趙　斌

（新疆焦煤（集團）有限公司設(shè)備工程部新疆烏魯木齊830025）

機電一體化技術(shù)在綜合采煤設(shè)備中的應(yīng)用分析

趙斌

（新疆焦煤（集團）有限公司設(shè)備工程部新疆烏魯木齊830025）

本文從機電一體化技術(shù)在綜合采煤設(shè)備中的現(xiàn)狀出發(fā)，簡要探討了機電一體化對于采煤的重要性，并分析采煤設(shè)備機電一體化在煤礦中的應(yīng)用和發(fā)展，以期能為所需者提供借鑒。

綜合采煤設(shè)備機電一體化應(yīng)用

隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，對能源的需求越來越旺盛，由此也帶動了采煤設(shè)備技術(shù)的快速發(fā)展。同時，機電一體化技術(shù)在綜合采煤設(shè)備中有了更為廣泛的運用，其在煤礦生產(chǎn)中的地位也越來越高。采煤設(shè)備作為一種較為專用的機械，其所使用的環(huán)境較為惡劣，產(chǎn)品自動化技術(shù)要求較高。研究、運用綜合采煤設(shè)備機電一體化技術(shù)，讓采煤機電產(chǎn)品具有機械與電子技術(shù)相結(jié)合的整體優(yōu)勢，進而更好地提升煤礦生產(chǎn)安全和生產(chǎn)的效益。

一、機電一體化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

機電一體技術(shù)及相應(yīng)的產(chǎn)品是從上世紀的70年代末開始在煤礦生產(chǎn)中有了應(yīng)用，80年代之后，發(fā)達國家對于采煤設(shè)備的研制、開發(fā)有了長足進步，設(shè)備更加的趨向于自動化和大型化，其可靠性和使用壽命都有了更好的提升，體現(xiàn)出機電一體化技術(shù)未來的發(fā)展趨勢。我國在全國“十二五”期間要實現(xiàn)大型煤礦采掘機械化程度達到95%以上，中型煤礦達到80%以上，小型煤礦機械化、半機械化程度也達到40%。

但是，相比較國外的先進設(shè)備，我國對于采煤設(shè)備的機電一體化技術(shù)還處在較為初級的階段。對于近年來的綜采設(shè)備機電一體化除了引進，也進行著國產(chǎn)化的嘗試。通過科研院所制造的交流電牽引采煤機，其中電氣關(guān)鍵部分變頻器由國外引進，部分電控設(shè)備采用引進技術(shù)。電液控制的液壓支架國內(nèi)均處于試驗階段。重型工作面刮板運輸機微機控制的軟啟動系統(tǒng)也處于研制和試驗中，不具備綜采設(shè)備工況監(jiān)測和故障診斷系統(tǒng)。

二、機電一體化技術(shù)對煤礦生產(chǎn)的重要性

綜合煤礦機電一體化技術(shù)，可以讓電子技術(shù)、機械以及液壓控制技術(shù)等進行有機地結(jié)合，從而很好的提升煤礦機械的各種性能。目前，以微機或微處理器為核心的電子（微電腦）控制裝置（系統(tǒng)）在煤礦機械中的應(yīng)用已很普及，電子控制技術(shù)已深入到煤礦機械的許多領(lǐng)域，如提采煤機的變頻控制系統(tǒng)和提升機PLC系統(tǒng)操作，煤礦機械的在線狀態(tài)監(jiān)控與故障自診、故障報警等。

煤礦機械的性能隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展也有著更高的要求，電子（微機）控制裝置在煤礦機械上的應(yīng)用將更加廣泛，結(jié)構(gòu)將更加復(fù)雜、維護也將更加專業(yè)化。采煤設(shè)備機電一體化不但涉及煤礦生產(chǎn)安全，而且對煤礦影響巨大。隨著我國進口及國產(chǎn)煤礦機械數(shù)量的逐年增加，應(yīng)用和管理好這些價格昂貴的煤礦機械，使其發(fā)揮出最大的經(jīng)濟效益和社會效益，將成為煤礦機電部門的重要使命。

三、機電一體化技術(shù)的應(yīng)用

1.提高員工使用機電一體化的水平。隨著采煤設(shè)備機電一體化的不斷發(fā)展，電子（微電腦）控制系統(tǒng)在煤礦機械中所占的比重越來越大，其功能將會越來越強，應(yīng)用范圍也將越來越廣，但其復(fù)雜程度也相應(yīng)提高。在煤礦生產(chǎn)中，采煤設(shè)備的自動化程度，不但影響著生產(chǎn)安全，也影響到供電、排水、通風(fēng)、提升等設(shè)備的安全。煤礦機械電氣與電子控制系統(tǒng)部分質(zhì)量的好壞與性能的優(yōu)劣又直接影響到機械的動力性、經(jīng)濟性、可靠性從而影響施工質(zhì)量、生產(chǎn)效率及使用壽命等。為了合理有效利用好這些設(shè)備，使其發(fā)揮出較好的效益，必須對使用與維修維護這些設(shè)備的煤礦工作人員進行相關(guān)的培訓(xùn)，提高他們的管理、使用和維護水平。

2.提高采煤設(shè)備的自動化或半自動化程度。煤礦機械實現(xiàn)自動化或半自動化控制，可以減輕操作者的勞動強度，提高生產(chǎn)效率，并減少因操作者的經(jīng)驗不足對作業(yè)精度的影響。如冀中能源黃沙礦2009年投入使用的一整套薄煤綜采設(shè)備由我國北京天地瑪坷電液控制系統(tǒng)有限公司與德國MARCO公司合作生產(chǎn)的PM31型液壓支架電液控制系統(tǒng)，就是微電腦控制，只要在支架操作控制器上輸入程序，支架使會自動連續(xù)動作也可實現(xiàn)遠程控制和工作面無人操作。

3.節(jié)能降耗，提高生產(chǎn)效率。在煤礦生產(chǎn)中使用機電一體化采煤設(shè)備，隨著自動化程度的提高，降低了人工使用數(shù)量，提高了采煤產(chǎn)量，從而為煤礦生產(chǎn)企業(yè)節(jié)能降耗，提高了生產(chǎn)效率。如井下使用的膠帶輸送機、通風(fēng)機、提升機等，使用變頻起動、PLC控制系統(tǒng)，節(jié)電量就為30%左右，同時生產(chǎn)效率也大大提高。

4.在線監(jiān)控、自動報警及故障自診。煤礦生產(chǎn)中使用機電一體化采煤設(shè)備，實現(xiàn)了對煤礦機械的電動機、傳動系統(tǒng)、工作裝置、制動系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)等的在線運行狀態(tài)監(jiān)控，出現(xiàn)故障能動報警并準確地指出故障的部位從而改善操作員的工作條件，提高機器的工作效率，簡化設(shè)備維護檢查工作，降低使用維修費用，縮短停機維修時間，延長設(shè)備的使用壽命。如采煤機上變頻器就采用PLC控制，可實現(xiàn)多種在線監(jiān)控和故障自診，還有煤礦用各種電器設(shè)備也越來越智能化。

5.其他應(yīng)用。對于不少在國外生產(chǎn)的采煤機、輸送機、綜掘機等都使用了電子（微電腦）控制的自動變速器，其可以很好的依照外負荷的變化情況自動改變傳動系的傳動比，進而能更好地改變功率，其充分地利用了電動機功率，更好地提高了能耗經(jīng)濟性，同時還簡化了操作，讓勞動強度得到降低，提高了設(shè)備的安全性能，提高作業(yè)人員操作的安全性。目前，我國在綜合機械化采煤機上采用電子（微電腦）控制，可實現(xiàn)無人操作，使機械能在危險地帶或人無法接近的地點進行作業(yè)，也配備了無線遙控裝置，可遠程遙控也可微電腦編程控制。

四、結(jié)束語

機電一體化在煤礦采煤設(shè)備中越來越重要，煤礦企業(yè)應(yīng)提高相關(guān)員工的使用維護和應(yīng)用水平，加強采煤設(shè)備管理，結(jié)合煤礦生產(chǎn)情況，對設(shè)備進行相關(guān)的研究和改良，提升機電一體化采煤設(shè)備的各種功能，從而實現(xiàn)煤礦安全生產(chǎn)，提高煤礦綜合效益。

［1］岳巧珍.煤礦機電一體化及其發(fā)展方向初探［J］.西安礦業(yè)學(xué)院學(xué)報，2012（30）.

［2］李人鳳.用電子技術(shù)改造傳統(tǒng)煤炭工業(yè).赴美考察報告煤礦自動化，2011（03）.