機電一體化技術在煤礦機械中的應用

陳怡

摘要：隨著機電一體化技術的不斷成熟和快速發展，機電一體化技術在煤礦機械領域的應用已成為21世紀煤礦機械領域的重要研究課題之一。目前，人們對現代礦山的要求越來越高，要求高效，高產的采煤，這需要先進的科學技術知識和理論指導[1]。對于我國的煤礦開采機電一體化技術來說雖然取得了很大進步，但與先進的國家來比，它仍然還存在著很多的不足與不成熟，根據我國現在的機電一體化技術進行分析和研究，可以看出我國不僅對技術中自動化安全生產監督管理方面有著不錯的成就，而且對于煤礦機械中的重型機械也能夠進行很好的養護，同時機電一體化技術還可以持續發展應用于煤礦企業中。煤礦機械的目標是朝著沉重，無人和智能的煤炭開采業的方向發展。因此，研究機電一體化技術在煤礦機械中的應用對提高采煤行業的安全與效率具有重要意義。

1機電一體化技術

1.1機電一體化技術的簡介

機電一體化技術在主要功能、動力功能和控制功能的集成方面取得了重大的功效，此外，機電一體化又加入了智能軟件和微電子等其他先進技術，更使機電一體化具備了更多功能。機電一體化技術是一項多種技術交叉的一門技術，它融合了計算機，機械，微電子等相關的技術，從而具有機械運動、系統控制的功能[2]。近些年來，中國機電一體化技術保持了穩定的發展態勢，取得了一定的成效。機電一體化技術產品的重要發展方向是智能化，小型化和系統化。機電一體化技術在煤礦行業的應用不僅提高了安全性能、改善了工作環境，同時也提高了業整體技術水平和生產效率，使企業獲得了更多的效益。

2機電一體化技術在煤礦機械中的應用

近些年，機電一體化技術在各行各業都得到了廣泛應用，尤其是在煤礦機械中的應用更備受關注。在煤礦機械中的各個環節中都體現出了機電一體化技術的應用。比如機電一體化技術在采煤機、安全生系統、提升機、掘進機、輸送機以及監控系統等等上的應用。本文重點研究了機電一體化技術在采煤機上的應用、煤礦掘進機上的應用、提升機上的應用、輸送機上的應用、以及其他煤礦機械中的應用。

2.1采煤機上機電一體化的應用

在采煤工作中，采煤機起著非常重要的作用。采煤機是一個集機械、電氣和液壓為一體的大型復雜系統，工作環境惡劣，如果出現故障將會導致整個采煤工作的中斷，造成巨大的經濟損失。應用于采煤機的最典型的機電一體化技術是電動牽引采煤機。與傳統的液壓牽引式相比，電牽引式采煤機具有更多的優點。例如：牽引特性好，自制動功能，大傾角可以防止機械繼續下降，機械穩定性更好，反應更靈敏，結構更簡單，但效率更高[3]。它提高了自身缺乏的高效率和低維護特性，提高了采煤工作中機械設備的可靠性。

2.2 煤礦掘進機上機電一體化的應用

煤礦掘進機（Boring machine）是用于平直地面進行開鑿巷道的機器，實現對通道的打通作用。目前，大多數煤炭生產商都采用了掘進機的這一機械技術。作為煤炭開采的基礎工作，掘進效率嚴重影響煤炭開采效率。因此，將機電一體化技術應用于現代煤礦的挖掘是不可避免的。掘進機是大多數煤礦中廣泛使用的挖掘機。其電氣部分一般采用礦用防爆和本安型開關箱，礦用本安型操作箱，礦用防爆電鈴，礦用防爆掘進機控制系統，防爆照明，防爆三相異步掘進機電機，GJC4低濃度甲烷傳感器等。配合液壓系統，實現整機的各種生產作業。可編程控制器可以利用泄漏檢測，電流互感器等信號，并結合程序，以確保實現整個電子控制系統的保護功能[4]。此外，可編程控制器仍然可以根據程序存在。對各種類型的失敗做出明確的判斷。

2.3 提升機上機電一體化的應用

煤礦提升機是指在采礦工程中，對井下與地面進行運輸的主要設備。機械一體化技術在煤礦機械中的最高應用是AC-DC全數字式提升機。先進的機電一體化技術將內置提升機的驅動與滾筒結構相結合，實現了集成機械、自動控制和通信技術的目標。此外，提升機硬件尺寸小，易于配置和兼容。機電一體化的參考允許內部裝飾提升機的驅動與鼓的結構合并，使得其機械，自動控制和通信可以集成為一體，并且可以通過數字技術改進系統的進步。對增加工作的性能和安全性具有重要作用。

3機電一體化的意義

3.1戰略意義

煤礦業為國家建設起到了一個基礎性的支撐作用，為人民提供了重要的能源保障，在國民經濟發展的中流砥柱的作用。而機電一體化技術對采煤業具有重大的戰略意義，它的積極作用毋容置疑。機電一體化技術有效的提高了開采煤礦的經濟效益、機電一體化技術為煤礦開采帶來了安全舒適的生產環境、機電一體化技術加速了煤礦企業的改革、機電一體化技術減少電力能源消耗等。目前，世界擁有豐富煤炭資源的國家都在積極開發研究機電一體化技術在煤礦機械中的應用。從整體發展的發環境來看，以后機電一體化技術在煤礦機械中的應用前景會更加明朗。對于保障國家的能源供給局域重要意義。

3.2發展前景

機電一體化技術在煤礦機械中的應用正朝著高速化，信息化和智能化的方向發展。機電一體化技術在煤礦機械中的應用，大大提高了煤炭開采的經濟效益，為煤炭開采創造了更加安全的環境，促進了煤炭開采效率的大幅提升，重點是加快煤炭企業的改革。

4結論

綜上所述，機電一體化技術在煤礦機械中的應用具有重要的作用，使煤礦機械設備具有智能化，信息化，高性能化，小型化等優點，大大提高了煤礦企業的生產效率和產量。在增加企業的經濟效益和工人的收入同時，重點是有效地保障了勞動生產的安全，有效地保護了生態環境。機電一體化技術正日益成為提高機械運行效率、大大保護了環境、同時確保企業安全生產的重要技術基礎，具有很大的應用價值。對于確保國家能源的供給具有重要的戰略意義。

參考文獻

[1] 徐雷. 論煤礦機電一體化技術在煤礦機械中的應用[J]. 機械管理開發， 2016（7）：127-128.

[2]趙明錕， 龐連杰. 淺析機電一體化技術在煤礦機械中的應用與發展[J]. 科學與財富， 2016（Z1）.

[3]高虎. 淺析機電一體化技術在煤礦機械中的應用[J]. 商品與質量， 2016（27）.

[4]張樹華. 淺析機電一體化技術在煤礦機械中的應用[J]. 能源與節能， 2016（2）：182-183.