機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦機(jī)械中的應(yīng)用研究

趙冰 山東東山新驛煤礦有限公司

地下礦井是煤礦企業(yè)礦工工作的主要集中地。在現(xiàn)代礦井生產(chǎn)作業(yè)中，煤礦通常都是采用大型機(jī)械設(shè)備來(lái)對(duì)煤炭資源進(jìn)行開(kāi)采，這些機(jī)械設(shè)備不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體型龐大，同時(shí)還需要礦工來(lái)進(jìn)行人工操作，由于井下特殊的地質(zhì)條件使然，這些機(jī)械設(shè)備的工作狀況不但會(huì)經(jīng)常受到周邊環(huán)境的影響，而且連礦工的人身安全也會(huì)經(jīng)常面臨著一些的威脅。如果能夠?qū)C(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用在煤礦機(jī)械設(shè)備上，就可以提高生產(chǎn)作業(yè)效率，提高人身安全系數(shù)。

一、機(jī)電一體化技術(shù)概述

我國(guó)目前的機(jī)電一體化技術(shù)以主菜單和源功能的有機(jī)融合為基礎(chǔ)，能夠引導(dǎo)微電子技術(shù)和智能技術(shù)，在各方面相互合作，具有強(qiáng)大的控制能力，能夠?yàn)樾碌臋C(jī)電一體化技術(shù)提供環(huán)境。在發(fā)展過(guò)程中，一些簡(jiǎn)單的問(wèn)題會(huì)影響機(jī)電一體化的發(fā)展。例如，可能存在生產(chǎn)時(shí)沒(méi)有集中精力，生產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)單的問(wèn)題。經(jīng)過(guò)多次研究分析，發(fā)現(xiàn)信息和微電子技術(shù)都與機(jī)電一體化技術(shù)協(xié)同工作。我們的研究組于20世紀(jì)80年代初開(kāi)始進(jìn)行機(jī)電一體化的研究和分析，取得了初步發(fā)展。目前我國(guó)機(jī)電一體化產(chǎn)品的發(fā)展方向是機(jī)電一體化智能、系統(tǒng)化和小型化，從而保證了使用機(jī)電一體化技術(shù)的煤礦工人的安全系數(shù)。

二、在煤礦機(jī)械中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)的作用

（一）提高了煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效率

將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于煤礦機(jī)械設(shè)備，有效減少機(jī)械設(shè)備的操作程序和運(yùn)行過(guò)程，提高設(shè)備自主運(yùn)行能力，大大減少設(shè)備運(yùn)行所需的運(yùn)行人員，維護(hù)、維護(hù)、維修等人員，為煤礦地下生產(chǎn)工作節(jié)省了大量的物質(zhì)成本和人工成本，從而使煤礦企業(yè)能夠?qū)⒐?jié)約的物力和人力擴(kuò)充到其他生產(chǎn)工作，提高其他生將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于煤礦機(jī)械設(shè)備，無(wú)疑與現(xiàn)有煤礦生產(chǎn)工作相比，企業(yè)的生產(chǎn)效率大大提高。

（二）提高了礦工的人身安全系數(shù)

煤礦地下地質(zhì)情況復(fù)雜，采礦現(xiàn)場(chǎng)的工作條件困難，機(jī)械設(shè)備工作環(huán)境惡劣，導(dǎo)致山體滑坡、屋頂?shù)?、煤氣、洪水、灰塵等天才事故發(fā)生，傳統(tǒng)煤礦地下采礦工作中，煤礦工人的身心健康和生命安全每時(shí)每刻都是為了防止這些災(zāi)難造成的威脅，為了防止煤礦生產(chǎn)和礦工人身安全造成的損害，往往需要投入大量的人力和物力，對(duì)地下采礦工作中可能發(fā)生的將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于煤礦機(jī)械設(shè)備，有效改善了地下災(zāi)害對(duì)煤礦生產(chǎn)工作和礦工人身安全的威脅。

三、機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦機(jī)械中的應(yīng)用實(shí)踐

（一）在煤礦運(yùn)輸機(jī)械中的應(yīng)用

目前在煤礦生產(chǎn)過(guò)程中，煤礦運(yùn)輸主要由皮帶運(yùn)輸機(jī)組成，這通常是以摩擦推進(jìn)的方式有效地運(yùn)輸煤炭。利用機(jī)電一體化技術(shù)，皮帶運(yùn)輸機(jī)與煤礦各方面的生產(chǎn)無(wú)縫有效地連接在一起，形成了一定速度的連續(xù)流動(dòng)運(yùn)輸線。帶式輸送機(jī)的液壓調(diào)速軟制動(dòng)器具有可變功能，可檢查自己的工藝參數(shù)并相應(yīng)地調(diào)整控制參數(shù)，以控制電動(dòng)機(jī)功率平衡并確保帶式輸送機(jī)的穩(wěn)定性。

（二）提升機(jī)中的機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用

在煤礦機(jī)器的機(jī)電一體化技術(shù)中，象征最高水平的是交直流全數(shù)字化。先進(jìn)的技術(shù)自動(dòng)控制、電子、通信、機(jī)械等與驅(qū)動(dòng)和滾筒的機(jī)械結(jié)構(gòu)相結(jié)合，應(yīng)用于提升機(jī)的內(nèi)置設(shè)備。為了便于安裝電氣產(chǎn)品，使用了總線式全數(shù)字提升機(jī)，不僅可以交互，而且在配置方面也很簡(jiǎn)單，并且能夠獲得所需的結(jié)果。

（三）采煤機(jī)的機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用

機(jī)械機(jī)電一體化技術(shù)的典型應(yīng)用是電牽引采煤機(jī)的成功開(kāi)發(fā)。電牽引采煤機(jī)比傳統(tǒng)液壓牽引采煤機(jī)減少工作人員的勞動(dòng)力，提供更大的牽引力，在最大限度地減少煤炭開(kāi)采的過(guò)程中，電氣控制可以在大傾斜下?tīng)恳簩踊蚬?jié)約能源?？傊擅簷C(jī)磨損少，修理量少，工作效率高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，轉(zhuǎn)換過(guò)程中能效高。

（四）在煤礦監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

煤礦產(chǎn)業(yè)在煤礦生產(chǎn)過(guò)程中設(shè)置監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)煤礦采礦過(guò)程的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控，不時(shí)觀察地下情況，了解生產(chǎn)過(guò)程的各種情況，防止意外發(fā)生，通過(guò)監(jiān)控系統(tǒng)自行判斷情況，分析故障原因，實(shí)施故障及時(shí)警報(bào)，采取有效措施解決，有效提高煤礦機(jī)械設(shè)備的使用壽命。

四、機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦未來(lái)的發(fā)展

（一）微型化

我國(guó)自發(fā)開(kāi)發(fā)的機(jī)電一體化設(shè)備體積小，操作方便，安全性高，可靠性高，在煤礦生產(chǎn)工作中得到了廣泛應(yīng)用。不僅提高了煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效率和能力，還創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。但是我國(guó)機(jī)電一體化技術(shù)尚未開(kāi)發(fā)，因此對(duì)機(jī)電一體化設(shè)備的研究仍然刻不容緩。未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)是細(xì)節(jié)化、小型化。微電子技術(shù)現(xiàn)在增長(zhǎng)迅速，開(kāi)發(fā)具有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的合作型核心技術(shù)尤為重要。

（二）模塊化

模塊化可以提高產(chǎn)品的通用性，提高產(chǎn)品的可維修性和可擴(kuò)展性等。煤礦井下生產(chǎn)作業(yè)，由于各種因素影響，煤礦井下設(shè)備復(fù)雜度高，所以提高煤礦機(jī)電一體化的模塊化，對(duì)設(shè)備的維修，管理，以及互換型具有重要意義，可以有效地提高作業(yè)效率等。

（三）綠色化

由于煤礦生產(chǎn)對(duì)環(huán)境造成不同程度的破壞與污染，那么研究綠色化機(jī)電一體化設(shè)備具有了重要意義。通過(guò)機(jī)電一體化技術(shù)提高了，煤礦生產(chǎn)作業(yè)的智慧化程度，降低機(jī)械化原材料的消耗，不斷減少對(duì)環(huán)境污染破壞，也為可持續(xù)發(fā)展提供了保障。

結(jié)束語(yǔ)：綜上所述，目前我國(guó)機(jī)電一體化水平與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有待提高，隨著信息時(shí)代的發(fā)展，有效的推動(dòng)了機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展，在煤礦機(jī)械中引入機(jī)電一體化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)煤礦作業(yè)模式的有效改變，提高了煤礦作業(yè)的效率與安全性，節(jié)省了大量的人力物力，降低能耗，提高了經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)了煤礦企業(yè)的發(fā)展。