煤礦機電一體化技術應用及發展研究

柴曉宇

摘要：隨著科學技術的進步，煤礦機電一體化更加中重要。機電一體化不是機械技術和電子技術的簡單疊加，而是為達到取長補短、互相補充的目的而將電子設備的信息處理功能和控制功能融合到機械裝置中，機電一體化產品因多項工藝相融合在一起，使知之更具有系統性、完整性、科學性和先進性。體現了“技術”和“產品”的內容，是機械系統和微電子的有機結合，是賦予了新的功能和性能的新一代產品?，F代煤炭工業發展的強大動力來源于科技進步，機電一體化技術的推廣與應用越來越具有舉足輕重的作用，必將對我國煤礦機電一體化技術的發展與進步起到積極的推動作用。

關鍵詞：煤礦機電一體化；技術意義；發展前景

引言

煤礦機電一體化技術是目前我國煤礦開采中應用較多的一項技術，其是把計算機技術、自動控制技術和信息處理技術結合在一起的復合技術，是微電子技術逐漸滲入到傳統機械工程中的一項技術，有效地融合了計算機技術、電氣工程、機械工程、信息技術、編程技術、網絡處理技術等多方面技術的運用。隨著煤礦機電一體化技術的發展，其與整個煤礦的開采過程密不可分，具備強大的生命力，借助信息化、系統化、智能化、網絡化等特點，不僅可以對煤礦開采各個環節的整體性能進行有效地改善，而且還可以提高煤礦生產的安全性能，推動我國煤礦行業的健康、安全、高效發展。

一、機電一體化對煤礦企業的意義

煤礦采煤技術的發展經歷了手工、炮采、機械化等幾個階段，生產能力相應的得到不斷提高，礦井年產量從幾萬噸發展到幾百萬噸。當前一些先進的煤礦企業、礦井甚至一個采煤工作面的生產能力就能達到500-1500萬t/a，例如神東煤炭集團上灣礦生產能力達到了1470萬噸。生產能力的提高，與之相適應的配套機械設備應運而生。煤礦機電一體化產物是把各項高新技術融于一體的高科技產物，其首要技術搜羅：微電子、計較機、自動節制、人工智能、傳感產物等等，這些都是科技高速成長的熱點技術。在煤礦企業中，開始操作機電一體化技術對煤炭系統進行刷新舊設備和開發新產物，并取得了巨大的成功，這讓人們清楚地意識到，機電一體化技術和產物的成長是實現高效、平安、機械化生產的必要條件。

二、機電一體化技術在煤礦的應用

（一）礦井安全生產監控系統中的應用

機電一體化技術煤礦生產中的應用機電一體化技術包括基礎的機械技術、以及計算機與信息技術、系統技術、自動控制技術動技術。而在礦井的生產過程中，監控系統尤為重要，礦井中的監控系統情況與銀行不同，數據保存并沒有那么一絲不茍的要求，甚至規程要求數據因死機丟失在五分鐘之內是被允許的，唯獨不同的是不可以連續停機。日常生活中銀行因死機暫停營業經常發生，人們并不擔心網絡故障會把你的個人存款數據搞丟了，只要耐心等上一個上午銀行服務器故障總會排除。安全監控系統不能說停就停，否則礦工的生命安全則失去了保障。機電一體化技術應用后，機內數據庫通過局域網連成同步模式，主備機的心跳監控由自行研制的專用通信接口擔任，軟硬件相結合，自身數據庫與主機同步，還能分擔諸如數據檢索、網絡上傳、圖形顯示、圖表打印等任務，經過幾年的現場應用，機電一體化技術在礦井中的監控系統中得到了很好的效果。

（二）煤礦機電一體化技術在采煤機中的應用

我國大多煤礦采用了綜合機械化采煤系統，有力地推動了煤礦自動化的進程，早先采煤系統是液壓牽引，現在已經過渡到電牽引，機電一體化牽引技術比液壓裝置有著明顯的優點：首先是具有良好的牽引特性，能夠提供采煤機有效的牽引力，克服其阻力，還可以在下滑時提供制動功能；其次是由于裝有防止下滑的制動裝置，使之能夠用于大傾角煤層作業；第三是運行更加可靠，能夠支持長時間惡劣環境的作業，這是因為該機器的整體磨損很小，維修少，故障少的原因。第四是該機器的動態性好，能夠通過控制系統及時調整各種參數。第五是機電一體化采煤系統結構簡單，體積小，而且使用效率很高。同時電牽引采煤機已經轉為全部由計算機控制，使支架自動化得以實現，另外，對工作面刮板運輸機配置了微機監控裝置，實現了系統的完全自動化控制。

（三）機電一體化技術在帶式輸送機中的應用

帶式輸送機由于長距離連續輸送、輸送量大、運行可靠、效率高和易于實現自動化等特點，已成為我國煤礦井下原煤輸送系統的主要運輸設備。因此，成為近幾年來機電一體化技術的研究重點。目前主要采用機、電、液一體化的CST可控軟啟動裝置。它是一種專門為平滑起動運送大慣性載荷，如煤炭或金屬礦石的長距離皮帶運輸機而設計的軟驅動裝置。一條皮帶運輸機可以由一臺或幾臺CST驅動。由于尚未解決動態分析和在線監控技術以及啟動延遲技術，我國帶式輸送機的中間驅動點不能不知過多，一般為3點驅動，這樣就限制了輸送機的單機長度和運量。而且，輸送機的監控設備功能少、可靠性較差、靈敏度和壽命都較低，和發達國家相比存在顯著的差距。

（四）機電一體化技術在支護設備中的應用

液壓支架是煤礦綜合機械化采煤工作面的支護設備，目前正向電液控制方向發展，將計算機技術與液壓控制有機結合，實現定壓雙向鄰架或成組自動移架，避免對頂板和支架產生沖擊載荷。乳化液泵站是為液壓支護設備提供高壓液體的裝置.要求其具有高壓、大流量的供液能力.并能根據工作面液壓支護設備的用液量自動調節供液量。我國生產的智能型乳化液泵站系統由智能型乳化液泵站自動配液系統和智能型乳化液泵站供液系統兩部分組成。具有自動檢測油箱油位高度，自動配液，高、低液位自動控制，在線檢測乳化液濃度，自動校正乳化液濃度（可選定1.5度～5度），當濃度達不到設定值時聲、光報警，定時自動反沖洗，能夠監控實際用液量，具有遠距離傳輸功能，采用液晶顯示器，具有實時顯示乳化液濃度、液位、油位、流量計量、自動配液狀態功能。

結語

綜上所述，使用煤礦機電一體化技術，可以使煤礦開采設備朝著程序化、智能化及信息化的方向發展，有效地解決了煤礦開采過程中對工作人員造成的安全威脅，提高了煤礦開采的效率和煤礦企業的經濟效益。同時，做好對煤礦機電一體化技術未來發展趨勢的研究，可以進一步改進和完善機械設備的性能。

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