機電一體化技術在煤礦機械中的應用

楊彩萍

【摘 要】近年來，我國社會經濟得到迅猛發展，對煤炭資源的需求量呈現出逐年增加的趨勢，這在客觀上要求煤礦企業必須不斷提高生產率，既要做到保護生態環境，又要做到加快煤炭的開采速度、提高煤炭產量。當前，在許多煤礦企業中，機電一體化技術得到廣泛應用，較大程度地提高了煤礦企業的生產效率，并成為提高機械運行效率、保障企業安全生產的重要技術基礎。文章主要就機電一體化技術在煤礦機械中的應用進行了相關探討。

【關鍵詞】機電一體化技術；煤礦機械；煤礦開采；掘進機；采煤機；帶式輸送機

機電一體化是由計算機技術、機械技術、自動控制技術、微電子技術等技術共同組成的一門跨學科的現代綜合技術，其運用較大程度地提高了機械設備的運行效率、提升了機械運行設備的安全性能。近幾年，由于微處理技術、微型計算機技術、傳感技術等技術取得了較大突破，進一步促進了機電一體化技術在煤礦機械中的應用，使煤礦企業機械產品的性能和質量都取得飛躍性進步。機電一體化技術的應用，使如今的煤礦機械具有比傳統煤礦機械更大的優勢，呈現出智能化、自動化、現代化、微型化的發展特征，對促進我國煤炭工業的發展具有舉足輕重的作用。

一、機電一體化技術在煤礦機械中應用帶來的積極影響

在煤礦工業發展過程中，煤礦機械的研究、開發水平與煤礦工業的發展息息相關，在一定程度上講，機械水平如何會直接影響到煤礦工業發展的步伐。隨著近幾年機電一體化技術在煤礦機械中的廣泛應用，我國的煤礦企業生產效率與質量均有了質的飛躍，進而促進了我國煤炭工業的快速發展。機電一體化技術在煤礦機械中的應用主要有以下幾方面的積極影響：

（一）有利于實現勞動安全保障

傳統的煤礦開采，工作環境一般比較惡劣，機械環境的安裝環境也極差，在長期的運行中，煤礦機械非?？赡軙霈F各類安全故障，若未能及時采取相應的對策處理，煤礦企業的勞動安全將很難得到保障?；诖?，把機電一體化技術應用于煤礦企機械中，不但減輕了礦工的工作量，還有效降低了各類安全事故的發生率，進而保障了礦工的生命安全。

（二）有利于增加勞動收入

機電一體化技術在煤礦機械中的應用，不但有效提升了煤炭產量，還讓企業獲取了較大的經濟效益，進而使礦工的勞動收入也得到提高。隨著煤礦業發展步伐的加快，周邊行業的發展步伐也在加快，進而使區域社會經濟得到了較快的發展。

（三）有利于提高勞動效率

機電一體化技術在煤礦機械中的應用，有利于提高勞動生產率。應用了機電一體化技術的煤礦機械產品，其生產方式與傳統煤礦機械相比，有了較大程度的改善，尤其是應用了自動化技術與微機處理技術的機械產品，其生產效率得到顯著提高，非常有利于煤礦企業產量的提升。

二、機電一體化技術在煤礦機械中的應用

機電一體化技術的應用是我國煤礦機械技術改造與產品升級過程中的一個重要環節，其運用是現代煤礦機械產品發展的一個重要標志。結合實際情況，機電一體化技術在煤礦機械中主要在以下方面得到較廣泛的應用：

（一）在掘進機中的應用

當前許多煤礦業中均有采用掘進機這一技術，它的電氣系統主要是由電氣部分的隔爆照明燈、礦本質安全型操作箱、礦用隔爆兼本質安全型開關箱等構成的。電氣系統與液壓系統結合操作，可以實現整機各種生產作業。掘進機的控制系統的主要工作是具備故障記憶功能、保護和控制主控制器，同時顯示礦用隔爆兼本質安全型開關箱顯示儀表與操作箱液晶屏，這種操作箱與開關箱之間的通訊采用的是動力載波技術。整個電氣系統主要具有安裝簡便、全新的設計理念等?？删幊炭刂破魇钦麄€系統的核心部分，可以進行監控和保護短路、油泵等操作，還可以把各電機實際的工作電壓、運行狀態等故障信息全部顯示出來。在進行回路控制時，把可編程控制器當作中心部分，通過RS485通訊進行操作箱控制信號的獲取，同時通過內部程序運算控制器繼電器輸出方式，負責各電機的啟動和停止工作?？删幊炭刂破髂軌蚶媒邮章╇姍z測、電流互感器等輸出的信號，再結合程序，使整個電控系統保護功能的實現得到了有效保障，此外，可編程控制器還能根據程序對存在的各類故障做出明確判斷。

（二）在安全生產監測、監控系統中的應用

機電一體化技術應用于安全生產監測、監控系統中，是現代煤礦生產中的一個重要標志。電氣一體化技術在我國煤礦機械中的應用時間較短，在20世紀90年代，我國才逐步生產出了具備國際領先水平的監控系統。近幾年，國內煤礦安全生產監測、監控系統技術研究與開發日益深入，機電一體化技術在安全生產監測、監控系統中得到較好的應用，其水平逐漸接近國際先進水平。

（三）在采煤機中的應用

在煤礦業的實際生產過程中，采煤機是其最重要的一個機械產品，機械產品的生產效率與煤礦業的產量、企業的經濟效益有著重要關系。當前我國采煤機中應用機電一體化技術的機械產品中，最有代表性的是電牽引采煤機。現階段的電牽引采煤機中，其牽引性比傳統的液壓牽引采煤機更為先進，這種牽引性在替采煤機提供前進牽引力時，克服了采煤機因移動產生的阻力，而且采煤機如果發生下滑現象，它能夠進行發電制動操作，并把剩余部分的電能返回至電網中。例如：在煤礦開采過程中，由于開采深度不斷加劇，煤層傾斜角會變成40°～50°角，此時，則要求采煤機要有較好的制動性，應用了機電一體化技術的牽引電動機，其軸端就有較好的停電設置功能，能夠使采煤機在實際運行中不出現下滑現象。如今國內許多自行開發設計出的采煤機都可以把機電一體化技術應用到其中，并研發出大量的高性能機械產品。

（四）在帶式輸送機中的應用

帶式輸送機是我國煤礦生產中組成原煤運輸系統的一個重要機械產品。要想滿足煤礦生產的現實需求，必須使帶式輸送機本身具有運輸能力大、運行效率高、長距離持續運輸等優點，而機電一體化技術的應用，則使以上全部的性能均出現在帶式輸送機中。當前我國的煤礦生產過程中，主要使用的是機、液、電一體化的CST可控軟件啟動形式的帶式輸送機，此種帶式輸送機能在長距離運輸中應用CST可控軟件啟動形式來保證驅動裝置平穩運行，從而保證煤炭能夠長距離平穩輸送。然而現階段我國研發與制造的帶式輸送機中，在啟動延遲、在線監視和控制等方面仍存在技術缺陷，而且輸送機的中間驅動點較多，這些制約了帶式輸送機的輸送能力、單機長度制約等，日后必須不斷加強改進，使一體化技術在輸送機中得到最好的應用。

三、結語

綜上所述，機電一體化技術在煤礦機械中的應用，使煤礦機械設備呈現出智能化、信息化、性能高、體積小等優點，讓煤礦企業生產效率與產量有了很大的提升，不但為企業帶來了巨大的經濟效益、增加了礦工的勞動收入，還使勞動生產安全得到有效保障，并能有效保護生態環境，日益成為提高機械運行效率、保障企業安全生產的重要技術基礎，具有巨大的應用價值。隨著現階段大量新型機電一體化產品的廣泛應用，這也為促進機電一體化技術產品性能的提高與技術的完善創造了有利條件，但我們還必須認識到現階段機電一體化技術在機械中的應用還存在一些不足，今后必須不斷加強研究與改進。

【參考文獻】

[1] 蘆景英.關于機電一體化技術在煤礦機械中的應用探究[J].科技創新導報，2012，（30）：97-98.