機電一體化技術在煤礦機械中的應用研究

石永濤

（冀中能源冀中股份東龐煤礦，河北 邢臺 054000）

所謂的機電一體化技術指的是機械電子相關學科的內容，如圖1所示，早期是由日本提出的。屬于一類機械方面學科和電子方面學科的總稱，其為一類跨科學綜合性的高新技術的范疇。機電一體化相關技術中囊括了機械領域的相關科技、電腦程序層面的相關技術和計算機科學技術等多學科門類的技術及知識。早在20世紀70年代的末期，機電一體化先進技術已經在國際上的機械領域之中應用。80年代，基于微電子相關技術的高新技術產業逐漸出現并日趨成熟。特別是微處理相關的技術及信息處理方面的技術逐步應用到了機械工程領域之中，煤礦領域的工程機械方面的機械電子工程相關產品的各項性能也獲得了顯著的提升，幫助煤礦領域的工程機械的實際應用達到了一個非常高效的時期。微電腦芯片控制系統屬于煤礦領域工程機械的一個核心部分，伴隨著科學技術的持續進步和升級，對于全世界煤炭行業所使用的各種煤礦開采挖掘機械的性能要求也在不斷提高。

圖1 煤礦機械設備使用的機電一體化技術原理圖

1 煤炭領域工程機械設備中機電一體化相關技術的實際應用

在煤炭領域的工程機械之中，機電一體化相關技術的實際應用可以持續提升其技術方面的能力和水平，進而促進煤礦領域工程機械產品的發展和進步。為此，煤炭領域需要大力加強對于工程機械裝備的實際應用，并且煤礦機械機電一體化相關工程技術人員應切實做好相關環節的落實工作，保證煤礦領域工程機械裝置中的機電一體化相關技術能夠穩定地發揮其功能和作用，煤礦機械機電一體化相關工程技術人員為煤礦企業贏得更豐厚的效益，減少各類不利影響因素[1]。煤礦機械微型計算機相關系統架構如圖2所示。

圖2 煤礦機械微型計算機系統架構圖

1.1 機電一體化相關技術在煤礦機械掘進機工作過程中的應用

通常狀況下，我國絕大部分煤炭生產企業在煤礦巷道掘進作業過程中都在使用重型工程機械裝備——掘進機。掘進機能夠保證相關挖掘過程中的安全和工作執行效率。煤礦機械機電一體化相關工程技術人員在實際進行生產操作的過程中，相關工程技術人員需要把電氣方面的操作系統和液壓方面的控制系統有機融合，為后期相關的煤炭開采工序打下非常堅實的理論基礎。對于掘進機裝置中有關機電一體化相關技術的實際運用，必須獲得煤炭生產企業的足夠重視，保證在實際執行各項任務的時候能夠做好對應的完善操作，進而在最短的時間內最大限度地確保該煤炭機械能夠進行正常、平穩及高效的工作。煤礦機械機電一體化相關工程技術人員可以更加行之有效地針對電動機相關裝置實施自動化控制，可以為后期其順利地運行提供應有的保障。煤礦機械掘進機裝置如圖3所示。

圖3 煤礦機械掘進機

1.2 機電一體化相關技術在煤礦機械安全監控系統中的應用

通常狀況下，我國絕大多數煤炭生產企業的實際作業過程中，各個負責對口部門為了保證每一道工序的工程機械裝置和設備運行過程的安全性，還必須強調要強化其對生產作業過程的監督和管理工作，可以使煤礦機械機電一體化相關工程技術人員更為完整地針對生產作業操作的每一個步驟實施及時的應對和處理，最大限度地避免出現煤炭挖掘開采過程的各種問題，在減少各類影響要素的情況下，行之有效地應對現階段我國絕大多數煤炭生產企業在日常生產作業進程中普遍出現的各種技術弊端及不利狀況。此外，監控系統中的機電一體化相關技術的實際應用，煤礦機械機電一體化相關工程技術人員也能夠24 h持續對生產作業情況進行檢查，確保工程機械平穩運行[2]。

1.3 機電一體化相關技術在采煤機裝置中的實際應用

采煤機是一類常規的工程機械裝備，煤礦機械是否能夠正常穩定地進行煤炭的開采，對于煤炭企業的經濟效益的實際情況具有一定程度的影響。為此科學地把機電一體化相關技術有機融合到采煤機裝置之中，能夠優化操作過程的相關環節，最大限度地降低阻力，防范煤礦領域生產過程的各類不良因素。借助電牽引類型的采煤機裝置，煤礦機械機電一體化相關工程技術人員能夠借助電信號進行停止作業。在通常狀況下隨著我國絕大多數煤礦挖掘開采作業進度的不斷增加，各個煤層（薄煤層、中厚煤層等）極有可能發生“傾斜”的現象，如果角度處于40°～50°區間時，煤礦機械機電一體化相關工程技術人員必須避免并防止開采過程中發生下滑的事故。因此在應用機電一體化相關技術的時候，煤礦領域的企業還需要加強重視程度，煤礦機械機電一體化相關工程技術人員能夠保證最大限度地體現出機電一體化先進技術的真實作業水平及工作效率，進而確保煤礦井下采煤機、刮板機及液壓支架“三機配套”能夠使得各項作業正常進行，加速煤礦領域的健康發展。煤礦機械采煤機如圖4所示。

圖4 煤礦機械采煤機

1.4 機電一體化相關技術在帶式輸送機裝置中的實際應用

煤礦生產中需要強化運輸作業，確保整體執行的效果。帶式輸送機裝置作為其中的核心設備，科學地運用該裝置能夠有效支撐煤炭挖掘開采任務的實際需求，煤礦機械機電一體化相關工程技術人員在條件非常惡劣的環境中工作，在這種工況下煤礦機械之一的帶式輸送裝置的各種參數性能及工作效率比較理想，能夠確保整體效率，并且適合長期工作。為防止受到較大負荷的影響，需要結合相關的機電一體化技術，能夠從本質上提升輸送機的各項參數性能指標，可順利實現預先設置的傳輸工作。CST可控型帶式輸送機裝置，能夠借助程序軟件實施操作控制，通常情況下在遠距離傳輸工作中能夠全面體現出其優勢，提升運輸工作的執行效率和安全穩定性。現階段的帶式傳送機的整個生命周期規劃設計過程中仍有很大層面的技術不足，這種技術缺陷對煤炭的日常運輸過程的經濟效益有比較顯著的影響。唯有持續對機電一體化相關技術實施創新與升級，科學地和煤礦領域工程機械相結合，才能提升運輸工作的質量，使煤礦領域的企業進一步獲得更好的效益。

1.5 機電一體化相關技術在提升機中的應用

一般情況下，提升機是我國絕大多數煤礦生產企業在煤炭開采進程中必須大量、高頻使用的煤礦機械設備之一。現階段，提升機在煤礦挖掘開采進程中的作用是非常關鍵的。提升機具有非常高程度的機電一體化智能控制水平，煤礦機械機電一體化相關工程技術人員利用機電一體化技術，可控制液壓防爆型提升機具有極其安全平穩的調速比率，不僅可以進行無窮極的調速，還能夠保證提升機在飛快運轉的速度下還能穩定地運行，確保煤礦機械提升機的運行效率[3]。進而實現煤礦機械機電一體化相關工程技術人員在最短的時間內最大限度地提升煤礦機械自動化程度的目標。

1.6 機電一體化相關技術在井下開關中的應用

通常狀況下，煤礦機械機電一體化相關工程技術人員日常在煤礦井下的作業環境是非常危險及特殊的，電磁啟動裝置具有煤炭安全中國強制認證（CCC認證）的外殼，是使用二氧化碳氣體保護焊接技術進行安裝固定的，該技術設置這個開關的時候運用了微機控制技術來控制線路，開關速度極快，如果出現故障，維修也非常方便。與此同時，煤礦機械機電一體化相關工程技術人員把機電一體化相關先進技術中智能控制相關技術大范圍應用至我國絕大多數煤礦的井下煤礦機械的開關中，進而實現在最短的時間內最大限度地減輕煤礦井下自動化程度不高的不利情況。除此以外，一些煤礦井下現場操作人員憑本身實際工作經驗來開展的工作，可能會出現對整體的礦井巷道內部自動化設備掌握程度不高的情況，這種情況也嚴重影響了礦井巷道及現場操作人員的人身安全。

2 結束語

綜上所述，現階段隨著我國國民經濟的高速發展進步，各行各業對不可再生能源的消損也是持續提升的，這種情況就要求我國相關部門對機電一體化技術給予高度重視。因為煤礦機械機電一體化相關工程技術人員在每天的工作進程中應用的煤礦機械裝置是非常多的，然而煤礦機械的安全穩定運行與煤礦企業的生產效益緊密相連，所以要想保障機械設備的正常運行，則應該適當地將先進技術融入到機械設備當中，確保煤礦相關生產企業能夠安全穩定的運行。基于此，煤礦機械機電一體化相關工程技術人員科學使用機電一體化相關先進技術，能夠為煤礦機械生產提供強有力的質量保證及大幅度促進我國大型煤礦企業的健康平穩發展。在通常狀況下，煤礦機械機電一體化相關工程技術人員設計研究的自動化智能控制技術呈現出應用廣泛的優勢，與此同時也在最短的時間內最大限度地提升了今后開采過程中的工作效率及煤炭品質，為我國成為煤礦開采世界強國打下了非常堅實的基礎。