綜合機(jī)械化和機(jī)電一體化在煤礦開(kāi)采中的應(yīng)用初探

馮國(guó)英

摘要：煤礦企業(yè)想要更長(zhǎng)遠(yuǎn)持久的穩(wěn)步發(fā)展，就需要對(duì)開(kāi)采技術(shù)進(jìn)行不斷革新，在煤礦開(kāi)采中，最常用的就是機(jī)電一體化和綜合機(jī)械化技術(shù)。本文旨在從分析煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的前景入手，從采煤、掘進(jìn)、裝卸幾個(gè)方面分析綜合機(jī)械化在煤礦開(kāi)采中的應(yīng)用，從煤礦開(kāi)采、帶式傳送機(jī)、礦井提升和提升機(jī)、礦井的生產(chǎn)檢測(cè)和監(jiān)控幾個(gè)方面分析機(jī)電一體化在煤礦開(kāi)采中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：綜合機(jī)械化;機(jī)電一體化;煤礦開(kāi)采

引言：煤礦產(chǎn)業(yè)是我國(guó)經(jīng)濟(jì)的支柱性產(chǎn)業(yè)，創(chuàng)新升級(jí)煤礦的開(kāi)采技術(shù)才能保證煤礦開(kāi)采的利益最大化以及煤礦行業(yè)整體的安全發(fā)展，朝著自動(dòng)化、智能化、科學(xué)化的方向邁進(jìn)。開(kāi)采煤礦的綜合機(jī)械化和機(jī)電一體化的技術(shù)水平越高，耗費(fèi)的成本就越低，開(kāi)采的效率自然越來(lái)越高。所以提高綜合機(jī)械化和機(jī)電一體化技術(shù)是大勢(shì)所趨，是整個(gè)煤礦開(kāi)采行業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的保障。

一、綜合機(jī)械化在煤礦開(kāi)采中的應(yīng)用

在今后的煤礦開(kāi)采中，綜合機(jī)械化會(huì)朝著綠色化和智能化發(fā)展，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行精準(zhǔn)分析對(duì)開(kāi)采遇到的問(wèn)題和故障進(jìn)行有效診斷，提高整體的使用效率。在注重效率的同時(shí)，也要以保護(hù)環(huán)境、綠色發(fā)展為主題，減少對(duì)環(huán)境的污染，進(jìn)行可持續(xù)和綠色發(fā)展。

（一）采煤

在煤礦開(kāi)采中，液壓牽引和電牽引是開(kāi)采的兩種主要方式，兩種方式綜合比較來(lái)看，后者的性能會(huì)相對(duì)穩(wěn)定一點(diǎn)，電牽引能夠更好的適應(yīng)煤層，對(duì)設(shè)備的突發(fā)情況和變動(dòng)能夠做出迅速反應(yīng)，以此保證整個(gè)開(kāi)采工作的安全性和穩(wěn)定性^[1]。一般來(lái)說(shuō)，電牽引的采煤量能夠達(dá)到每小時(shí)一千一百至一千三百?lài)崳簤籂恳牟擅毫烤蜕儆谝磺崳镁C合機(jī)械化的方式開(kāi)采煤礦，能夠有效提高開(kāi)采率，快速增加采煤量，這也是今后煤礦產(chǎn)業(yè)發(fā)展的大方向。只有保證煤礦開(kāi)采的數(shù)量達(dá)到一定程度，才能進(jìn)行煤礦產(chǎn)業(yè)接下來(lái)的技術(shù)操作，隨著煤礦資源的大量開(kāi)采，煤礦的利用率也要提高，這樣才能保證資源的合理利用，以免造成過(guò)度開(kāi)采資源而導(dǎo)致的資源浪費(fèi)。綜合利用兩種開(kāi)采方式，根據(jù)不同的需求選擇適合的開(kāi)采技術(shù)，在保證開(kāi)采數(shù)量的同時(shí)也要注意安全性，確保整個(gè)工作平穩(wěn)安全的進(jìn)行。

（二）掘進(jìn)

在煤礦的開(kāi)采中，綜合機(jī)械化技術(shù)的應(yīng)用對(duì)傳統(tǒng)的掘進(jìn)方式產(chǎn)生了一定的影響。以往運(yùn)用的傳統(tǒng)的掘進(jìn)方式是進(jìn)行人工開(kāi)采煤礦，不僅不能保證開(kāi)采人員的人身安全，還使整體的工作效率十分低下，對(duì)于大批量的煤礦需求來(lái)說(shuō)，不能滿足準(zhǔn)時(shí)供應(yīng)，對(duì)整個(gè)煤礦開(kāi)采的操作難易度來(lái)說(shuō)，也具有很大的難度。煤炭開(kāi)采的環(huán)節(jié)對(duì)整個(gè)煤礦產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)是處于核心的部分，如果前期的煤礦開(kāi)采量供應(yīng)不上，那么整個(gè)后期作業(yè)也無(wú)法順利進(jìn)行，從而直接影響了整個(gè)煤礦產(chǎn)業(yè)的工作效率經(jīng)濟(jì)效益。綜合機(jī)械化技術(shù)的應(yīng)用直接代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工開(kāi)采，明顯提升工作效率和開(kāi)采量，同時(shí)還能避免工作人員的傷亡，把風(fēng)險(xiǎn)降到了最低，不僅保證了煤礦開(kāi)采的安全性，還為整個(gè)煤礦產(chǎn)業(yè)的長(zhǎng)足發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。

（三）裝卸

在煤礦開(kāi)采掘進(jìn)之后，就要對(duì)其進(jìn)行裝卸工作，裝卸也是整個(gè)開(kāi)采工作的重要組成部分。傳統(tǒng)的裝卸方式是采用人工裝卸，消耗了大量的人力物力，還不能保證工作效率，整個(gè)裝卸工作在煤礦開(kāi)采中的難度極高。在綜合機(jī)械化技術(shù)應(yīng)用之后，替代了傳統(tǒng)的人工裝卸的方式，不僅可以節(jié)約大量的人物和資金，還能有效提高裝卸效率，節(jié)省了整個(gè)煤礦開(kāi)采工作的成本，還可以避免因?yàn)楦邚?qiáng)度的裝卸工作而造成的人員傷病情況。整體來(lái)看，綜合機(jī)械化技術(shù)對(duì)于整個(gè)煤礦開(kāi)采來(lái)說(shuō)，做出了卓越的貢獻(xiàn)，不僅可以在提高生產(chǎn)效率的同時(shí)增加開(kāi)采量，還可以保證整個(gè)開(kāi)采過(guò)程不出現(xiàn)人員傷亡，從而使整個(gè)煤礦產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益大大增加，煤炭的開(kāi)采工作得以平穩(wěn)安全的運(yùn)行。

二、機(jī)電一體化在煤礦開(kāi)采中的應(yīng)用

（一）機(jī)電一體化在帶式傳送機(jī)中的應(yīng)用

在整個(gè)運(yùn)輸過(guò)程中，輸送系統(tǒng)主要靠帶式傳送機(jī)進(jìn)行工作，其運(yùn)輸量很多，能夠滿足運(yùn)輸要求。帶式傳送機(jī)能夠連續(xù)不斷的進(jìn)行輸送工作，工作效率極高，是機(jī)電一體化的體現(xiàn)，使整個(gè)自動(dòng)化的運(yùn)行得以實(shí)現(xiàn)。將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用到帶式傳送機(jī)中，可以對(duì)慣性大的負(fù)載物進(jìn)行高效運(yùn)輸，進(jìn)行驅(qū)動(dòng)裝置的改造更新，，對(duì)井下部分的升降機(jī)作業(yè)進(jìn)行自動(dòng)化的操作與控制，很大程度上避免了人工加入和操作^[2]。在自動(dòng)化模式的有效控制下，可以清楚并及時(shí)掌握各部分的作業(yè)情況，對(duì)整體的工作有一個(gè)全方位的把控，及時(shí)協(xié)調(diào)各相關(guān)部門(mén)的的工作，提高整體的合作效率。但是機(jī)電一體化在帶式傳送機(jī)中的應(yīng)用也存在一些問(wèn)題，比如動(dòng)態(tài)分析的問(wèn)題和延時(shí)技術(shù)方面的問(wèn)題并沒(méi)有得到很好的解決，需要今后對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的探索。

（二）機(jī)電一體化在礦井提升和提升機(jī)中的應(yīng)用

在煤礦開(kāi)采中，提升機(jī)技術(shù)一直被廣泛使用，其中礦井提升機(jī)的應(yīng)用就極大地提高了我國(guó)的自動(dòng)化水平。礦井提升機(jī)也是目前被廣泛認(rèn)可并使用的設(shè)備，通過(guò)機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備的自動(dòng)控制，它的結(jié)構(gòu)是滾筒和驅(qū)動(dòng)裝置，安全性能可靠，可操作性極強(qiáng)，方便電氣的安裝。在操作過(guò)程中，配置十分簡(jiǎn)單，操作易上手，利用總線的方式達(dá)到兼容模式，有利于整個(gè)礦井的開(kāi)采工作的進(jìn)行。我國(guó)使用量達(dá)到最多的就是直流提升機(jī)，屬于我國(guó)的國(guó)內(nèi)生產(chǎn)和自主研發(fā)，其中采用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)計(jì)算的程序，更是簡(jiǎn)單便于操作，擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，不僅工作效率極高，機(jī)器的產(chǎn)品性能也十分先進(jìn)，符合自動(dòng)化操作的要求。

（三）機(jī)電一體化在綜合機(jī)械化煤礦開(kāi)采中的應(yīng)用

在綜合機(jī)械化的煤礦開(kāi)采中，機(jī)電一體化技術(shù)可以提高開(kāi)采率，大大增加煤礦的整體開(kāi)采量。在開(kāi)采工作進(jìn)行時(shí)，主要采取的就是電牽引式的采煤機(jī)器，不僅我國(guó)在大力研究開(kāi)發(fā)電牽引采煤機(jī)器，國(guó)外的很多發(fā)達(dá)國(guó)家也在創(chuàng)新技術(shù)進(jìn)行再次開(kāi)發(fā)利用，進(jìn)行自主研發(fā)。這種機(jī)器的優(yōu)點(diǎn)在于牽引性能強(qiáng)，安全性能高，使用過(guò)程中能夠提高使用效率，動(dòng)能系數(shù)也比較高，和其他的采煤機(jī)器相比，優(yōu)勢(shì)顯而易見(jiàn)。電牽引采煤機(jī)器能夠移動(dòng)，并且可以克服各種阻力，在移動(dòng)時(shí)可以進(jìn)行發(fā)電操作，過(guò)程中遇到什么問(wèn)題都會(huì)及時(shí)進(jìn)行反饋，在反饋之后會(huì)得到及時(shí)解決，實(shí)用性和操作性極強(qiáng)，能夠適應(yīng)開(kāi)采中遇到的不同情況。總體來(lái)看，機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦開(kāi)采中，能夠積極應(yīng)對(duì)各種問(wèn)題，保證工作的安全性，還能提高整體效率，具有重要意義。

（四）機(jī)電一體化在礦井的生產(chǎn)檢測(cè)和監(jiān)控中的應(yīng)用

在煤礦產(chǎn)業(yè)中，機(jī)電一體化的技術(shù)不僅能對(duì)整體工作的過(guò)程就行實(shí)時(shí)監(jiān)控，還能對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行檢測(cè)，針對(duì)出現(xiàn)故障的部分進(jìn)行分析診斷，還可以進(jìn)行自動(dòng)報(bào)警等^[3]。在進(jìn)行工作時(shí)，機(jī)電一體化技術(shù)可以對(duì)工作裝置和系統(tǒng)進(jìn)行二十四小時(shí)的全程在線監(jiān)測(cè)，通過(guò)檢測(cè)可以即使對(duì)生產(chǎn)情況做出調(diào)整和診斷，之后得以繼續(xù)運(yùn)作。如果操作出現(xiàn)了問(wèn)題，就會(huì)在自動(dòng)診斷之后進(jìn)行報(bào)警，發(fā)出警報(bào)和求救信號(hào)，在信號(hào)發(fā)出后，修理工作人員可以根據(jù)信號(hào)定位具體位置，及時(shí)趕過(guò)去對(duì)問(wèn)題和故障進(jìn)行維修。整個(gè)操作流程會(huì)大大提高工作效率，也會(huì)使故障問(wèn)題得到及時(shí)解決，可以避免煤礦產(chǎn)業(yè)在維修方面花費(fèi)開(kāi)銷(xiāo)，還能有效地提高機(jī)器和裝置的使用壽命，從而增加整體的經(jīng)濟(jì)收益。

結(jié)論：綜合來(lái)看，隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的應(yīng)用，煤礦開(kāi)采已經(jīng)趨于智能化、機(jī)械化、自動(dòng)化，對(duì)能源的利用和環(huán)境的保護(hù)都有重要的意義。大力發(fā)展機(jī)電一體化技術(shù)以及綜合機(jī)械化技術(shù)，使煤礦產(chǎn)業(yè)更加節(jié)能環(huán)保、安全高效。

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