煤礦綜采設備機電一體化的現狀和發展

陶甲甲 馬彥興 王建立

摘 要：對于煤礦生產而言，綜采設備的機電一體化是其開采技術升級的重要推動力量，具有重大的意義。本文首先從礦井運輸設備、液壓支架以及采煤機三個方面分析了煤礦綜采設備機電一體化發展的現狀，然后再分別從智能化發展、系統化發展以及綠色發展三個方面探討了未來煤礦綜采設備機電一體化發展的方向。

關鍵詞：煤礦生產；綜采設備；機電一體化

前言

煤礦綜采設備的機電一體化簡單來說就是通過在煤礦綜采設備中引入電子技術把電子化設計以及機械裝置融合起來，形成一個新的系統。但需要注意的是機電一體化并不等同于簡單地將電子技術與機械技術拼湊起來，而是通過電子技術的深度融合，實現機械裝置的各項功能的升級。在煤礦生產中，機電一體化無疑是煤礦綜采設備一個重要的發展趨勢。

1 煤礦綜采設備機電一體化發展的現狀分析

機電一體化對于煤礦綜采設備生產能力的提升有重大的促進作用，因此無論在國內還是在國外都受到了很大的重視。經過多年研究和開發，我國的煤礦綜采設備機電一體化技術已經越來越成熟，并且相關的設備大部分也已經完成的國產自主化，煤礦綜采設備的機電一體化水平得到了有效的提升。機電一體化技術在煤礦綜采設備中的應用主要包括以下四個方面：

一是礦井運輸設備的機電一體化。運輸提升系統在煤礦生產中占據著重要的地位，運輸能力的高低直接影響著煤礦生產的實際生產能力。機電一體化技術的應用可以改善礦井運輸設備的各項功能，對于井上井下運輸能力的提升具有積極的作用。在國內，大巷運輸系統的機電一體化水平得到了巨大的提升，通過以電子器件為核心，以直流式交流變頻為驅動方式的帶式輸送機的應用，提高了整個運輸系統的運輸能力。而在國外，煤礦運輸提升系統的機電一體化水平的發展更進一步，已經開發出了具有更好的電氣控制效果的機電一體化提升系統，如交變頻調速提升機和磁阻電機等。

二是液壓支架的機電一體化。液壓支架在煤礦開采中發揮著重要的支護作用，是綜采設備的重要組成部分。通過應用機電一體化技術實現液壓支架的電液控制，使其支護控制性能更加安全可靠，很好地滿足了煤礦生產安全、高效的要求。在國內，液壓支架自移多使用上世紀末的機電一體化技術成果，有效的提高了液壓支架的適應性。在國外，液壓支架的機電一體化發展已經進入了微電控制，使得煤礦綜采設備的機電一體化又向前邁進了一步。

三是采煤機的機電一體化發展。采煤機的開采能力是煤礦產能的直接體現，因此采煤機的開發和改進歷來都受到高度的重視，在綜采設備中采煤機的機電一體化程度是最高的。首先在采煤機牽引部分進行了機電一體化升級，通過直流電牽引來改造采煤機的動力裝置，從而使采煤機能夠以負載情況來進行牽引速度的自動調節。交流感應電動機是另一種有效的動力裝置，可以通過交流變頻方式來進行牽引速度的調節。機電一體化優化了采煤機的機械傳動結構，提高了電能轉換為機械能的效率，使其可以達到百分之九十九。其次采煤機的機電一體化還體現在通過微處理器以及天然射線法來實現自動調節滾筒采高的目的。最后電氣一體化的采煤機還可以利用紅外線進行支架數目的計算，進而幫助進行采煤機工作面位置的確定，推動了采煤機無線電遙控操作的進行。另外，機電一體化技術使得采煤機能夠自動進行運行狀態的調節，推動了采煤機故障診斷的數字化。

2 煤礦綜采設備機電一體化發展的方向探討

在新形勢下，我國的煤礦生產出現了新的變化，煤礦生產更加趨向于少人化，未來甚至要實現無人化的發展。煤礦綜采設備的開發正是實現這一目標的重要手段，同時綜采設備的發展也會受到這一目標的影響，并為這些目標服務。煤礦綜采設備機電一體化發展主要有一下幾個方向。

2.1智能化的發展

在當前，雖然煤礦綜采設備的機電一體化已經處在一個較高的水平上，其自動化程度相較于以往已經有了很大的提升。這對于煤礦生產的少人化、自動化目標的實現，保障煤礦生產的安全具有重大的促進作用。但是，煤礦綜采設備的自動化水平還有進一步的提升空間，而應用智能技術無疑是進一步提升煤礦綜采設備自動化水平，并最終實現煤礦綜采設備的智能化的關鍵。在目前煤礦的綜采設備無論是采煤機，還是運輸設備都還遠遠達不到智能化的真正要求，將智能化技術與機電一體化技術相結合，實現開采、運輸、故障診斷、監測與排查的智能化無疑是綜合采煤設備機電一體化的重要追求。

2.2系統化的發展

在煤礦綜采設備機電一體化發展的過程中，單機設備的機電一體化已經達到了一個很高的水準。隨著各種單機煤礦綜采機電一體化設備的推廣，在設備使用中涉及到的技術種類也更加繁雜多樣，這使得綜采設備的整體性操作遇到了不小的困難，因此在煤礦綜采設備機電一體化發展中必須解決整體性操控的問題。通過將各種單機煤礦機電一體化綜采設備進行整合，以一套統一的標準將各類設備組合成一套具有良好操作性的系統，是其中一個發展思路。機電一體化煤礦綜采設備的整體系統化大勢所趨，經過系統化的整合，各個不同的設備之間將實現更加有效的協調和配合，對于煤礦生產效率的提高具有很大的促進作用。

2.3綠色發展的趨勢

眾所周知，傳統的煤礦生產對于自然環境具有很大的破化，會帶來一定的環境污染。滿足環境保護的相關要求是煤礦生產的重要前提，煤礦綜采設備的機電一體化發展也必須以實現環保、綠色的煤礦開采為目標。在機電一體化發展的過程中，煤礦綜采設備必須綜合應用各種機械技術、微電子電子技術、信息技術、智能化技術等來實現煤礦的精細化和集約化生產，使得設備的效率得到提高，能耗得到降低，減少對環境的破化和污染，滿足節能環保的要求。

結語

機電一體化技術是提高煤礦綜采設備效能的重要技術手段，經過了長時間的探索和改進機電一體化的煤礦綜采設備已經被廣泛應用于煤礦生產當中。煤礦綜采設備的機電一體化深刻改變了煤礦生產的面貌，推動了其集約化和精細化發展，使其安全性和綠色環保目標的實現有了更加有力的保障。

參考文獻

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