展创造新的动能；煤矿开采期间，很多容易开采的煤矿资源基本开采完成，剩下的都是一些地形较为复杂、环境较为恶劣的开采地区，开采难度大，开采过程中有较多安全隐患，众多机械设备自动化、生产性能也会对开采中通风和排水问题产生影响，安全风险点较多。机电一体化技术的应用，能够优化机械设备操作流程，还能取代一些危险人工作业方式，很大程度上降低了人为安全事故发生可能性，还能降低职业病发病概率，保障人员健康和生命安全。并且，为解决煤矿开采质量逐渐下降问题，煤矿企业开始结合企业实际发展情况应用各种现代化机械设备，从而提高煤矿生产质量。自动化机电设备的大量应用，还促进了煤矿作业方式的彻底转变，降低机电设备故障率，提升煤矿开采效率和质量。煤矿生产管理人员必须与时俱进，不断学习，积极落实现代化管理理念和措施，加强工作人员专业培训，提升其专业素养和工作能力，使之熟练应用机电一体化技术应用操作和维修技能，促进了煤矿企业的可持续发展。

2机电一体化技术特点

2.1优化运行

在煤矿生产中，机电一体化技术能够转变传统采矿效果，在做好软硬件融合、整合技术优势的情况下，优化设备整体运行。在生产活动中，机电一体化技术能够有效替代笨重和效率低下的设备，在安装变频调速装置后，体现生产的灵活性，同时，其也能够有效结合电子与机械技术，优化系统整体运行。

2.2智能控制

与传统工业技术相比，机电一体化技术能够有效结合技术手段，通过诊断、检测、控制与信息处理等功能自动安排相关工作，能够对煤矿生产无序、复杂局面进行转变。同时，在煤矿生产中应用时，该技术还能够在发生危急状况时及时发出预警，通知技术人员及时采取措施，体现了机电一体化技术的智能化特征。

2.3操作简单

在煤矿生产活动中，机电一体化技术能够根据系统的预设操作进行调控，自动发出指令，按下按钮后设备运转。在整个生产活动中，管理人员只需进行简单的操作，从而节约时间，有效提升工作的便利性。

3机电一体化技术应用现状

近年来，我国煤矿机电技术快速发展，从单一功能逐步向多样化功能转变，在采矿效率、安全性方面表现良好。在当今煤矿中，使用的机械设备有泵送装置、通风设备等，类型多样、功能优势明显，体现出重要作用。如，煤矿开采流程复杂，采煤机的应用就简化了流程，其通过旋转部件完成煤炭采掘，然后将煤炭放进运输装置。其中，电牵引采煤机具有较高应用价值，体现出较强的功能优势。与传统采煤机相比，电牵引采煤机在动力上具有更好表现。目前，常见的电牵引采煤机功率可达到３００ｋＷ以上，大功率输出使其具有较快的牵引速度。同时，该设备支架有多种形式，能够结合实际进行支护，具有较好的适用性。此外，在面对不同的开采环境时，机电一体化技术将构建形成保护系统，对开采过程全面管控，有效提升了开采质量与效率，提升了设备使用率。

4煤矿机电一体化技术的具体应用

4.1煤矿变电站

机电一体化技术是现代煤矿企业生产阶段不可或缺的技术手段。在煤矿变电站中，煤矿企业通常选用DCS分散控制技术实现变电站内各类设备远程控制，借助各项传感设备和监控系统将设备运行参数采集上传至分析机构，分析机构将分析结果上传至计算机控制系统，系统发送指令至终端，终端接收指令后执行机构开始动作。在现代化煤矿企业生产中，机电一体化技术的应用让操作更加智能化和自动化，数据采集、运行参数调整等功能得到优化，极大地保障了人员和设备的安全性、可靠性、灵活性，降低了变电站值守人员作业强度和危险程度，为煤矿绿色发展提供良好支持。

4.2在煤矿生产系统中的应用

在常规的煤矿生产中，仅靠人力、物力来进行相应的生产操作，不仅效率低，而且质量差，造成了采矿时间的延长。而机电一体化技术则是将机械、微电子、计算机、电子等技术相结合，实现对煤矿的实时监控。由于不同煤层的采掘速率存在很大的差别，利用机电一体化技术对煤矿进行实时监测，可以确保煤矿生产的安全、高效。另外，机电一体化技术在煤矿生产中的运用，主要体现在故障诊断系统上，该技术能够及时发现煤矿的安全隐患，并能对煤矿单位进行预警。

4.3在煤矿运输中的利用

机电一体化数控技术在皮带输送机中的应用是煤矿运输系统核心与关键。通过引入先进的机电一体化技术，使皮带输送机在煤矿运输过程中能够实现自动化、高效化和精准化操作，进而提升整个煤矿运输系统的效率与稳定性。首先，通过引入传感器技术，实现对皮带输送机运行状态的实时监控与数据采集；其次，利用ＰＬＣ可编程控制器实现对设备的自动化控制；最后，结合变频技术，实现对皮带输送机的无级调速与精准控制。通过机电一体化数控技术的应用，皮带输送机在煤矿运输系统中的优势得以充分体现。首先，自动化操作大大降低了人工成本，提高了生产效率；其次，精准的控制与调节使设备在运行过程中更加稳定可靠，进一步提高了设备使用寿命与安全性；最后，智能化操作减少了人工干预，降低了安全事故发生概率。

4.4支护设备应用

在煤矿生产中，支护设备是不可缺少的设备之一。在设备类型方面，主要应用液压支架，在某些情况下也会使用电液控制方式。无论应用哪一种方式，其工作原理是相同的，即通过双向临架或者自动移架进行定压处理，以此减少支架和顶板可能受到的冲击。液压装置在运行中要想始终保持平稳，则需要应用高压液体。对于机电一体化的支护设备而言，能够较好地满足上述需求。

结语

机电一体化技术在20世纪初被引进国内，随着各类研究机构和企业研究实践，其应用范围不断扩展，应用效果持续增强，在煤矿生产监督、安全管理、保养维修等方面发挥积极作用。为进一步发挥机电一体化应用价值，煤矿企业应当完善机电设备管理制度、提高煤矿机电设备安全性能、加强机电技术人才培训，促进煤矿企业长久可持续发展。

参考文献

[1]黄振中.机电一体化在煤矿机械领域的践行探析[J].内蒙古煤炭经济,2021(23):23-25.

[2]李孝胜,郝跃,李鹏.我国煤矿机电一体化技术的发展现状浅析:评《机械设计手册:机电一体化技术及设计》[J].锻压技术,2021,46(10):243.