路向陽

【摘??要】伴隨著我國科技水平的發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中主要應(yīng)用于對舊設(shè)備的改造和新產(chǎn)品的開發(fā)，是實現(xiàn)機(jī)械化采煤以及機(jī)電產(chǎn)品更新?lián)Q代的重要途徑，同時也是保證煤礦安全生產(chǎn)的重要措施之一。本文對機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用進(jìn)行研究和分析，以供參考。

【關(guān)鍵詞】機(jī)電一體化技術(shù);煤礦生產(chǎn);應(yīng)用

引言

在傳統(tǒng)的煤礦開采施工中，開采人員每天既要面對高強(qiáng)度的工作，還需要承擔(dān)極大的開采施工風(fēng)險。為了有效的改善這種現(xiàn)狀，提高煤礦開采作業(yè)的安全系數(shù)，煤礦工作便也朝著機(jī)械化的方向發(fā)展。而機(jī)電一體化技術(shù)在此行業(yè)中的應(yīng)用便是大勢所趨。盡管我國的機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展起步較晚，但其也仍然在煤礦這一領(lǐng)域內(nèi)發(fā)揮了巨大作用。

1機(jī)電一體化技術(shù)簡述

機(jī)電一體化作為電子機(jī)械工程學(xué)科當(dāng)中的主要組成部分，其主要包括機(jī)械技術(shù)、自動控制等相關(guān)學(xué)科，因此，機(jī)電一體化技術(shù)是由多種學(xué)科相互融合交叉發(fā)展形成的。近年來，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，在煤礦機(jī)械當(dāng)中也越來越多的應(yīng)用計算機(jī)技術(shù)，極大的提升了機(jī)械生產(chǎn)的質(zhì)量以及效率，如今，通過相關(guān)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的廣泛引用，能夠?qū)γ旱V資源的開采工作采取實時監(jiān)督與管理，且能夠定期對相關(guān)故障進(jìn)行診斷。煤礦資源在開采生產(chǎn)的過程中較為復(fù)雜，且涉及到的方面較多，必須要具備良好的供電以及通風(fēng)條件，而電子控制系統(tǒng)便能夠發(fā)揮其重要作用，與煤礦自動化生產(chǎn)水平有著之間的關(guān)系。隨著煤礦現(xiàn)代化水平的發(fā)展速度逐漸加快，在煤礦生產(chǎn)作業(yè)過程中，新的技術(shù)不斷增加，機(jī)電一體化技術(shù)便是其中應(yīng)用極為高效廣泛的技術(shù)之一，新式一體化設(shè)備的容量能夠達(dá)到5000KW，能夠有效保障煤礦生產(chǎn)作業(yè)的質(zhì)量以及效率穩(wěn)步提升，幫助企業(yè)以及國家獲得更多的經(jīng)濟(jì)效益。

2煤礦機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

我國第一套應(yīng)用于機(jī)械化采煤工作面的設(shè)備于20世紀(jì)90年代在大同礦務(wù)局首次亮相，從此拉開了機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于煤礦生產(chǎn)的新序幕。至90年代后期，我國煤礦企業(yè)的機(jī)械化生產(chǎn)工作取得了空前的進(jìn)步，采煤機(jī)已經(jīng)逐漸由液壓牽引轉(zhuǎn)向電牽引，同時研究出了功率更大的電牽引采煤機(jī)。自從進(jìn)入21世紀(jì)以來，機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)不僅僅應(yīng)用于采煤和運輸?shù)沫h(huán)節(jié)，在安全管理、生產(chǎn)監(jiān)控等方面均有較大突破。雖然我國機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的發(fā)展勢頭良好，但與發(fā)達(dá)國家相比，在核心技術(shù)方面仍有不足，這主要是因為我國的煤炭工業(yè)相比較電子、航天、輕紡、化工、冶金等行業(yè)起步較晚，在開發(fā)水平、應(yīng)用范圍、技術(shù)人才以及管理水平方面仍略顯不足。

3煤礦機(jī)電一體化的應(yīng)用分析

3.1機(jī)電一體化技術(shù)在采煤機(jī)中的應(yīng)用

在煤礦生產(chǎn)作業(yè)中，采煤機(jī)是比較重要的工程機(jī)械設(shè)備，在采煤機(jī)中有效引入和應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)也就可以發(fā)揮理想作用價值，比如電牽引采煤機(jī)的應(yīng)用就能夠明顯優(yōu)于傳統(tǒng)采煤機(jī)設(shè)備，在煤炭資源開采效率以及穩(wěn)定性方面都能夠具備明顯優(yōu)勢。結(jié)合采煤機(jī)中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用來看，其首先能夠在啟動和制動方面形成自動化控制效果，可以結(jié)合煤礦生產(chǎn)特點和環(huán)境變化條件，準(zhǔn)確形成采煤機(jī)的啟動和制動控制，優(yōu)化煤礦開采效果。另外，在當(dāng)前煤礦開采生產(chǎn)作業(yè)中，往往還涉及到了較多的傾斜場景，尤其是對于一些30-50度左右的傾斜角，更是對于采煤機(jī)的應(yīng)用提出了較高的要求，電牽引采煤機(jī)在該場景下就可以表現(xiàn)出極強(qiáng)的應(yīng)用效益，制動效果較為理想，不會出現(xiàn)較為嚴(yán)重的滑動問題，降低安全事故發(fā)生幾率。

3.2應(yīng)用到煤礦資源運輸

在機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用中，煤炭資源運輸是一大關(guān)鍵性環(huán)節(jié)，要深刻把握最新煤礦資源井上以及井下運輸?shù)木唧w要求、實際情況，在滲透機(jī)電一體化技術(shù)過程中深化煤礦資源運輸裝置，具備多樣化的功能作用，自我保護(hù)、故障診斷等，保證煤礦資源運輸?shù)陌踩约百|(zhì)量。在應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)中更新、升級作用到煤礦資源運輸中的系統(tǒng)設(shè)備，完善功能作用的同時提升整體性能，比如，將1.4m強(qiáng)力皮帶、3×560kW的驅(qū)動電機(jī)以及傳輸裝置、成套電控裝置應(yīng)用到礦井中，促使煤礦資源運輸中皮帶機(jī)高效運轉(zhuǎn)，降低故障發(fā)生系數(shù)的同時盡可能延長運輸系統(tǒng)設(shè)備的使用壽命。在可控起動傳輸裝置作用下，實時鎖定離合器的同時對驅(qū)動系統(tǒng)聯(lián)軸器以及齒輪進(jìn)行沖擊、過載等方面保護(hù)，在和其他裝置相互作用過程中促使系統(tǒng)設(shè)備安全、穩(wěn)定運行，保證開采的煤礦資源得到高質(zhì)量傳輸。

3.3煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)

上世紀(jì)80年代以來，受國外煤礦先進(jìn)監(jiān)控技術(shù)水平的影響，我國煤礦企業(yè)為有效改善當(dāng)前采煤效率低下的現(xiàn)狀，積極尋求改變，積極學(xué)習(xí)國外先進(jìn)技術(shù)，經(jīng)過幾年的發(fā)展，國內(nèi)煤礦監(jiān)控技術(shù)水平也有了明顯提高。根據(jù)我國煤炭企業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，煤炭科學(xué)總院自主研發(fā)出了KJ95系統(tǒng)。該系統(tǒng)能對井下工作進(jìn)行全面監(jiān)督。

在KJ95綜合監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)配置中，有兩個相對獨立的系統(tǒng)，即監(jiān)測系統(tǒng)和通信系統(tǒng)。這兩個獨立的系統(tǒng)可單獨工作，也可進(jìn)行有機(jī)配合，保障通信系統(tǒng)發(fā)出的語音信號及視屏信號能及時、精確地被地面電端機(jī)接收。為保障信息傳輸?shù)募磿r性與高準(zhǔn)確性，需選用光纖作為系統(tǒng)主線，光端機(jī)先將電號轉(zhuǎn)變成為光信號，經(jīng)主線傳輸至井下光端機(jī)，井下光端機(jī)再將光信號轉(zhuǎn)換回電信號傳輸至井下作業(yè)人員手中的接收機(jī)，讓他們能夠及時獲得從地面?zhèn)鬏斚聛淼母鞣N信息，這一過程中，語音信號與監(jiān)測數(shù)據(jù)是可以雙向傳遞的。就我國目前煤礦企業(yè)的發(fā)展實際而言，對于KJ95煤礦綜合監(jiān)控系統(tǒng)的研究仍處于初級階段，要想使國內(nèi)煤礦監(jiān)控系統(tǒng)建立起一個更加優(yōu)質(zhì)的信息傳輸系統(tǒng)，相關(guān)部門不能滿足于現(xiàn)狀，而是要繼續(xù)勵精圖治，加大機(jī)電一體化研發(fā)力度，為我國煤礦企業(yè)機(jī)電一體化的健康發(fā)展貢獻(xiàn)自己的力量。

3.4提升機(jī)中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)

在煤礦開采的過程中會用到很多的機(jī)械設(shè)備，其中礦井提升機(jī)融入了機(jī)電一體化技術(shù)，這是一種體積很大的提升機(jī)械，上下升降造成輸送煤炭的工作，傳統(tǒng)的礦井提升機(jī)提升量小，而且安全性能也不高，科技越來越發(fā)達(dá)，設(shè)備越來越智能，現(xiàn)在的礦井提升機(jī)中融入了大量的電子信息技術(shù)和自動化技術(shù)，以及各種科學(xué)的機(jī)械技術(shù)等等，為運輸工作也帶來了極大的便利。傳統(tǒng)的提升機(jī)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，容易出現(xiàn)問題，現(xiàn)在的礦井提升機(jī)結(jié)構(gòu)更加簡單易懂，在問題產(chǎn)生的時候可以盡快找到發(fā)生問題的位置并且解決，而且提升的重量更大，運行的速度也非?？欤灿袠O高的安全保障，給煤礦企業(yè)帶來了更多的保障。礦井提升機(jī)也分為不同的種類，比如纏繞式提升機(jī)和摩擦式礦井提升機(jī)，這些不同種類的礦井提升機(jī)適用于不同深度的礦井中，同樣也要根據(jù)礦井的年產(chǎn)量選擇合適的礦井提升機(jī)，這樣可以避免不必要的浪費情況。

結(jié)語

近年來，隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，不管是經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)建設(shè)還是人們的日常生活對于能源的需求也在不斷增加，因此，高質(zhì)高量的進(jìn)行煤礦資源生產(chǎn)是極為重要的，隨著科技不斷的發(fā)展以及應(yīng)用，機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用能夠保障煤礦生產(chǎn)工作高效穩(wěn)定的進(jìn)行，且極大的保障了作業(yè)人員的人身安全，提升了煤礦生產(chǎn)的效率以及質(zhì)量。煤礦企業(yè)只有不斷提升機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用水平，才能夠保障經(jīng)濟(jì)效益快速增長，滿足社會各行各業(yè)對于煤炭資源的供需，促進(jìn)我國社會經(jīng)濟(jì)健康穩(wěn)定的發(fā)展。

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（作者單位：陜西麟北煤業(yè)開發(fā)有限責(zé)任公司）