機電一體化技術在煤礦機械設備中的應用

朱興愛

（貴州盤江精煤股份有限公司土城礦，貴州六盤水 553529）

0 引言

隨著科學技術的快速發展，機電一體化技術因具有眾多的優勢開始廣泛應用于各行各業。在煤礦機械設備中，機電一體化技術已經成為關鍵性技術。在注重于煤礦開采效率與質量的前提下，各種煤礦機械設備代替了傳統的人工開采方式，而機電一體化技術在煤礦機械設備中的應用，可以提升設備的穩定性與安全性，實現設備的高效利用，所以煤礦機電一體化技術必然會成為煤礦機械設備的主要運用技術與發展方向之一。下面將結合實際工作經驗及相關資料，就機電一體化技術在煤礦機械設備中的應用展開分析。

1 機電一體化的技術基礎

機電一體化技術是跨學科的集成技術，是各種技術的組成。當前機電一體化向智能化、模塊化、網絡化、小型化和系統化方向發展，機械工程、傳輸技術和傳感器是機電一體化技術的關鍵。

（1）機械制造技術。機電一體化過程與機械生產密不可分，機械制造技術在機電一體化中占有非常重要地位。首先，機械生產、傳動技術和傳感器之間有聯系。機械制造技術在集成中具有重要的作用，但不是核心技術，它還有很大的發展空間。其次是利用機械制造技術提高工作效率。機械制造是機電一體化最重要的課題，也是設計和技術中不可缺少的組成部分。因此，機械制造具有很高的學習價值和研究價值，學習相關技術有利于制定一個完善的機械制造方案。所以，煤礦機械設備制造的基礎是機械生產，相關技術人員不僅要懂設計，還要懂生產，這樣才能將機械能和電能更好地整合到煤礦機械設備。

（2）傳動技術。傳動技術是最常見的機械傳動方式，有磁力傳動、氣動傳動、機械傳動等形式。其在煤炭工業中應用廣泛，可以快速、高效地從礦井中運出煤炭，節約人力、物力和財力。

（3）傳感器技術。光纖傳感器是一種新的傳感器技術，主要利用物理原理傳輸，是非常智能的傳感器技術，也是近年來發展最快的傳感器技術之一。隨著光纖傳感器的不斷發展，光纖傳感器在機電一體化中占有重要地位。

2 機電一體化在煤礦機械設備中的作用

2.1 提高經濟效益

沒有引進機電一體化技術之前，煤礦機械設備的工作方式大多數是采用人工控制的方式。受到人工控制主觀性與技術水平的影響，加之煤礦機械設備操作比較復雜，容易出現設備運行故障與安全事故，這不僅生產效率比較低，也浪費了大量的人力資源、物力資源及資金資源，所以經濟效益比較低。將機電一體化技術運用于煤礦機械設備之后，優化了設備的工作方式，計算機技術與自動化技術的運用則實現了對設備運行過程的自動化控制與監控，減少了人力資源與物力資源的投入，避免了人工操作不當引發的故障，有效提高經濟效益。

2.2 提高工作效率

相對于傳統的煤礦機械工作方式，機電一體化技術使煤礦機械設備多個工作環節改變為自動化工作環節，可以根據設備的使用特點與情況，將智能化技術、計算機技術、信息管控技術與自動化技術融合應用于煤礦機械設備中，提升煤礦機械的自動化與智能化水平，進而在預先程序控制的操作下，有效提高設備的工作效率。

2.3 提高工作安全性

煤礦機械設備的工作環境惡劣，在工作過程中容易受到多種因素的影響，極易發生安全事故。傳統的煤礦機械設備操作方式是人工管控，對于工作環境與安全隱患的防范也由人工負責，一旦人工安全防范不到位或缺乏安全防范經驗及技術，則有可能引發安全事故。然而，將機電一體化技術運用于煤礦機械設備，可以實現自動檢測、實時監控、自動報警等功能，在設備出現運行故障或環境存有安全危險時，及時將信息上報給管理人員并對管理人員提供故障、預警分析等功能，這使得設備的故障處理效率、運行過程中的安全水平處于較高水平。

3 機電一體化技術在煤礦機械設備中的應用

機電一體化是煤炭行業最重要的技術援助之一，其重要性體現在煤炭開采和運輸方面。我國機電一體化發展始于20 世紀70 年代，煤炭工業發展始于20 世紀80 年代，煤炭工業機電一體化的過程使我國的電力輸送帶和采煤效率得到提高和改進。機電一體化在我國煤炭行業的進程在于采煤機的運用，使我國更早的采用了電牽引采煤機，提高了采煤效率。進入21 世紀后，機電技術在煤炭工業中得到了廣泛應用，如礦井運輸設備、帶式輸送機、提升機、支護設備、礦井安全生產監控系統等。

3.1 煤礦機電設備管理

在工作的過程當中需要做好機電設備的安全管理工作，因為煤礦機電設備在工作的過程中，不僅要全面落實對于煤礦機電設備的檢查，相關的工作人員還應落實責任監督制度，電氣對于機電設備進行維護，完善責任制度，以人為本，每一個員工都要落實自身的工作職責。煤礦設備多，老化得快，很多設備在超期工作，煤礦機電設備可以在提高經濟效益的基礎上，抓緊對一些重要的設備和可能危及到安全生產的設備，定期報廢或定期維護，抓緊時間更新換代煤礦機電設備。

3.2 檢測系統中安全生產的應用

煤礦開采是一項安全危險性極高的工作，機電一體化技術運用于煤礦機械，是實現煤礦機械安全生產的有效方式之一。我國在煤礦安全生產、檢測方面對于煤礦機電一體化技術的運用，是20 世紀90 年代研發的。經過長期的研發與努力，已經研發多種煤礦機械安全生產監測系統。例如，我國煤炭科學研究院重慶分線研發的KJ90 系統，是基于煤礦生產的實際情況、合理融合煤礦機電一體化技術，實現了對煤礦機械生產全過程進行智能化與自動化檢測的功能。近年來，隨著對機電一體化技術的深入研發與應用，其在煤礦安全生產與檢測方面應用已經比較普遍。

3.3 提升在線監控故障診斷效率

在線監測技術的應用可以科學有效地管理和監測煤礦生產，主要從發動機、供油設施等方面進行。根據設備的實際狀況，如果發現設備異常會自動報警，這樣也可以有效減少工作人員的工作量和管理人員配置，明顯提高煤礦設備的日常管理維護績效、效率。及時有效的信息可以在一定程度上幫助管理者，根據實際情況提供科學合理的解決方案能有效降低風險率和不必要的經濟損失。此外，它可能有一種特定的錯誤診斷方法，使用煤礦設備核實設備故障原因，保障設備穩定運行、不損壞，使煤礦生產正常運行。

3.4 提升煤礦運輸能力

機電一體化技術可以保障煤礦高效穩定運行，有效提高煤礦開采作業的安全穩定性，顯著提高煤礦作業質量和效率。體現在煤礦和輸送機技術方面，既滿足煤礦的要求又簡化了廠房結構，同時又結合了傳動裝置，顯著提高設備安全性和穩定性。目前皮帶傳動系統的自動化技術水平很高，在煤礦中廣泛應用可以為煤礦的安全、穩定、高效運行提供有力的支持，提高采礦作業效率。

4 煤礦機電一體化技術的發展趨勢

（1）智能化。在煤礦機電一體化技術中，自動化技術是確保煤礦機電一體化技術應用的基礎。各行各業趨向于智能化的發展趨勢下，煤礦機電一體化技術中的自動化技術，會向著更自動化的方向發展的同時，也會趨向于智能化的發展，極有可能將自動化技術與智能化技術進行融合，研發出新的煤礦機電一體化技術，以實現煤礦開采效率與質量的進一步提升。因此，未來煤礦機電一體化技術將向更加智能化的方向發展。

（2）微型化。現階段煤礦機電一體化設備依然具有巨型化的特點，在使用過程中存有較多不便之處。在機械設備趨向于精細化與微型化的趨勢下，未來的煤礦機電一體化技術也會向著微型化發展，機電一體化設備的體積與結構將更精細，這將利于降低相關能源的消耗、實現機電一體化技術的節能化。

5 結束語

當前機電一體化技術發展十分快速，這非常有利于煤礦機械行業的進一步發展。但在智能化與科技化的影響下，煤礦機電一體化技術也需要不斷地創新與改進，才能滿足煤礦設備的技術要求，使煤礦開采工作更高效、更安全，進而推動煤炭行業的發展。