機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦機(jī)械中的應(yīng)用

楊彩萍

【摘 要】近年來，我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)得到迅猛發(fā)展，對(duì)煤炭資源的需求量呈現(xiàn)出逐年增加的趨勢(shì)，這在客觀上要求煤礦企業(yè)必須不斷提高生產(chǎn)率，既要做到保護(hù)生態(tài)環(huán)境，又要做到加快煤炭的開采速度、提高煤炭產(chǎn)量。當(dāng)前，在許多煤礦企業(yè)中，機(jī)電一體化技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，較大程度地提高了煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效率，并成為提高機(jī)械運(yùn)行效率、保障企業(yè)安全生產(chǎn)的重要技術(shù)基礎(chǔ)。文章主要就機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦機(jī)械中的應(yīng)用進(jìn)行了相關(guān)探討。

【關(guān)鍵詞】機(jī)電一體化技術(shù)；煤礦機(jī)械；煤礦開采；掘進(jìn)機(jī)；采煤機(jī)；帶式輸送機(jī)

機(jī)電一體化是由計(jì)算機(jī)技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、微電子技術(shù)等技術(shù)共同組成的一門跨學(xué)科的現(xiàn)代綜合技術(shù)，其運(yùn)用較大程度地提高了機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行效率、提升了機(jī)械運(yùn)行設(shè)備的安全性能。近幾年，由于微處理技術(shù)、微型計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感技術(shù)等技術(shù)取得了較大突破，進(jìn)一步促進(jìn)了機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦機(jī)械中的應(yīng)用，使煤礦企業(yè)機(jī)械產(chǎn)品的性能和質(zhì)量都取得飛躍性進(jìn)步。機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，使如今的煤礦機(jī)械具有比傳統(tǒng)煤礦機(jī)械更大的優(yōu)勢(shì)，呈現(xiàn)出智能化、自動(dòng)化、現(xiàn)代化、微型化的發(fā)展特征，對(duì)促進(jìn)我國(guó)煤炭工業(yè)的發(fā)展具有舉足輕重的作用。

一、機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦機(jī)械中應(yīng)用帶來的積極影響

在煤礦工業(yè)發(fā)展過程中，煤礦機(jī)械的研究、開發(fā)水平與煤礦工業(yè)的發(fā)展息息相關(guān)，在一定程度上講，機(jī)械水平如何會(huì)直接影響到煤礦工業(yè)發(fā)展的步伐。隨著近幾年機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦機(jī)械中的廣泛應(yīng)用，我國(guó)的煤礦企業(yè)生產(chǎn)效率與質(zhì)量均有了質(zhì)的飛躍，進(jìn)而促進(jìn)了我國(guó)煤炭工業(yè)的快速發(fā)展。機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦機(jī)械中的應(yīng)用主要有以下幾方面的積極影響：

（一）有利于實(shí)現(xiàn)勞動(dòng)安全保障

傳統(tǒng)的煤礦開采，工作環(huán)境一般比較惡劣，機(jī)械環(huán)境的安裝環(huán)境也極差，在長(zhǎng)期的運(yùn)行中，煤礦機(jī)械非常可能會(huì)出現(xiàn)各類安全故障，若未能及時(shí)采取相應(yīng)的對(duì)策處理，煤礦企業(yè)的勞動(dòng)安全將很難得到保障。基于此，把機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于煤礦企機(jī)械中，不但減輕了礦工的工作量，還有效降低了各類安全事故的發(fā)生率，進(jìn)而保障了礦工的生命安全。

（二）有利于增加勞動(dòng)收入

機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦機(jī)械中的應(yīng)用，不但有效提升了煤炭產(chǎn)量，還讓企業(yè)獲取了較大的經(jīng)濟(jì)效益，進(jìn)而使礦工的勞動(dòng)收入也得到提高。隨著煤礦業(yè)發(fā)展步伐的加快，周邊行業(yè)的發(fā)展步伐也在加快，進(jìn)而使區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)得到了較快的發(fā)展。

（三）有利于提高勞動(dòng)效率

機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦機(jī)械中的應(yīng)用，有利于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。應(yīng)用了機(jī)電一體化技術(shù)的煤礦機(jī)械產(chǎn)品，其生產(chǎn)方式與傳統(tǒng)煤礦機(jī)械相比，有了較大程度的改善，尤其是應(yīng)用了自動(dòng)化技術(shù)與微機(jī)處理技術(shù)的機(jī)械產(chǎn)品，其生產(chǎn)效率得到顯著提高，非常有利于煤礦企業(yè)產(chǎn)量的提升。

二、機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦機(jī)械中的應(yīng)用

機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用是我國(guó)煤礦機(jī)械技術(shù)改造與產(chǎn)品升級(jí)過程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，其運(yùn)用是現(xiàn)代煤礦機(jī)械產(chǎn)品發(fā)展的一個(gè)重要標(biāo)志。結(jié)合實(shí)際情況，機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦機(jī)械中主要在以下方面得到較廣泛的應(yīng)用：

（一）在掘進(jìn)機(jī)中的應(yīng)用

當(dāng)前許多煤礦業(yè)中均有采用掘進(jìn)機(jī)這一技術(shù)，它的電氣系統(tǒng)主要是由電氣部分的隔爆照明燈、礦本質(zhì)安全型操作箱、礦用隔爆兼本質(zhì)安全型開關(guān)箱等構(gòu)成的。電氣系統(tǒng)與液壓系統(tǒng)結(jié)合操作，可以實(shí)現(xiàn)整機(jī)各種生產(chǎn)作業(yè)。掘進(jìn)機(jī)的控制系統(tǒng)的主要工作是具備故障記憶功能、保護(hù)和控制主控制器，同時(shí)顯示礦用隔爆兼本質(zhì)安全型開關(guān)箱顯示儀表與操作箱液晶屏，這種操作箱與開關(guān)箱之間的通訊采用的是動(dòng)力載波技術(shù)。整個(gè)電氣系統(tǒng)主要具有安裝簡(jiǎn)便、全新的設(shè)計(jì)理念等?？删幊炭刂破魇钦麄€(gè)系統(tǒng)的核心部分，可以進(jìn)行監(jiān)控和保護(hù)短路、油泵等操作，還可以把各電機(jī)實(shí)際的工作電壓、運(yùn)行狀態(tài)等故障信息全部顯示出來。在進(jìn)行回路控制時(shí)，把可編程控制器當(dāng)作中心部分，通過RS485通訊進(jìn)行操作箱控制信號(hào)的獲取，同時(shí)通過內(nèi)部程序運(yùn)算控制器繼電器輸出方式，負(fù)責(zé)各電機(jī)的啟動(dòng)和停止工作。可編程控制器能夠利用接收漏電檢測(cè)、電流互感器等輸出的信號(hào)，再結(jié)合程序，使整個(gè)電控系統(tǒng)保護(hù)功能的實(shí)現(xiàn)得到了有效保障，此外，可編程控制器還能根據(jù)程序?qū)Υ嬖诘母黝惞收献龀雒鞔_判斷。

（二）在安全生產(chǎn)監(jiān)測(cè)、監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于安全生產(chǎn)監(jiān)測(cè)、監(jiān)控系統(tǒng)中，是現(xiàn)代煤礦生產(chǎn)中的一個(gè)重要標(biāo)志。電氣一體化技術(shù)在我國(guó)煤礦機(jī)械中的應(yīng)用時(shí)間較短，在20世紀(jì)90年代，我國(guó)才逐步生產(chǎn)出了具備國(guó)際領(lǐng)先水平的監(jiān)控系統(tǒng)。近幾年，國(guó)內(nèi)煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)測(cè)、監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)研究與開發(fā)日益深入，機(jī)電一體化技術(shù)在安全生產(chǎn)監(jiān)測(cè)、監(jiān)控系統(tǒng)中得到較好的應(yīng)用，其水平逐漸接近國(guó)際先進(jìn)水平。

（三）在采煤機(jī)中的應(yīng)用

在煤礦業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)過程中，采煤機(jī)是其最重要的一個(gè)機(jī)械產(chǎn)品，機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)效率與煤礦業(yè)的產(chǎn)量、企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益有著重要關(guān)系。當(dāng)前我國(guó)采煤機(jī)中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)的機(jī)械產(chǎn)品中，最有代表性的是電牽引采煤機(jī)?，F(xiàn)階段的電牽引采煤機(jī)中，其牽引性比傳統(tǒng)的液壓牽引采煤機(jī)更為先進(jìn)，這種牽引性在替采煤機(jī)提供前進(jìn)牽引力時(shí)，克服了采煤機(jī)因移動(dòng)產(chǎn)生的阻力，而且采煤機(jī)如果發(fā)生下滑現(xiàn)象，它能夠進(jìn)行發(fā)電制動(dòng)操作，并把剩余部分的電能返回至電網(wǎng)中。例如：在煤礦開采過程中，由于開采深度不斷加劇，煤層傾斜角會(huì)變成40°～50°角，此時(shí)，則要求采煤機(jī)要有較好的制動(dòng)性，應(yīng)用了機(jī)電一體化技術(shù)的牽引電動(dòng)機(jī)，其軸端就有較好的停電設(shè)置功能，能夠使采煤機(jī)在實(shí)際運(yùn)行中不出現(xiàn)下滑現(xiàn)象。如今國(guó)內(nèi)許多自行開發(fā)設(shè)計(jì)出的采煤機(jī)都可以把機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用到其中，并研發(fā)出大量的高性能機(jī)械產(chǎn)品。

（四）在帶式輸送機(jī)中的應(yīng)用

帶式輸送機(jī)是我國(guó)煤礦生產(chǎn)中組成原煤運(yùn)輸系統(tǒng)的一個(gè)重要機(jī)械產(chǎn)品。要想滿足煤礦生產(chǎn)的現(xiàn)實(shí)需求，必須使帶式輸送機(jī)本身具有運(yùn)輸能力大、運(yùn)行效率高、長(zhǎng)距離持續(xù)運(yùn)輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)，而機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，則使以上全部的性能均出現(xiàn)在帶式輸送機(jī)中。當(dāng)前我國(guó)的煤礦生產(chǎn)過程中，主要使用的是機(jī)、液、電一體化的CST可控軟件啟動(dòng)形式的帶式輸送機(jī)，此種帶式輸送機(jī)能在長(zhǎng)距離運(yùn)輸中應(yīng)用CST可控軟件啟動(dòng)形式來保證驅(qū)動(dòng)裝置平穩(wěn)運(yùn)行，從而保證煤炭能夠長(zhǎng)距離平穩(wěn)輸送。然而現(xiàn)階段我國(guó)研發(fā)與制造的帶式輸送機(jī)中，在啟動(dòng)延遲、在線監(jiān)視和控制等方面仍存在技術(shù)缺陷，而且輸送機(jī)的中間驅(qū)動(dòng)點(diǎn)較多，這些制約了帶式輸送機(jī)的輸送能力、單機(jī)長(zhǎng)度制約等，日后必須不斷加強(qiáng)改進(jìn)，使一體化技術(shù)在輸送機(jī)中得到最好的應(yīng)用。

三、結(jié)語

綜上所述，機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦機(jī)械中的應(yīng)用，使煤礦機(jī)械設(shè)備呈現(xiàn)出智能化、信息化、性能高、體積小等優(yōu)點(diǎn)，讓煤礦企業(yè)生產(chǎn)效率與產(chǎn)量有了很大的提升，不但為企業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益、增加了礦工的勞動(dòng)收入，還使勞動(dòng)生產(chǎn)安全得到有效保障，并能有效保護(hù)生態(tài)環(huán)境，日益成為提高機(jī)械運(yùn)行效率、保障企業(yè)安全生產(chǎn)的重要技術(shù)基礎(chǔ)，具有巨大的應(yīng)用價(jià)值。隨著現(xiàn)階段大量新型機(jī)電一體化產(chǎn)品的廣泛應(yīng)用，這也為促進(jìn)機(jī)電一體化技術(shù)產(chǎn)品性能的提高與技術(shù)的完善創(chuàng)造了有利條件，但我們還必須認(rèn)識(shí)到現(xiàn)階段機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械中的應(yīng)用還存在一些不足，今后必須不斷加強(qiáng)研究與改進(jìn)。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 蘆景英.關(guān)于機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦機(jī)械中的應(yīng)用探究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2012，（30）：97-98.