機械與電氣一體化技術在礦山機械中的運用初探

張利生

摘 要：隨著科技水平的不斷提升，機電一體化技術的使用范圍也在逐漸擴大，尤其是在礦山機械行業中，有著十分重要的應用價值，其在很大程度上推動了礦山產業的發展。由于社會經濟的發展對礦山的需求量逐漸增加，因此，礦山產業對礦山生產設備需求量也在逐漸增加，而通過機電一體化技術能夠加快設備性能，對社會經濟和礦山行業發展有著重要作用。基于此，本篇文章首先介紹了機電一體化的發展趨勢，隨后從四個方面對機電一體化技術在礦山機械中的應用情況進行分析。以此來供相關人士交流討論。

關鍵詞：機電一體化技術;礦山機械;運用

隨著社會經濟的發展和科學技術的進步，新能源正在不斷地被發現和利用，然而礦山依舊有著很大的需求量，并且目前還無法被完全代替。同時，礦山行業對機械設備有著很高的要求，機電一體化在礦山行業中有著廣泛的應用，其能夠很好地解決礦山生產率低的問題，同時也能夠提高生產工作的安全性，有著十分重要的使用價值。

1 機械與電氣一體化概述和發展趨勢

1.1 概述

機械與電氣一體化技術就是將多種技術組合在一起所形成的獨立學科，機械與電氣一體化主要向著設備智能化、技術模塊化、使用系統化、運行微型化的方向發展。機械與電氣一體化其中主要包括機械制造技術、傳動技術和傳感技術，這三種技術是機械與電氣一體化的基本學科。

1.1.1 機械制造技術

機械制造技術在機電一體化中占據了十分重要的地位，機電一體化的使用進程與機械制造技術有著密切關系，同時，機械制造技術與傳動和傳感技術之間也存在著聯系。機械制造技術在機電一體化中有著重要作用，但卻不是核心技術，其在機電一體化實際運行過程中都有使用，因此，機械制造技術有著較大的發展空間。其次是機械制造技術能夠提高礦山機械的工作質量和效率，同時機械制造技術能夠很好的滿足社會對于礦山的要求。作為機電一體化中關鍵的技術，機械制造技術有著很高的學習和應用價值，通過機械制造技術能夠合理地設計出基本的挖礦思路，從而制造出更好的采礦計劃[1]。

1.1.2 傳動技術

傳動技術主要包括磁力、氣壓和機械傳動等方式，在機械傳動中屬于普遍存在的類型，并且傳動技術在礦山行業有著較為廣泛的應用，合理地運用傳動技術能夠有效的輸送到礦井中，從而節省大量的資源。

1.1.3 傳感器技術

傳感器技術是礦山機械中的新型技術，其主要是使用物理原理來實現礦山傳送的。此外，光感纖維傳感器是近年來新型的傳感技術，由于其正在不斷的發展，光感纖維傳感器在機電一體化中的影響和作用正在變得越來越重要。機電一體化作為礦山機械中的基礎，而傳感器技術作為機電一體化的基礎，在礦山的挖掘和運輸過程中應該得到大力的開發和應用。

1.2 優勢

對于能源消耗而言，機電一體技術能夠很好的降低礦井中生產能耗，并且顯著提升井下的作業效率，例如借助控制裝置和變頻裝置能夠實現通風和運輸設備的遠程操控，還能夠自行根據情況進行功率調配，進一步降低能耗。對于一些輔助系統而言，機電一體化能夠通過對作業機械的電動機、機械系統和機械裝置等的運行情況進行實時監測和控制，在監測過程中，可以通過實時數據與設置數據的對比來發現異常情況，并及時地發出故障警報來提醒維修人員去解決問題。利用機電一體化的做法不僅減少了設備維護人員的工作量，而且也能夠通過優化故障排除的方式，來提升設備的使用壽命，從而提升礦井經濟效益[2]。

2 機電一體化技術在礦山機械中的應用情況

2.1 礦山安全檢測中的應用

隨著社會經濟的發展和科學技術水平的提高，人工監測正在逐漸被一些監測設備取代，這些設備不同于人工檢測，具有較高的安全精確度，但其中仍存在著一些問題，而通過機電一體化則能夠很好地解決這些問題。目前在礦山的安全監測過程中主要是使用相關的機電一體化設備，按照實際的礦山開采要求來進行設計的，因此，在實際監測的過程中能夠根據實際情況來對關鍵處進行深一步的檢測，從而保證數據的準確性。

2.2 采礦過程中的應用

隨著采礦設備的出現，采礦技術和機械設備正在不斷的進行更新升級，目前的采礦效率也在不斷的提升。機電一體化技術在其中應用的主要優勢在于提升了設備的使用壽命和使用年限，從而最大程度的降低了采礦成本，從而在沒有意外問題的情況下最大化的發揮設備的使用價值。礦山開采在機電一體化的支持下能夠將開采過程動態化，這項技術能夠及時的發現設備中存在的問題并發出警告，提醒操作者對故障問題進行解決，同時，機電一體化也在很大程度上突破了傳統采礦技術的局限性，通過這項技術能夠根據開采地區的實際情況進行問題處理，而且能夠降低人工開采的難度和安全，這也是機電一體化在礦山開采中最為重要的應用之一[3]。

2.3 在礦山裝載和運輸過程中的應用

機電一體化在實際的礦山裝載和運輸過程中有著重要作用，由于大多數的礦山工作都是在地下完成的，所開采的礦山也必須要從地下運送至地上后才能運輸給其他地區為人們提供服務，這一裝載和運輸過程中若缺少相關的技術設備必然會造成大量資源的浪費，同時，傳統的礦山傳輸模式較為落后，不僅降低了礦山傳輸效率，而且在實際的運行過程中消耗了大量資源，降低了礦山生產的經濟效益，但通過機電一體化能夠很好地改善這一點問題。在安全裝載礦山過程中，機電一體化能夠降低工人的作業量，并且在提升礦山生產效率的基礎上，最大程度的保障了工人的安全，在礦山裝載后必須要運輸到地上才能夠正常使用，在礦山運輸過程中，機電一體化的應用主要是實現了交變頻交流技術的支持，從而為礦山提升運輸設備提供了技術支持。

2.3.1 提升機

在我國最早出現的直流提升機是具有自主知識產權的全數字化直流提升機，這種數字化提升機系統能夠對電回路的安全、制動設備、電源裝置等方面進行實時監控，這樣的性能不僅能提升機器的安全系數，還能夠起到完善系統的作用。這一系統是在兩臺計算機共同操作下實現運行的，這樣在兩個計算機之間就可以互相產生測量數據，從而實現實時監控。

2.3.2輸煤機

隨著科技的不斷發展，輸煤機在機電一體化的基礎上出現了多種啟動裝置，目前國內外廣泛使用的是調速型液力耦合器，不僅能夠實現在生產過程中的啟動與功率之間的平衡，還能夠解決長距離輸送機的啟動問題，通過機電一體化技術來不斷完善輸煤機，能夠提高輸煤工作效率。

2.4 在支護設備中的應用

傳統的液壓支架作為目前使用的主要設備，隨著智能操控系統的發展，計算機相關技術已經滲透進了其系統控制中。目前使用的乳化液泵架有著很好的大流量液體供應能力，同時能夠根據實際操作面的液壓支護設備進行自動調節，而目前使用的智能化的乳化液泵架已經能夠實現自動配液，從而實現高低液位的自動操控。當選定的液體濃度不能夠達到預設值時，就會觸發自動報警裝置并進行反沖洗工作，同時還會對實際的液體使用量進行實時監控，從而實現自動配液工作[4]。

3 結束語

隨著現代化生產效率的不斷提升，在礦山生產中的傳統技術已經很難滿足現代化的生產需求，這就需要不斷的加大技術研發力度來提升設備性能和生產效率。將機電一體化技術運用到礦山機械中，能夠很好地解決礦山生產問題，同時也是機械工程與先進技術的結合體現，其發展更加符合社會的現代化建設要求，企業需要不斷推進機電一體化應用進度，從而保證企業能夠健康穩定的發展。

參考文獻：

[1]宋學偉.煤礦機械中機電一體化技術的應用[J].工程技術：文摘版，2016（7）：00318-00318.

[2]張良.淺談機電一體化技術在煤礦機械設備中的應用[J].山東工業技術，2018，000（013）：79.

[3]敬帥，高尚，王銳.機電一體化技術在煤礦機械中的應用探索[J].中國房地產業，2020，000（007）：176.

[4]王德記.機電一體化技術在煤礦機械中的應用研究[J].河南科技，2020，000（002）：77-79.