采礦過程中機電一體化的應用與發(fā)展探析

邵莉斯

摘?要：近年來隨著機電一體化技術的日益成熟以及在具體的運用中所取得不錯的成效，機電一體化現(xiàn)已在各領域得到了廣泛的應用。本文立足煤礦企業(yè)，論述了機電一體化在采礦過程中的運用情況，以及機電一體化未來的發(fā)展趨勢，旨在促進機電一體化在煤礦領域得到全面落實。

關鍵詞：機電一體化;采礦工作;煤礦企業(yè)

煤炭開采技術直接影響煤礦礦井的產能釋放，隨著煤礦開采地域的不斷擴大和延伸，以及采煤機械的更新?lián)Q代，傳統(tǒng)采煤工藝已經不能滿足國家發(fā)展對能源的需求，現(xiàn)代綜合采煤工藝的發(fā)展進步必須通過不斷創(chuàng)新才能跟上時代步伐，因此機電一體化技術在煤礦行業(yè)的應用越來越重要。

1.機電一體化的基本概念及其構成要素

1.1?機電一體化的內涵

機電一體化是最近幾年新出現(xiàn)的自動化技術，并且很快得到了高速發(fā)展，成為許多行業(yè)技術改造的重點方向。所謂機電一體化，是指融合了電子信息、機械設備、電腦軟件等多門學科技術為一體的綜合技術，它綜合了不同學科知識和技術特點，將它們有機的整合在一起，形成了一門獨具特色而又具備廣闊發(fā)展?jié)摿Φ募夹g應用方案，能夠有效提升工業(yè)生產效益和效率。

1.2?機電一體化技術的特點

（1）安全性高。機電一體化技術具備十分強大的應用功能，能夠實現(xiàn)自動監(jiān)控、實時數據傳輸、緊急預警以及自我更新和恢復等智能化操作，對于在生產過程中出現(xiàn)的任何意外情況，例如電路短路、工作負荷過大、電機失靈等問題，都能夠及時檢測并報警，可以有效防范事故風險的發(fā)生，不斷提高生產安全性和穩(wěn)定性，保證良好的安全生產環(huán)境，提供企業(yè)的綜合生產效益;

（2）實操性強。機電一體化技術所采用的各種設備具有高智能化特點，大大降低了人工操作的工作量，使得操作過程更加簡單和規(guī)范，避免了由于人工操作帶來的各種失誤，顯著提高了生產過程中的安全性和穩(wěn)定性。

（3）實用性大。與機電一體化技術相配套的各種設備和儀器，都具有較高的自動化水平和智能化程度，能夠有效提高日常保養(yǎng)和故障檢修工作性能，可以通過提高相關配套儀器和設備的自動化程度來加強整個一體化生產系統(tǒng)的自動化水平，降低人為因素對生產設備操作的不利影響，從而不斷提高生產操作的規(guī)范化水準，保證更高水平的工作質量和效率，提高企業(yè)的總投入產出比。

2.機電一體化的核心技術構成

2.1?機械本體技術

要改善和提高機械設備的總體工作效率，必須從三方面來努力：自身重量、加工精度和產出量。當前，機械加工對象都是各種金屬材料，降低加工自身的設備重量，可以有效提升機械加工效率，一般考慮利用非金屬材料配件來置換不重要的金屬部件。通過降低加工機械設備自重，可以提高加工設備小型化水平，不斷提高加工設備的工作反應速度，降低能耗，提高加工效益。

2.2?信息處理技術

機電一體化與信息技術的融合程度正在不斷深入和加深。為了提高機電一體化的應用水平和生產力，可以通過信息化改造來實現(xiàn)。利用信息科技提高工業(yè)生產綜合效益，是未來工業(yè)技術發(fā)展的主要方向之一。

2.3?信息傳感技術

機電一體化的傳感技術主要是因為它可以通過光纖和電纜傳感器能夠提高其傳感器的安全性以及可靠性，在采礦應用過程中具有很高的安全性能，對防止電磁干擾具有很大的抵抗功能。

3.機電一體化技術在煤礦中的應用

3.1機電一體化技術在采煤機的應用

機電一體化技術在煤礦行業(yè)最典型的應用在于電牽引采煤機設備的開發(fā)和推廣，這種機電一體化采煤機相比大多數電牽引采煤機具有多種特點和優(yōu)勢：第一，電牽引采煤機最主要的特征就是它具有良好的牽引特性，電牽引采煤機在前進過程中可以不斷地提供牽引力;第二，電牽引采煤機能夠保證在采煤系統(tǒng)下滑作業(yè)時進行發(fā)電制動，其軸端裝有停機時防止機器下滑的制動器，因此非常適用于大傾角煤層的開采，尤其適用于50°±10°傾角范圍的煤層，并且不需要其它防滑裝置;第三，電牽引采煤機易損原件少，除了電動機的電刷和整流子容易磨損意外，再無其它易損元件，因此具有維修量小、運行可靠、壽命長、效率高等優(yōu)點。

3.2機電一體化技術在提升機的應用

礦井提升機是目前煤礦機電一體化、自動化水平最高的設備，典型產品為全數字化交直流提升機，其中以內裝式提升機最具代表性，該設備在結構上采用合二為一的驅動和滾筒裝置，大大簡化了機械結構，充分體現(xiàn)了機械、電子、計算機以及自動化技術的有機結合。

3.3機電一體化技術在皮帶機的應用

我國煤礦井下輸送系統(tǒng)的主要運輸設備是皮帶機，它能夠滿足長距離連續(xù)輸送，并且皮帶機具有輸送量大、運行可靠、效率高和易于實現(xiàn)自動化等優(yōu)點。目前主要采用機、電、液一體化的CST可控軟啟動裝置，我國煤礦皮帶機一般采用3點驅動技術，并且需要相應地限制輸送機的單機長度和運量，該項技術與世界發(fā)達國家相比存在著一定的差距。

4.煤礦機電一體化技術的發(fā)展趨勢

煤礦機電一體化是隨著機電一體化的發(fā)展而發(fā)展的，它與機電一體化的發(fā)展是統(tǒng)一的，同步進行的。煤礦機電一體化未來發(fā)展趨勢如下：第一，煤礦機電設備更加智能化，智能化系統(tǒng)是21世紀才開始流行起來的新興技術，其使用范圍和完善水平都存在著明顯缺陷，因此煤礦機電設備的智能化成為一個重要的研究方向;第二，煤礦機電設備更加微型化，微型化在煤礦機電一體化中的應用并不成熟，它伴隨著微電子技術的興起而發(fā)展;第三，煤礦機電設備更加系統(tǒng)化，煤礦企業(yè)機電一體化所包容的范圍越來越廣，所使用的技術范圍也逐漸擴增，隨著這些種類的繁多，就產生了一個關鍵的問題：如何能夠使這些差異很大的技術有機的組合起來，以發(fā)揮更大作用。迄今為止，尚未有一個國家或企業(yè)能夠很好地充分利用這些技術的優(yōu)勢，無法避免其缺陷，因此該項內容也成為今后發(fā)展的一個重要方向。

5.結論

總之，通過本文論述，我們在對機電一體化這項技術逐步了解的前提下，我們深知：對于如何使其在煤礦企業(yè)中得到落實和運用還需要很多工作要做，但無論如何，我們必須重視機電一體化在采礦中的作用，最大發(fā)揮其在行業(yè)中存在的潛在價值，在煤礦企業(yè)開采過程中嘗試落實這些技術的應用，為提高煤礦企業(yè)生產效率創(chuàng)造良好條件。

參考文獻：

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