礦井機械機電一體化數控技術的應用探討

周忠鈞

（貴州創新礦冶工程開發有限責任公司，貴州 貴陽 550001）

礦井進行施工與生產時，對礦井機械的性能有很多要求，不但要堅固耐用、維修簡單、效率高、降耗節能、質量好、精確度高，還要有較低的使用、制造成本和較高的性價比、經濟性能，而引入機電一體化的數控技術，能夠使礦井機械的這些要求都能得到滿足，因此該技術的廣泛應用具有一定現實意義。

1 機電一體化數控技術與礦井機械

目前，機電一體化的數控技術在國內礦井開采工作中占有重要地位。該技術充分結合了機械技術、電子技術與液壓控制技術等多種技術，可以大幅提升礦井機械作業精度與效率、使用年限、拆除與安裝速度、維修便利性、安全性、經濟性、可靠性及操作的舒適性等，將微機與微處理器當作核心的電子技術與控制裝置逐漸在礦井機械中得到大范圍應用，特別是機電一體化的數控技術，廣泛應用于礦井機械設備的在線監控、故障診斷、故障報警、變頻控制等領域。伴隨礦井行業不斷提高礦井機械的性能要求，各種電子控制裝置將會更加普遍地應用到礦井機械中，向著結構復雜性與維護專業性方向不斷發展。

2 礦井機械中機電一體化數控技術的具體應用

在進行礦井生產的工作時，礦井機械的自動化程度與經濟性決定著礦井生產工作的供電、排水、通風、提升等對各方面。礦井的機械、礦井的控制系統質量以及礦井的電子性能高低又對礦井的動力性、經濟性與可靠性有一定影響，繼而對施工質量、生產效率與使用壽命產生影響。電子系統是現代化礦井機械一個重要部分，逐漸變成對礦井機械水平進行衡量的主要標準。由于僅僅依靠機械技術與液壓技術不能滿足日益提高的礦井機械性能要求，對電子控制技術的發展與運用成為礦井行業的必然要求。如果能將機電一體化技術這門新興技術在礦井機械中進行合理應用，將會使礦井機械和礦井生產迎來革命性的變化，獲得巨大飛躍。

2.1 礦井的安全生產

要想使礦井的安全生產得到保證，應利用監控系統進行支撐，一個性能優良的礦井監控系統，能夠使礦井生產過程中可能出現的安全事故最大限度減少或避免。一般來說，在平時礦井進行生產的時候，對于礦井監控的系統有一定要求，應盡可能確保監控系統運行暢通，還要使工作人員彼此之間的聯絡得到保證，從而確保井下工作人員的生命安全。在礦井的監控系統中應用機電一體化的數控技術，可以對系統主機中的數據庫進行充分連接，利用局域網形成同步的模式，借助通信的專門接口對主備機進行監控，使用專業軟件分析與整理這一過程中出現的各項數據，使打印、顯示圖像、檢索、上傳等多種要求得到滿足，從而為礦井的安全生產提供技術上的支撐，確保監控系統的平穩運行，提高礦井的生產安全性。

2.2 礦井運輸及提升

礦井運輸和礦井提升是使正常的礦井生產得以保證的基礎性工作，其具體工作效率和礦井的生產效率有著密切關系。在礦井運輸和礦井提升中應用機電一體化的數控技術一般分為帶式輸送機與礦井提升機兩種。相關研究顯示，國內當前運輸礦井的設備中，帶式輸送機使用得較為廣泛，是主要的礦井運輸設備，具備可靠性強、運輸量大、自動化水平高等多種優勢和特點。而礦井提升機的使用，可以使全數字提升這一目的得以實現，內裝式提升機就是典型的代表，通過機電一體化設備，對機械結構進行了全面優化，有效的連接了驅動和滾筒，充分提高了設備的安全性與穩定性。

2.3 礦井的綜合采礦

在礦井的綜合采礦方面，機電一體化的數控技術應用主要代表為電牽引采煤機，該設備使機電一體化的數控技術優點得到充分發揮。近些年該設備具體應用的過程中，在牽引的特性上和液壓牽引作比較，表現出了獨特的優勢與先進性，并且電牽引采煤機的作業功率很大，能夠支持大傾角的煤層作業。此外，該設備還表現出一結構相對簡單、運行效率高、使用壽命長、靈敏度高等諸多優點[1]。

2.4 礦井機械其他方面

客觀來說，礦井的供電設備是其他種類的機電一體化設備。按照具體的礦井供電特點，要想使大功率設備工作需要得到滿足，對設備的質量要求十分嚴格，而且還要是設備在運行過程中的可靠性與穩定性得到保證[2]。在這種情況下對礦井進行開采時，應將開采過程中的各種情況進行考慮為基本前提，采用合理的開采技術，使供電系統的無功電流損耗和無功功率損耗盡可能減少，使功率的因數得到增加。一般來講，集中補償和就地補償是比較普遍的兩種手段。按照國內當前應用的狀況不難看出，使用范圍最廣的設備就是微機保護開關，該設備的各種網絡功能完備而齊全，可以給開采礦井的工作帶來很大的便利，值得在礦井行業中大范圍應用和推廣。

圖1 微機開關

3 機電一體化的數控技術應用展望

與國外部分先進技術作比較，國內礦井機械應用機電一體化的數控技術仍有較大差距存在，因此相關部門應增加礦井機械的科技研發投入，加強開發機電一體化的數控技術力度，使我國礦井機械的自動化和機電一體化的數控技術得到充分提高。應充分借鑒和引進國外礦井機械的先進技術，按照國內當前礦井的發展狀況，規劃和開發符合國內礦井生產需要的機電一體化數控技術。伴隨國內機電一體化的數控技術能力逐漸提高，礦井作業的效率和安全性也日益提高，礦井企業應對工作人員進行機械使用和技術的培訓，使工作人員適應不斷更新的礦井自動化機械并能夠熟練操作。另外，對礦井機械的維護和管理工作也十分重要，礦井公司應加強對該方面的重視，為礦井生產提供一個穩定、安全的環境。

4 結語

總而言之，在礦井機械中應用機電一體化數控技術具有十分重要的意義。機電一體化的數控技術可以應用于礦井的安全生產、運輸及提升、綜合采礦以及一些其他方面，礦井企業應加強對該技術的研究與開發，為礦井生產奠定堅實的基礎。