煤礦機電一體化技術應用及管理的分析

張偉

摘要：機電一體化技術主要包括計算機與信息技術、基礎機械技術、傳感檢測技術、自動控制技術以及伺服傳動技術等，在社會經濟水平不斷提升的時代背景下，隨著工業化發展進程的不斷加快，這些技術的快速發展也使得機電自動化在煤礦開采領域的應用日益增多。對于機械設備的依賴響度也在提升，所以煤礦要結合自身發展的特點提升技術水平。考慮到煤礦具有高危行業屬性，機電一體化技術的應用使得煤礦開采安全水平可靠程度得到了有效提升，這為煤礦企業的安全、健康、可持續發展提供了有力支持。從當前煤礦的發展趨勢可以看出，煤礦的許多環節實現了機電一體化技術的廣泛應用，技術上的應用與發展不僅有利于提升生產效率，還可以提升產量，保證生產過程的可靠性。進行煤礦生產時，設備本身的先進程度直接影響了生產能力。從技術角度而言，礦井的具體產量以及生產效率必須和設備有密切的聯系，因此，必須對一體化技術展開研究，尤其是應用和管理方面，是當前亟待解決的重要問題。鑒于此，本文就煤礦機電一體化技術應用及管理展開探討，以期為相關工作起到參考作用。

關鍵詞：煤礦；機電一體化；技術；應用；管理

1.應用機電一體化技術體現出的特點

機電一體化的發展源于控制理論，并結合了計算機技術。機電一體化的應用實現了工程管理與控制的自動化。由于機電一體化的發展，控制理論體系、技術體系與設備功能的日趨完善，機電一體化整體技術水平有了很大的提升，并且應用于許多領域。在實際的應用過程中，要借助計算機進行控制和執行完成系統過程的分析和構思，有利于實現科學化的決策。當前，生產過程是智能控制的過程，生產過程中的管理要取代人的腦力。機電一體化技術在應用中實現了延伸，將控制技術與生產系統結合，管理可以借助智能化管理平臺。機電一體化融合了多項技術，技術在持續發展中保持了先進性。機電一體化采用人工智能控制的方式，通過計算機處理，可以實現生產過程的自動化的智能控制，生產過程變得的智能化管理，生產效率提升了。并且由于網絡技術的不斷發展和大規模普及，通過遠程操控系統可以實現跨地域的生產活動。機電一體化技術在煤礦的應用，生產中的許多管理難題得以有效解決，生產管理可以更加規范化與自動化。

2.機電一體化技術的優勢

2.1有利于提升生產效率

在煤礦的技術應用與管理中，將機電一體化技術體現出多種優勢，有利于提高管理的效率，對于生產力水平提升明顯。在煤礦近年來的發展中，機電一體化技術水平實現了快速發展，生產控制信息可以實現遠程傳輸，生產管理人員與設備管理人員借助網絡可以對機械進行遠程控制，生產實現智能化控制，可以進一步提高生產效率，可以消除傳統人工操作中存在的效率不穩定現象。

2.2有利于提高生產質量

煤礦由于有了機電一體化技術的支持，生產中可以對生產設備進行實時動態化的監控。借助計算機控制技術可以對生產設備的運行參數進行智能化調整，保障機械生產設備的運行效果可以更加穩定，從而保障了生產質量，消除了由于機械生產設備故障和控制問題產生的質量問題，質量的可靠性進一步提升。

2.3提高了安全性

在原有的機械生產中，由于技術水平的制約，需要采用人工配合機械的生產方面，但是由于機械設備自身特點的作用，操作過程存在一定的危險性，所以在半自動化生產條件下，對生產人員的安全具有很大的影響，借助機電一體化技術，可以實現生產中許多危險環節可以自動化進行，還可以保證生產人員的安全，保證了生產過程的可靠性。此外，機電一體化借助計算機技術進行控制，生產過程變得自動化，可以消除人工操作存在的失誤，提高了機械生產的安全性。

3.煤礦機電一體化技術的應用

3.1開采機械設備

隨著工業控制自動化技術的快速發展，煤礦開采機械設備領域進步明顯，其中采煤機、牽引方式、液壓支架形式均屬于這一進步的直觀表現。從中厚煤層起步的傳統采煤機發展為薄煤層、大采高強力滾筒采煤機；由有鏈牽引、無鏈液壓牽引發展為變頻調速無鏈電牽引；掩護式液壓支架形式發展為兩柱掩護式低位放頂煤液壓支架。這些都較為直觀地說明了煤礦開采機械設備機電一體化技術應用所取得的豐厚成果。很多發達國家煤礦行業已經實現了液壓支架電液控制系統的普及，目前我國很多煤礦企業也實現了該系統的研發與應用。作為能夠有效提升綜采工作面效率的技術設備，液壓支架電液控制系統能夠較好地服務于年產400萬t以上的一次采全高長壁工作面，和年產600萬t以上的放頂煤工作面，由此可見煤礦開采機械設備機電一體化技術應用的優勢所在。

3.2礦井運輸

礦井運輸同樣屬于機電一體化技術的重要應用領域，這是由于煤礦現代化發展對井下、井上的煤礦運輸提出了較高的要求。強力帶式運輸機在我國煤礦領域的應用極為廣泛，而隨之發展的計算機控制系統便屬于礦井運輸領域機電一體化技術應用的典型，這類計算機控制系統多具備故障診斷、自我保護等功能，煤礦運輸的質量、安全性由此就能夠實現長足提升。例如，某設計能力300萬t/a大型現代礦井的主井采用了1.4m強力皮帶、3×560kW功率的驅動電機、美國羅克韋爾公司生產的750K型可控起動傳輸裝置、天地科技公司KJ型膠帶輸送機成套電控裝置。使用可控起動傳輸裝置后，該煤礦的礦井運輸實現了皮帶機緩慢而均勻地預拉伸加速、延長停車時間的功能，而這就使得整個運輸系統各部件的使用壽命有效延長。此外，可控起動傳輸裝置還能夠通過軟鎖定離合器，實現對驅動系統聯軸器、齒輪等部件的沖擊與過載保護，由此，系統的穩定性和使用壽命延長得到了有效保障.

3.3在采煤生產設備中的具體應用

目前，我國許多煤礦企業在實際生產時均應用了采煤體系，從而大幅度提高了生產速度，并將液壓牽引轉變電牽引方式，從而充分發揮機電一體化控制技術的優勢。同時還能基于當前的機電一體化設備，促使井下采煤工作提高效率。此外，在一體化技術中應用采煤設備，便于體系本身進行各類參數的調整。

4.一體化技術未來的發展趨勢

盡管我國一體化技術的起步較晚，基礎設施較為薄弱，但是整體發展速度較快，因此，近些年已經取得了一定的成績。然而，與西方發達國家的技術水相比，尤其是在具體實施應用層面，仍處于落后狀態。基于此，必須進一步擴大科研團隊人員的數量，積極研發新技術形式，并學習西方國家的經驗，使我國技術從早期的引進逐漸變成自主研發，響應“中國創造”的理念。在未來，機電一體化技術將向自主知識產權方向發展，并與煤礦開采技術相配合，創建具備綜合性特點的信息體系，從而對原有網絡數據庫予以完善，使所有產品的加工和銷售全部通過互聯網進行，創建相應的信息網絡，促使煤礦企業的發展更具科學性、安全性以及有效性。

結語

在煤礦中機電一體化技術的應用體現出多方面的優勢。在煤礦生產中要注重發揮技術進步的優勢，借助技術進步提高生產效率與質量。此外，要結合機電一體化技術的發展趨勢，對現有的煤礦生產方式進行創新。

參考文獻

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（作者單位：中煤集團山西華昱能源有限公司）