機電一體化在機械采煤中的應用研究

胡文博

（神華寧夏煤業集團羊場灣煤礦，寧夏 靈武751410）

現階段煤礦資源的消耗量正在日趨增加，在對這項資源進行開采的過程中，工作的效率和作業的安全性已經引起了社會各界的廣泛關注。煤礦生產企業已經對一些老舊的設備進行了改善和優化，并且引進了比較先進的機電一體化技術，促進了經濟和生產的協調發展。企業也開始向著自動化和智能化以及現代化的方向進行轉變。但是在進行機電一體化技術應用的過程中還存在較多的問題，無法將這項技術融合到機械采煤生產的各個環節中，而且缺乏專業的高素質人才。這些問題都會降低技術的應用效果，而且會影響企業的正常生產[1]。

1 機電一體化技術的應用特點

機電一體化技術和相應的產品發展時間比較早，已經廣泛應用到煤礦生產作業中。一些發達國家研制出來了更加先進的采煤設備，而且這些設備在實踐應用過程中更加的成熟，一些設備的自動化應用水平都在不斷的提高。而且設備的結構更加的精密，設備在使用時更加的可靠。因為我國在對這項技術進行研發時時間比較晚，一些煤礦生產企業在進行采掘作業時雖然機械化程度比較高，但是技術不夠先進，一些技術還處于比較初級的階段。近幾年我國已經引進了更加先進的技術和設備，而且研發了相應的系統。在進行設備應用的過程中更加的便利。但設備在實際運行的過程中還存在較多的問題[2]。

2 機電一體化技術在機械采煤中的具體應用

2.1 提高工作人員的專業能力和水平

當前煤礦生產企業在進行采煤設備采購的過程中，這些設備的機電一體化程度正在不斷的提高，一些設備配置了電子控制系統。這種系統的運行效果會對煤礦機械開采作業產生重要的影響，而且系統的功能會更加的完善，系統的應用范圍也會不斷的擴大。但因為在進行這項系統使用的過程中，內部的構件會變得更加復雜，而且技術的精密性也會不斷的提高。在進行煤礦生產作業時，設備的自動化應用程度不僅關系著作業的安全性，而且會對供電設備和排水設備以及通風等設備的應用情況產生重要的影響。在進行煤礦機械電氣設備和電子控制系統應用時，如果部分設備和系統存在比較嚴重的缺陷問題，就會降低這些設備運行的動力性和可靠性以及經濟性特征。進而對施工質量和生產的效率以及設備的使用時間產生不利的影響。為了對這些設備進行合理的應用，使得設備在運行的過程中能夠為企業帶來更多的效益，就必須嚴格按照設備的操作說明進行高效的使用，并且做好設備的日常維護和保養。煤礦生產企業還應該對工作人員進行專業的培訓和教育，通過對工作人員進行管理提高這些人員的操作水平，使得各項工作在開展時更加的科學有序[3]。

2.2 優化設備的性能和自動化程度

在進行煤礦機械生產時，如果能夠實現自動化控制或者采用半自動化技術對設備進行有效的控制。就可以減輕工作人員的作業強度，提高整體生產效率。如果工作人員在進行設備應用的過程中出現了失誤問題，就會降低作業的精度。例如某一煤礦生產企業在應用一種新型設備時，沒有對設備的性能進行全面的了解，也沒有嚴格按照設備的使用特點進行正確的操作，就會引發比較嚴重的事故。但是當前在進行一些新型設備應用時，采用了電液控制系統，也就是微電腦的控制模式。只要在相應的支架操作控制器上輸入對應的程序，支架就會開展自動連續動作，可以實現設備的遠程控制，而且能夠在工作面進行無人的操作。所以系統的功能是否完善，對設備的運行效果存在重要的影響。在應用機電一體化技術時可以對設備的性能進行優化，還可以提高整體的自動化應用水平，從而實現設備的遠程操控[4]。

2.3 提高生產的效率和質量

在應用這項技術的過程中，可以制作出一些機電一體化采煤設備。在進行煤礦生產作業時采用這些新型的設備，隨著自動化應用程度的不斷提高，就可以降低人工作業的數量，提高了煤礦的開采量。在應用這些比較先進的設備時，可以為煤礦生產企業帶來更多的優勢。不僅可以滿足節能降耗的開采需求，還提高了整體的生產效率。例如當前在進行開采的過程中使用的一些膠帶輸送機設備和通風機設備，都應用了變頻啟動控制系統。在應用這種系統時，設備的節電量提高了30%左右，同時設備的生產效率也得到了較大的提高。所以在進行技術應用時，可以保證設備能夠始終處于一個高效運行的狀態，可以提高設備的開采質量和效率[5]。

2.4 建立綜合監控系統

煤礦生產企業在進行開采時，使用機電一體化采煤設備，就可以對煤礦機械電動機設備和傳動系統以及工作裝置等設備進行實時的在線監控，可以對設備的運行狀態進行全面的管理。如果在進行監測的過程中發現某一設備出現了故障問題，就能將這些信息傳導給工作人員。工作人員可以根據提示對發生故障問題的區域進行準確的查找，使得這些故障問題能夠得到及時的解決。這種監控模式不及提高了設備的工作效率，還可以為后期設備的維修養護工作開展提供有效的數據支持，使得維修工作在開展時更加的高效有序。不僅降低了維修的成本，還縮短了維修的時間，延長了設備的使用期限。例如在對采煤機設備進行使用時，采用了plc 控制系統。這項系統不僅具備多種形式的在線監控功能，還可以對故障問題進行診斷。在進行煤礦生產作業時，一些電器設備也變得更加智能，在操作的過程中更加的簡便[6]。

2.5 擴大技術的應用范圍

一些國外生產的采煤機設備和輸送機設備在制作的過程中融合了電子控制的自動變速器。這種生產形式更加的先進，可以根據設備內外負荷的變化情況對設備傳動系統的比例進行適當的調整，進而對設備的功率進行改變。同時對電動機設備的功率進行了充分的利用，設備在使用的過程中，能源消耗率更低、經濟性更高。同時還簡化了設備的操作形式，降低了工作人員的作業強度，使得設備在運行的過程中更加的安全，不會給工作人員帶來嚴重的生命安全威脅。當前我國在進行機械化采煤機設備應用時，采用了電子的控制形式，基本上可以實現無人的操作。這些設備能夠在一些危險區域或者人工無法接近的區域進行開采作業。在進行設備使用的過程中配置了無線遙控裝置，可以通過遠程的操控對設備的運行情況進行實時的監測和管理[7]。

結束語

綜上所述，在進行機械采煤設備制造和改進的過程中，機電一體化技術的應用變得更加重要。煤礦生產企業應該引進更加專業的人員，做好機械設備的日常維護和管理，才能充分發揮技術的應用效果，使得設備在運行的過程中更加的高效穩定。可以通過對設備進行專門的管理，結合煤礦生產企業的實際情況對設備進行改良。從而優化設備的性能，降低設備故障問題的發生幾率，還可以最大程度的提高作業的安全性。避免在進行機械采煤的過程中，存在比較嚴重的安全隱患，促進煤礦生產企業進行可持續的發展。