機電一體化技術在煤礦機械中的應用研究

趙冰 山東東山新驛煤礦有限公司

地下礦井是煤礦企業礦工工作的主要集中地。在現代礦井生產作業中，煤礦通常都是采用大型機械設備來對煤炭資源進行開采，這些機械設備不僅結構復雜，體型龐大，同時還需要礦工來進行人工操作，由于井下特殊的地質條件使然，這些機械設備的工作狀況不但會經常受到周邊環境的影響，而且連礦工的人身安全也會經常面臨著一些的威脅。如果能夠將機電一體化技術應用在煤礦機械設備上，就可以提高生產作業效率，提高人身安全系數。

一、機電一體化技術概述

我國目前的機電一體化技術以主菜單和源功能的有機融合為基礎，能夠引導微電子技術和智能技術，在各方面相互合作，具有強大的控制能力，能夠為新的機電一體化技術提供環境。在發展過程中，一些簡單的問題會影響機電一體化的發展。例如，可能存在生產時沒有集中精力，生產技術簡單的問題。經過多次研究分析，發現信息和微電子技術都與機電一體化技術協同工作。我們的研究組于20世紀80年代初開始進行機電一體化的研究和分析，取得了初步發展。目前我國機電一體化產品的發展方向是機電一體化智能、系統化和小型化，從而保證了使用機電一體化技術的煤礦工人的安全系數。

二、在煤礦機械中應用機電一體化技術的作用

（一）提高了煤礦企業的生產效率

將機電一體化技術應用于煤礦機械設備，有效減少機械設備的操作程序和運行過程，提高設備自主運行能力，大大減少設備運行所需的運行人員，維護、維護、維修等人員，為煤礦地下生產工作節省了大量的物質成本和人工成本，從而使煤礦企業能夠將節約的物力和人力擴充到其他生產工作，提高其他生將機電一體化技術應用于煤礦機械設備，無疑與現有煤礦生產工作相比，企業的生產效率大大提高。

（二）提高了礦工的人身安全系數

煤礦地下地質情況復雜，采礦現場的工作條件困難，機械設備工作環境惡劣，導致山體滑坡、屋頂跌落、煤氣、洪水、灰塵等天才事故發生，傳統煤礦地下采礦工作中，煤礦工人的身心健康和生命安全每時每刻都是為了防止這些災難造成的威脅，為了防止煤礦生產和礦工人身安全造成的損害，往往需要投入大量的人力和物力，對地下采礦工作中可能發生的將機電一體化技術應用于煤礦機械設備，有效改善了地下災害對煤礦生產工作和礦工人身安全的威脅。

三、機電一體化技術在煤礦機械中的應用實踐

（一）在煤礦運輸機械中的應用

目前在煤礦生產過程中，煤礦運輸主要由皮帶運輸機組成，這通常是以摩擦推進的方式有效地運輸煤炭。利用機電一體化技術，皮帶運輸機與煤礦各方面的生產無縫有效地連接在一起，形成了一定速度的連續流動運輸線。帶式輸送機的液壓調速軟制動器具有可變功能，可檢查自己的工藝參數并相應地調整控制參數，以控制電動機功率平衡并確保帶式輸送機的穩定性。

（二）提升機中的機電一體化技術應用

在煤礦機器的機電一體化技術中，象征最高水平的是交直流全數字化。先進的技術自動控制、電子、通信、機械等與驅動和滾筒的機械結構相結合，應用于提升機的內置設備。為了便于安裝電氣產品，使用了總線式全數字提升機，不僅可以交互，而且在配置方面也很簡單，并且能夠獲得所需的結果。

（三）采煤機的機電一體化技術應用

機械機電一體化技術的典型應用是電牽引采煤機的成功開發。電牽引采煤機比傳統液壓牽引采煤機減少工作人員的勞動力，提供更大的牽引力，在最大限度地減少煤炭開采的過程中，電氣控制可以在大傾斜下牽引煤層或節約能源。總之，采煤機磨損少，修理量少，工作效率高，結構簡單，轉換過程中能效高。

（四）在煤礦監控系統中的應用

煤礦產業在煤礦生產過程中設置監控系統，實現煤礦采礦過程的實時動態監控，不時觀察地下情況，了解生產過程的各種情況，防止意外發生，通過監控系統自行判斷情況，分析故障原因，實施故障及時警報，采取有效措施解決，有效提高煤礦機械設備的使用壽命。

四、機電一體化技術在煤礦未來的發展

（一）微型化

我國自發開發的機電一體化設備體積小，操作方便，安全性高，可靠性高，在煤礦生產工作中得到了廣泛應用。不僅提高了煤礦企業的生產效率和能力，還創造了巨大的經濟和社會效益。但是我國機電一體化技術尚未開發，因此對機電一體化設備的研究仍然刻不容緩。未來的發展趨勢是細節化、小型化。微電子技術現在增長迅速，開發具有獨立知識產權的合作型核心技術尤為重要。

（二）模塊化

模塊化可以提高產品的通用性，提高產品的可維修性和可擴展性等。煤礦井下生產作業，由于各種因素影響，煤礦井下設備復雜度高，所以提高煤礦機電一體化的模塊化，對設備的維修，管理，以及互換型具有重要意義，可以有效地提高作業效率等。

（三）綠色化

由于煤礦生產對環境造成不同程度的破壞與污染，那么研究綠色化機電一體化設備具有了重要意義。通過機電一體化技術提高了，煤礦生產作業的智慧化程度，降低機械化原材料的消耗，不斷減少對環境污染破壞，也為可持續發展提供了保障。

結束語：綜上所述，目前我國機電一體化水平與發達國家相比還有待提高，隨著信息時代的發展，有效的推動了機電一體化技術的發展，在煤礦機械中引入機電一體化技術可以實現對傳統煤礦作業模式的有效改變，提高了煤礦作業的效率與安全性，節省了大量的人力物力，降低能耗，提高了經濟效益，促進了煤礦企業的發展。