機電一體化技術在綜合采煤設備中的應用分析

趙　斌

（新疆焦煤（集團）有限公司設備工程部新疆烏魯木齊830025）

機電一體化技術在綜合采煤設備中的應用分析

趙斌

（新疆焦煤（集團）有限公司設備工程部新疆烏魯木齊830025）

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

綜合采煤設備機電一體化應用

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

一、機電一體化技術發展現狀

機電一體技術及相應的產品是從上世紀的70年代末開始在煤礦生產中有了應用，80年代之后，發達國家對于采煤設備的研制、開發有了長足進步，設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，體現出機電一體化技術未來的發展趨勢。我國在全國“十二五”期間要實現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備，我國對于采煤設備的機電一體化技術還處在較為初級的階段。對于近年來的綜采設備機電一體化除了引進，也進行著國產化的嘗試。通過科研院所制造的交流電牽引采煤機，其中電氣關鍵部分變頻器由國外引進，部分電控設備采用引進技術。電液控制的液壓支架國內均處于試驗階段。重型工作面刮板運輸機微機控制的軟啟動系統也處于研制和試驗中，不具備綜采設備工況監測和故障診斷系統。

二、機電一體化技術對煤礦生產的重要性

綜合煤礦機電一體化技術，可以讓電子技術、機械以及液壓控制技術等進行有機地結合，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）在煤礦機械中的應用已很普及，電子控制技術已深入到煤礦機械的許多領域，如提采煤機的變頻控制系統和提升機PLC系統操作，煤礦機械的在線狀態監控與故障自診、故障報警等。

煤礦機械的性能隨著科學技術的不斷發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用將更加廣泛，結構將更加復雜、維護也將更加專業化。采煤設備機電一體化不但涉及煤礦生產安全，而且對煤礦影響巨大。隨著我國進口及國產煤礦機械數量的逐年增加，應用和管理好這些價格昂貴的煤礦機械，使其發揮出最大的經濟效益和社會效益，將成為煤礦機電部門的重要使命。

三、機電一體化技術的應用

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

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

3.節能降耗，提高生產效率。在煤礦生產中使用機電一體化采煤設備，隨著自動化程度的提高，降低了人工使用數量，提高了采煤產量，從而為煤礦生產企業節能降耗，提高了生產效率。如井下使用的膠帶輸送機、通風機、提升機等，使用變頻起動、PLC控制系統，節電量就為30%左右，同時生產效率也大大提高。

4.在線監控、自動報警及故障自診。煤礦生產中使用機電一體化采煤設備，實現了對煤礦機械的電動機、傳動系統、工作裝置、制動系統和液壓系統等的在線運行狀態監控，出現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，延長設備的使用壽命。如采煤機上變頻器就采用PLC控制，可實現多種在線監控和故障自診，還有煤礦用各種電器設備也越來越智能化。

5.其他應用。對于不少在國外生產的采煤機、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濟性，同時還簡化了操作，讓勞動強度得到降低，提高了設備的安全性能，提高作業人員操作的安全性。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，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、結束語

機電一體化在煤礦采煤設備中越來越重要，煤礦企業應提高相關員工的使用維護和應用水平，加強采煤設備管理，結合煤礦生產情況，對設備進行相關的研究和改良，提升機電一體化采煤設備的各種功能，從而實現煤礦安全生產，提高煤礦綜合效益。

［1］岳巧珍.煤礦機電一體化及其發展方向初探［J］.西安礦業學院學報，2012（30）.

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