機電一體化在煤礦機械中的應用研究

李吉慶

摘要： 一直以來，礦產業是我國國民經濟發展的重要組成部分，煤礦開采設備是否先進直接決定著開采效率。隨著科學技術的進步，我國的礦產業的開采設備也在不斷的更新，逐步實現了機電一體化。本文通過分析機電一體化的應用，進一步提出機電一體化在煤礦機械中的具體應用以及未來的發展方向。

關鍵詞： 機電一體；煤礦機械：應用

1 煤礦機電一體化技術探析

1.1 煤礦機電一體化技術的結構體系

控制系統、驅動系統和操作系統共同組成了煤礦機電系統。其中控制系統對機器人的位置、運動和軌跡進行準確的控制。目前常見的控制系統有開環控制系統和閉環控制系統。驅動系統主要由驅動器、減速器和傳感器組成，目前流行的驅動器有電機、電氣和液壓等多種形式的驅動系統。礦山系統完成具體任務是在操作系統的支持下，操作系統通過提供各種命令能夠使得系統能夠對不同環境做出適合的操作，從而保證作業的進行。

1.2 煤礦機電系統的價值

煤礦機電系統能夠使礦工遠離礦井中的不良環境，對工人的健康有著重要的意義。煤礦礦井一般充滿了煤塵和有害氣體，在這種潮濕的開采環境以下，煤礦工人要長時間、高工作量地作業，這就使得他們的生活質量不能得到保證，也危害到了他們的身體健康。因此研制礦山機械設備能夠解放處于繁重體力勞動的工人。因此只要能夠根據具體的煤礦工作條件選擇恰當的設備材料和結構，就能夠使采礦設備適應復雜的采礦環境。

2 機電一體化在煤礦機械中的應用意義

2.1 機電一體化技術的應用是煤炭企業發展的必然需求

隨著社會經濟一體化進程的深化以及企業組織結構的改革發展，機電一體化技術的應用已成為煤炭企業現代化發展的必然需求，促進了煤礦現代化建設整體結構的優化發展。隨著機電一體化技術在國際發展中的不斷完善以及我國對其重視程度的提升，在煤礦機械工程中的應用已成為煤礦企業機電一體化技術應用的典型代表。

2.2 機電一體化技術的應用有利于提高煤礦機械生產效率

目前，在我國煤炭企業生產過程中，雖然已經逐漸實現了機械化生產的全面覆蓋，但機械生產仍存在整體水平低下、工人勞動強度大、機械作業環境差、機械生產安全性不高等問

題。而實現煤礦機械機電一體化技術的有效應用，如傳送機、生產安全監控系統等方面的應用，可有效改善煤樣企業煤礦機械工程生產問題，有利于提升企業生產效率，降低企業生產成本，降低企業人力資源的浪費。

2.3 機電一體化技術的應用有利于煤炭企業的安全生產

機電一體化技術在煤礦安全監督系統、后備保護設備等方面的應用，有效提升了煤炭企業機械生產的安全性，降低了煤炭企業工作環境對員工的影響與傷害，推動了煤炭企業安全生產理念的落實與優化。

2.4 機電一體化技術的應用有利于煤礦企業

綜合效益的提升。機電一體化技術在煤礦企業中的廣泛應用，有效提升了企業綜合效益。例如，煤礦機械機電一體化生產，改善了傳統多粉塵、潮濕、暗冷環境下的人工作業；降低了工人的勞動強度，自動化操作提升了機械生產的安全性；改善了企業員工薪資待遇；為煤炭企業地方經濟的發展提供了條件，如信息化維修、自動化操作、系統集成等行業得到了建設與發展。

3 煤礦機械中機電一體化的具體應用

3.1 機電一體化在帶式輸送機中的應用

傳統煤礦開采中，帶式輸送機主要作用于輸送挖掘開采出來的煤炭資源，這要求帶式輸送機必須具有較高的機械效率，能保證其連續輸送較長的距離。現階段，帶式輸送機已經成為中國煤礦企業作業過程中的主要的運輸設備。機電一體化技術的引進，使得帶式輸送機具備了自我保護以及故障定位等功能，在作業的過程中，節約了檢測員檢測故障的時間，大大提高了工作效率。此外，據有關資料統計，中國現已有1800多臺直徑超過2m的提升機，約90%以上的交流電提升機。這部分提升機中，絕大部分還是采用接觸一繼電器系統，因此，隨著機電一體化的發展，我們可以用可編程型PLC控制器替代之前的接觸一繼電器系統。它無須復雜的接口裝置與輸入輸出設備，操作比較方便，且具有較強的抗干擾能力，能在比較惡劣的環境中長時間工作。

3.2 機電一體化在采煤機中的應用

采煤機是煤炭生產的核心部分，采煤機開采的速度直接影響煤炭開采的質量和數量。在機電一體化技術應用的大背景下，電牽引采煤機成為目前應用最為廣泛的采煤機。它與傳統的液壓牽引系統不同之處在于其在發電、節約能源、控制及應用方面有著較強的優勢。憑借這些優勢，在進行實際采煤作業的過程中，電牽引采煤機充分發揮強大的牽引功能，工作效率大幅度提升，此外，電牽引采煤機的操作也比較簡單，而且工作性能良好。

3.3 機電一體化在支護設備中的應用

傳統的支護設備以液壓控制為主，隨著機電一體化在支護設備中的應用，目前，煤礦企業采煤工作支護設備通過將液壓控制與計算機技術有機的結合，向著電液控制的方向大步邁進。這一應用實現了成組自動移架或定壓雙向鄰架，有效避免了支架與頂板產生的荷載沖擊。現階段，中國較為廣泛的應用的由乳化液泵站智能型自動配液系統與乳化液泵站智能型供液系統這兩部分構成的乳化液智能型泵站。其不僅可以自動檢驗油箱內部的油位高度，還可以自動調控液位高、低程度，自動配液，自動檢測乳化液濃度并及時校正濃度。

4 機電一體化在煤礦機械中應用的發展方向

4.1 智能化發展方向

基于社會對煤炭企業機械生產的要求以及科學技術的不斷創新，機械工程自動化以及機電產品智能化的要求不斷提高，從而促進了機電產品的智能化發展。基于計算機機器人技術發展基礎上的智能化技術的研發與應用，將進一步實現煤礦機械機電一體化的完善，為煤炭企業機械化的發展提供全新的方向。

4.2 微型化發展方向

微型化主要是指煤礦機械中機電一體化技術向微觀領域以及微計算機方向的發展。機電一體化微型化系統的構建，有利于進一步簡化機械操作程序，減少能源消耗，改變系統應用元件體積，強化信息管理。

4.3 網絡化發展方向

互聯網技術的應用已成為當今時代發展的主流趨勢，使人們的生活需求與企業生產需求之間產生了密切的聯系。在煤礦機械生產中，實現網絡化的發展已成為新時期煤炭企業研究與思考的重點，有利于提升企業生產安全性，提高煤炭企業管理與經營效率。

4.4 人性化發展方向。

人文精神以及人文理念的要求是我國企業改革發展的核心內容，在煤礦機械生產中，對于機電產品的應用應在“為人民服務”的基礎上，進行不斷創新與完善，營造良好的工作環境，提升企業競爭優勢。

4.5 綠色環保發展方向

“綠色生產”、“生態環境保護”已成為我國煤炭企業機械化生產建設的重要內容，其中煤礦周邊環境的保護、水資源的再利用以及能源的節約是新時期煤礦機械機電一體化發展的必然需求，具有重要意義。

5 結束語

機電一體化在煤礦企業中的應用是社會化大生產的必然要求。時代發展的過程中，隨著科學技術的不斷進步，企業也需要結合自身的發展提前做好準備。就目前而言，引進機電一體化技術是企業發展的必然要求。機電設備的智能化、數字化、網絡化是未來發展的方向，煤炭企業要積極把握發展方向，同時高度注意“三化”背景下機械的安全性以及實際效率等各方面因素，才能夠保證煤礦企業健康有序的發展。

參考文獻

[1]任林枝.煤礦機械中機電一體化技術探討.機械管理開發，2017，32.12.166-167.

[2]龐巖.研究機電一體化數控技術在煤礦機械中的應用.科技展望，2016，26.30.131.

[3]盧劍波.煤礦機械中機電一體化技術的應用.機械管理開發，2015，30.07.66-67+70.