煤礦機電一體化技術的管理及應用研究

王維平

摘 要：機電一體化技術是多學科發(fā)展的結晶，具有性能可靠、操作便捷、準確度高的優(yōu)勢，實現礦山機電一體化，可以擴大煤礦應用領域、提高煤礦開采效率、優(yōu)化人員配備，還以提高煤礦生產的綜合實力、優(yōu)化煤礦管理水平、提高企業(yè)的經濟效益。本文筆者根據工作實踐經驗對煤礦機電一體化技術的管理及應用進行了分析探討。

關鍵詞：煤礦；機電一體化技術；管理；應用

中圖分類號：TH-39 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）23-0149-02

機電一體化技術實質就是諸如軟件編程技術、計算機技術及機械控制技術等諸多學科的融合交叉。機械自動化程度越高，則表明具有越高的生產力。煤礦企業(yè)為實現自身生產力的不斷提升，更好地滿足國家對煤炭資源的切實需求，為企業(yè)創(chuàng)造更多經濟收益，勢必會多領域、廣泛化推廣煤礦機電一體化技術。

1 煤礦機電技術中一體化的作用

1.1 實現煤礦生產安全系數的提升

機電一體化生產在某種程度上意味著人工體力勞動量的減少。煤礦作為各類型行業(yè)中最為危險的行業(yè)類別之一，每年均會出現不同程度的安全事故。因此，運用接卸替代人力作業(yè)，不僅能夠實現安全事故在發(fā)生概率方面的顯著降低，而且即使發(fā)生了安全事故，也不會導致較大程度的人員傷亡事故。此外，井下開采環(huán)境多變、條件多樣，煤礦井下工作面中到處都彌散著粉塵與瓦斯。長時間處于此種環(huán)境，往往會給礦工的身體健康造成十分嚴重的危害。而采用機械自動化作業(yè)，能夠有效規(guī)避與解決此現象，從而提升煤礦生產的安全系數。

1.2 提升煤礦生產效率

當前，煤礦企業(yè)在生產方式上已經逐漸從以往的人力轉變?yōu)闄C械化，以此提升煤礦生產效率。機械化替代人工勞作，能夠在繁重的機械勞動中將人類解救出來，進而實現人力資源的合理配置與優(yōu)化。如若人力長時間處于工作狀態(tài)，會產生排斥性的疲勞感。但是，機械不會出現此狀況。只要對自動化機械定期開展各種保養(yǎng)維護工作，機械能夠長時間處于高強度運轉狀態(tài)，其生產力是人力的成百上千倍，因此能夠大幅提升煤礦生產效率。

1.3 提升煤礦企業(yè)經濟效率運用

機電一體化技術，能夠實現煤礦人力使用的大幅降低。運用機器所花費的成本相比于人力成本，要明顯低于后者。企業(yè)在運用一體化技術實現產量提升的同時，還能夠達到人力成本有效降低的目的，在某種程度上也可以理解為創(chuàng)造了更多的經濟效益與價值。

2 煤礦機電技術一體化應用

2.1 煤礦運輸機

對煤礦生產力具有限制作用的因素除了有運輸效率外，還有開采效率。我國煤炭生產無論是運輸還是提升系統(tǒng)，相比于西方發(fā)達國家，均有不小差距，難以切實滿足時下持續(xù)增長的煤炭需求。至此，需廣泛合理化運用國外先進技術，通過對這些技術的吸收與消化，提升我國的煤炭生產效率。當前，我國已經具有較為成熟的技術體系如皮帶式強力運輸機與內裝式提升機，可進行大輸送量、遠距離的運輸。不僅能夠自動化控制，而且效率高、安全性突出。另外，在結構方面的深入簡化，還為系統(tǒng)的穩(wěn)定運行提供了充足保障。當出現問題時，便于及時修復，甚至還可采用一定的自動化技術，實現自我診斷與保護。

2.2 采煤機

當前，我國諸多煤礦均已應用了綜合機械化采煤系統(tǒng)，此乃煤礦機電一體化技術持續(xù)發(fā)展與轉入實踐的成果體現?，F階段的綜合機械化采煤系統(tǒng)，已從以往的液壓牽引式，經演變與更新，成功脫變?yōu)殡姞恳?。采煤機系統(tǒng)的發(fā)展主要帶來了如下優(yōu)勢：（1）當遭遇大傾角煤層時，同樣可正常工作，采煤機不會出現下滑狀況；（2）所運用的自動控制系統(tǒng)，能夠對設備各項運行參數進行實時檢測，有些還可達到智能化、自動化調整，進而確保綜采系統(tǒng)始終處于高效運行狀態(tài)；（3）隨著自動化水平的提升及范圍的拓寬，其所帶來的乃是綜采系統(tǒng)在結構上大幅精簡，大大提高了系統(tǒng)運行的可靠性與安全性，且設備能夠在較惡劣的環(huán)境中長時間工作而不用對其進行維修，提升了經濟效益；（4）自動控制系統(tǒng)能夠對綜采系統(tǒng)各環(huán)節(jié)進行綜合性協(xié)調，進而提升工作效率，為煤炭產量提升提供保障。

2.3 掘進機

把掘進機當作掘進巷道的核心機械，乃是我國多數煤礦的普遍做法。運用低濃度甲烷傳感器、三相異步電動機、開關箱、礦用隔爆安全型操作箱、照明燈及電鈴等設備，組建系統(tǒng)化的掘進機系統(tǒng)。此系統(tǒng)乃是整個掘進機中核心性電氣結構，通過與液壓系統(tǒng)之間配合工作，實現整個系統(tǒng)的常態(tài)運作，進而達成機電液一體化。

2.4 支護設備

煤礦支護設備在液壓支架中較為多用，此外還有電液控制，但均具有相同的工作原理，即均采用雙向鄰架定壓或自動移架成組，以此最大化降低對頂板與支架所產生的沖擊。液壓裝置要想處于工作狀態(tài)，必須有高壓液體，而此設備便是專門提供高壓液體的核心裝置。智能化配液系統(tǒng)與供液系統(tǒng)，對于乳化液泵站裝置在供液能力方面的提升具有重要的促進作用。在乳化液泵站裝置上，當其配置有較高靈敏度的傳感器時，不僅能夠對乳化液濃度及高低液位校正自動控制，而且還可對其實時檢測。當存在異常狀況時，自動報警，確保支護設備始終處于正常的運作狀態(tài)，從而為井下工作面安全提供充足保障。此外，將其結合電控運用，能夠自動控制支架；將其結合于采煤機，可使工作面在無人操作的情況下正常運作。

2.5 煤礦安全生產監(jiān)控系統(tǒng)

各種具有較高靈敏度的傳感器的運用，使得煤礦安全生產監(jiān)督管理系統(tǒng)成為現實。高靈敏度傳感器不僅能夠布置在巷道的支撐機械上，而且還可布置在采掘機械及運輸機械上，從而能夠對掘進工作與煤炭運輸的進程進行實時檢測。掌握各系統(tǒng)的實際運行狀態(tài)，判斷其是否需要進行調整與維護。通過檢測支護設備，可以實時了解巷道地質結構有無顯著改變，及時查知事故前兆與隱患，為煤礦安全生產提供保障。

3 煤礦機電一體化技術的應用途徑

3.1 引進國外先進的煤礦機電一體化技術和裝備endprint

引進先進的一體化技術和裝備，推廣應用機電一體化技術，不斷提高設備的質量，優(yōu)化其性能。在煤礦領域大力推廣機電一體化技術。提高研發(fā)力度、加大應用領域、培養(yǎng)技術人才、提升管理水平，縮短與國外先進機電設備的差距。

3.2 增強煤礦機電一體化技術產品的優(yōu)勢

優(yōu)選開放性、可靠性的通信技術，優(yōu)化煤礦企業(yè)的機電一體朝智能化、可視化、網絡化的方向發(fā)展。煤礦機電一體設備力爭達到智能化水平，使得設備自行辨別周圍環(huán)境，使設備自動適應工況，迅速達到最佳工作狀態(tài)，同時可對采集信息進行評估分析，并發(fā)出診斷結果；強化煤礦生產監(jiān)控體系，保障機電設備持續(xù)運行良好。不斷提升設備自身的可靠性和自動化程度，助推我國煤礦事業(yè)的健康發(fā)展。

3.3 全員參與機電一體化技術培訓

煤礦企業(yè)鼓勵員工學習機電一體化技術、鉆研業(yè)務、掌握機電一體化的操作技能，大力開展師帶徒活動，培訓機電設備技術后備人才，提高員工責任意識，創(chuàng)建學習型班組，并進行表彰獎勵。

4 我國煤礦機電一體化技術未來展望

4.1 明確我國煤礦機電一體化產品未來脈絡

明確我國煤礦機電一體化產品未來脈絡，使其呈通用化、規(guī)范化、標準化方向發(fā)展。市場中充斥著數目龐大而又種類繁多的煤礦機電一體化產品，但各類型設備之間難以形成通用，限制了煤礦企業(yè)的選擇趨向與余地，使得企業(yè)僅能選擇某個企業(yè)所生產的配套產品，某種程度上造成機電一體化技術在推廣成本方面的增加。

4.2 加大傳感器技術的研發(fā)

機電一體化設備要想對自身狀態(tài)及周邊環(huán)境進行準確判斷，需運用諸多傳感器完成各類數據的收集，并經過計算機分析處理傳送至工作人員。工作人員通過所得數據對機械運轉正常與否及是否有維修與診斷的必要進行判斷。由于井下條件惡劣，高靈敏度傳感器具有較短的使用壽命，因此需強化礦井專用型傳感器的研發(fā)工作，提升傳感器的穩(wěn)定性與使用壽命。

5 結語

總而言之，煤礦生產中應用機電一體化技術，不僅能提高產量，而且還可為其安全生產提供保障，為企業(yè)帶來更多經濟效益。將來，煤礦機電一體化技術勢必會更加智能化、程序化與信息化，在煤礦生產質量與效率上定會發(fā)揮更大作用與效能。

參考文獻

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