有關煤礦機電一體化的應用與發展探究

【摘 要】隨著社會的不斷進步，科技的迅速發展，煤炭工業也從原來的手工勞作發展到了自動化、智能化的高新技術采煤，尤其是現在的機電一體化技術也被廣泛地應用到煤礦工業中，本文就煤礦機電一體化的應用與發展進行了分析探究。

【關鍵詞】煤礦;機電一體化;應用;發展

“機電一體化”這個稱謂最早來自日本，主要是指運用機械、光學、計算機、微電子、自動控制及信息等技術進行多學科交叉綜合的技術，它不是將電子技術對機械的簡單代替，而是將計算機、微電子及信息技術跟機械系統組成一體的最佳系統，機電一體化有效地提高了煤礦工作的效率及安全性。

1.煤礦機電一體化的重要作用

1.1機電一體化提高了煤礦工作的安全性及可靠性

原來的煤礦工作中，環境很惡劣，煤礦工人經常是高負荷、長時間地在充滿煤塵的潮濕環境中工作，嚴重影響到了他們的生活質量及身體健康，在一些情況下，甚至還會危及到人身安全，我們時常會在各大媒體上，看到關于煤礦事故的新聞。而機電一體化技術在煤礦中的應用，尤其是煤炭的采掘、運輸及提升等，不僅有效地把煤炭工人從繁重體力勞動里解脫出來，還降低了礦難的發生率，有效地保證煤礦工人的生命安全，使煤礦工作的可靠性及安全性得到了很大提高。

1.2提高了勞動效率，增加了煤礦企業的經濟效益

機電一體化在煤礦中的應用，使其原來的落后生產方式得到了很大改變，而且自動化的設備使原有的煤礦作業模式得到了徹底地改變，降低了煤礦工人勞動強度的同時，有效地提高了勞動生產率及勞動效率，這使得煤炭產量大幅度增加，提高了煤礦企業的經濟效益，同時煤礦工人的勞動收入也得到了提高，改善了生活質量，并帶動了地方經濟的迅速發展。

2.有關煤礦機電一體化的應用

2.1機電一體化在煤礦采煤機中的應用

在煤礦采煤機中，所應用的機電一體化設備是電牽引采煤機，它與原來的液壓牽引相比，具有很多的優點，一是電牽引采煤機的牽引特性更好，能夠在采煤機前進的時候提供牽引力，從而克服阻力向前移動，還能夠在采煤機向下滑動時發電制動，并向電網及時反饋電能；二是運行更可靠，使用壽命也更長電牽引除了電動機的整流子及電刷有磨損外，其他的原件都是完好無損的，因此它在工作的時候更為可靠，故障及維修都比較少，壽命還長；三是電牽引采煤機還能夠應用在大傾角的煤層上，這是由于它的軸端裝有制動器，能夠用在較大傾角的煤層上，且不需要其它的防滑裝置；四是電牽引采煤機的動態特性更好，反應也更為靈敏，這是由于電控系統能夠對各種參數進行及時地調整，以免采煤機的超載運行；五是電牽引采煤機的結構更為簡單，效率也更高，電能轉為機械能時，一次就可達99%，而液壓采煤機僅能轉換65%-70%。

2.2機電一體化在煤礦提升機中的應用

機電一體化在礦井提升機中也得到了廣泛的應用，主要體現為采用的是全數字化控制的交直流提升機，它融合了機械、電力電子、計算機及自動控制等技術，并將滾筒和驅動結合在一塊，極大地簡化了機械生產結構，運用數字化技術有效地提高了提升機的可靠安全性，而在連接方式上則采用了總線的形式，這對電氣安裝程序進行了簡化，其優點還有這種提升機的硬件配置較為簡單，能夠相互兼容。并且現在這種提升機放棄了原系統中的轉子電阻，有效地節約了電阻電能的消耗，而且將原消耗的轉子電能反饋給電網，從而節省了30%多的電能。

2.3機電一體化在煤礦監控系統中的應用

機電一體化在煤礦生產中最典型的應用是礦井安全生產監測監控系統的應用，盡管監控技術在我國煤礦工作中的應用較晚，但在我國的發展應用還是比較迅速的，而且我國的監測監控系統已經初步踏入了國際先進水平行列，像研制出的KJ90與KJ95系統等，現在的監控系統的特點主要是智能化的程度在不斷的提高，可以隨時與互聯網連接，系統中的應用軟件使用的都是Windows的操作系統。我國也制定了有關煤礦的法規，所有的煤礦井都要安裝監控系統，這在一定程度上保證了煤礦生產的安全性。

2.4機電一體化在煤礦帶式輸送機中的應用

由于帶式輸送機具有輸送量大、連續輸送距離長、效率高、運行可靠及自動化等優點，已成為我國煤礦中的主要運輸設備，現在我國所應用的輸送設備是機、液、電一體化的可控軟啟裝置，是專門為煤炭及金屬礦石長距離的帶式運輸所設計的，這種帶式運輸機能夠有一臺或者多臺CST進行驅動，在我國一般采用的是三點驅動，其長度和運量上都還存在著限制，在功能、壽命、靈敏度及可靠性上都還存著一定的差距。

2.5機電一體化在煤礦其他設備中的應用

機電一體化在煤礦的其他設備中也被應用來，如把液壓控制欲計算機技術進行結合，能夠將液壓支架帶往電液控制方向發展，從而實現雙向鄰架或者自動移架，避免了頂板與支架間產生的沖擊；在開關上，也由原來的高壓開關柜轉變成了真空開關，使其使用壽命更長，維護量減小的特點，高低開關柜則運用了微機進行保護，使其具備了網絡功能，能夠進行遠程的遙控、遙測、遙信及遙調；在煤礦的主扇上，使用了變頻設備，能夠依據風量的大小自動進行頻率的降低或者提高，使風量平衡，從而節省了30%多的電量，有效地實現了煤礦機電一體化的低能耗、高效及環保的目標。

3.有關煤礦機電一體化的發展動態

隨著現代科技的迅速發展，煤礦機電一體化技術也得到了迅速的發展，計算機及網絡技術能夠對煤礦井下現場進行監控，而且還能覆蓋到單個設備及單個數據的測量，并且能夠在地面上的任何一臺計算機設備上查閱相關的信息，還能向井下發送信息，每個等級的管理者可以在礦井、區隊、車間、企業或者企業以外的其他地方進行控制、管理及調度，這些控制及網絡系統有效地改變了傳統的煤礦技術及產業結構，為煤礦帶來了巨大的發展。煤礦機電一體化的發展趨勢應該是，跟緊煤礦產業科技發展的前沿，積極開發具有自主知識產權的開采技術和配套設備的核心技術，研制出具有大功率化、大型化、高適應性、自動化及遙控技術的一體化裝備，從而在技術上占領制高點。同時要開發以微機與微機處理器為基礎的煤礦礦井設備及健康監測系統的應用，并成為現代煤礦機電一體化的重要發展標志。要有效地運用現代煤礦機電一體化發展，要注意以下幾方面的工作，一是煤礦機電一體化管理工作的加強，這需要抓好一體化的設備技術管理工作，還要抓好現場管理工作，充分發揮機電功能的同時，要加強生產的安全管理，還要根據實際情況對機電設備進行大膽的技術改造；二是進一步加強煤礦機電一體化的智能控制，對礦井的災害及安全性進行及時的預測與控制，其準確性更高，這對煤礦工作來說，具有很重要的意義；三是煤礦機電一體化的進一步自動化與數字化發展，盡快地達到世界先進水平。

4.總結

煤礦機電一體化設備具有高智能化、程序化、信息化、體積小、操作方便及安全性能高等優點，這使得它在煤礦企業中被廣泛的應用，并有效地提高了煤礦企業的生產能力，從而提高了煤礦企業的社會效益和經濟效益。煤礦機電一體化在煤礦企業中將會進一步地得到發展，并追趕世界先進水平的發展，在煤礦機電一體化的有效應用中，也離不開煤礦合理科學的管理。

【參考文獻】

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