煤礦機電一體化產品在煤炭生產中的應用研究

＊郝建坤 李連祥

（陜西旬邑縣旬東煤業有限責任公司 陜西 711300）

前言

現如今，社會各領域對煤炭資源的需求日益增多，煤炭生產引起社會各界的高度重視。為了保證煤炭生產效率和產量，煤礦開采企業都在尋求一種高效的生產方式，因為應用傳統的煤炭生產方式不僅開采出來的煤炭質量越來越低，開采過程中也無法有效保證工人的安全，很容易發生煤礦坍塌、瓦斯爆炸等安全事故。為了降低這些安全問題的發生，煤炭行業都在積極嘗試引進新興技術，運用煤礦機電一體化產品來提高煤炭生產效率，為工人提供安全的工作空間。

1.煤礦機電一體化產品概況

從煤礦機電一體化產品結構中來看，此產品結構中涉及多個領域知識，由此在煤炭生產中應用機電一體化產品，也會涉及更多的技術學科。隨著各領域科研力量的加強，機電一體化技術的適用范圍越來越廣，其形成的煤礦機電一體化產品逐漸顯現出更多優勢，不僅提高煤炭生產效率，還有效提升生產過程中的安全性能。如果煤炭生產中出現一些問題，可以利用煤礦機電一體化產品的特性降低這些問題對煤礦生產的影響，保證煤炭生產能力順利進展。由此可以看出，煤礦機電一體化產品在煤炭生產的廣泛應用，不僅提升煤礦開采效果，還為煤礦工程構建一個更加安全的工作環境，降低煤炭生產中的能源損耗。

2.煤礦一體化產品在煤炭生產中應用的重要性

從技術角度上講，機電一體化技術有助于提高設備安全性能和使用性能，現在的機電一體化產品不僅具備報警等功能，還具備生產力強、效率高、使用范圍廣等優勢，以產品的自動化功能提升煤礦機械設備的監測靈敏度和控制度。再加上機電一體化產品具有較強的應變能力，使其應用范圍越來越廣，被廣泛推廣到各領域中，并且其產品功能能夠針對各種故障采取應急措施，保證其正常運轉。

煤礦機電一體化產品在煤炭生產中的大范圍推廣，逐漸顯現出更明顯的作用，首先，不僅提高煤炭生產效率，還有助于降低煤礦生產工作強度；其次，還有助于提高生產中的安全保障系數，由于煤炭生產基本都是地下作業，其生產環境較為復雜，工人長時間處在這種環境中作業，一定會對身體造成一定影響。而將煤礦機電一體化產品融入到煤炭生產中挖掘、運輸等工序中，有助于增強煤炭生產的安全性能；最后，煤礦一體化產品在煤炭生產中的有效應用，不僅提升其生產效率和質量，也能為煤礦企業帶來更多的利潤，給企業發展帶來更多的發展前途。

3.機電一體化技術在煤礦生產中的應用路徑

（1）應用到采煤機。現如今，煤礦生產中都在積極應用煤礦生產機械化、現代化設備，其中采煤機是常用的現代化設備之一，傳統的采煤機工作方式是液壓牽引方式。將機電一體化技術應用到采煤機中，不僅改變煤炭采煤方式，也由原有的液壓牽引方式轉變為現代電力牽引方式，簡化采煤機整體結構使其工作更加便捷。隨著煤礦煤層開采逐漸加深，采煤機面臨的地下環境會越來越復雜，所以對采煤機的制動系統提出更嚴格的要求。為了滿足煤炭生產對采煤機的實際需求，可以在采煤機的軸端上安裝具有防滑性能的制動零部件并設置斷電閉鎖功能，以此來防止設備工作中出現下滑現象，提高煤炭開采的安全性能。

（2）應用到輸送機。現如今，煤炭生產中使用的輸送機也在嘗試應用煤礦機電一體化產品，借助機電一體化技術提升輸送機的工作效率，確保煤炭生產正常運行。在當前煤炭生產運作中，要想保證煤礦輸送機能夠安全運轉，就需要加入一些核心技術元件到輸送機設備中，比如在輸送設備中加入安全自我診斷和保護系統，以此來提升輸送設備的工作效率。通過機電一體化系統檢測到輸送機跑偏或者軸承溫度過高等問題，自主做出相對應的響應，及時排除設備故障，保證煤炭生產正常運行。

（3）應用到安全監控。煤炭生產安全問題一直是社會熱點話題，為了提供煤炭生產安全系數，需要加強煤礦安全生產監控系統的組建，使其在煤炭生產中起到重要作用。如KJ90煤礦安全綜合監控系統在煤炭生產中得到普及，其主要采用微軟應用操作系統與互聯進行連接，以此來提升煤炭生產中安全監控的科學水平，實現全方位監管煤炭生產過程的目的。另外，要想加強機電一體化技術在煤炭生產安全監測系統的作用，除了提升硬件方面能力外，還要注意軟件方面的升級和優化，增加系統的自動報警功能、故障顯示功能等功能性。通過全方位的安全監測煤礦生產過程，利用現代化技術進行一些細節工作，以此來降低整個過程中的風險值，同時安全監察系統也為煤礦設備維修工作提供參考數據，減少煤礦設備檢修時間。

4.煤礦機電一體化產品在煤炭生產中的應用路徑

（1）自藕減壓起動控制柜。自藕減壓起動控制柜是煤礦生產體系中一項重要基礎設備，此類型煤礦機電一體化產品能夠保證風機正常運行，為煤礦生產構建更加安全的工作環境。由于煤炭生產中風機正常運轉，保證整個煤礦生產過程有序進行，保證完成最終煤礦生產任務。由于煤礦生產本身的特殊性，在各類型機械設備施工過程中還存在一些影響因素，十分容易產生高溫，在煤礦開采過程中也會伴隨出現很多易燃物質，如果不能妥善處理這些問題，會加大煤礦安全事故發生概率。

（2）運輸與支護設備。帶式運輸機是煤炭生產中一種常見的煤礦機電一體化產品，由于其具備輸送量大、輸送率高、連續輸送等優勢，是構建自動化煤炭運輸體系的關鍵組件。由于帶式運輸機采用機電一體化啟動裝置，此種裝置是一種服務于煤炭皮帶運輸機的軟驅動裝置，可以裝有一個或多個驅動系統，其驅動點能夠全面控制運輸機工作，提高輸送設備的工作效率和安全可靠性。

液壓支架是一種常用的煤礦機電一體化支護設備，由于設備結構中結合機電一體化技術和液壓技術，有效減少支護設備的沖擊荷載，保證煤炭生產的穩固性。其中，乳化泵作為提供乳化液壓的設備，其不僅具有壓力高、流量大的優勢，還能夠自動調節乳化液濃度，為煤炭安全生產提供更多有利條件。

（3）礦難救援系統。現如今，煤礦安全事故是當前設備熱點問題，一旦發生煤礦安全事故等問題，礦難救援團隊會使用探測機器人和救援機器人進行輔助救援，這樣會極大程度節省救援時間，減少事故損傷情況。而產生這種效果，是由于這些機器人都是基于人工智能技術產生的一種機電一體化產品，其不僅具有較高的探測分析能力，還能準確的鎖定事故發生位置，判斷出危險區域范圍，搜救人員可以根據機器人傳遞信息制定科學營救方案。由此可見，當礦難發生后，礦井救援機器人可以通過井下探測，獲取更多的事故信息，生產事故發生區域的具體圖像，提升礦難救援效率。因此，煤礦行業要結合實際情況，大力研發礦難救援機器人，使其逐漸向著智能化、可視化、系統化等方向發展，構建完整的礦難救援系統。

（4）提升機的電控系統。提升機是煤炭生產體系中一個非常重要的機械設備。因此在煤炭生產過程中，一定要高度重視提升機的電控系統安全性能，避免由于電路系統出現老化、短路等問題影響生產效率。而機電一體化技術應用到提升機的電控系統中，可以有助于增強電控系統功能，全面控制煤礦設備的運作效率，降低這些設備運作中的能源損耗。再加上交流電控系統中的電子信息模塊能夠實現集成，所以在煤礦生產中，可以根據煤礦開采企業的實際情況，轉變提升機的操作狀態。另外，提升機利用機電一體化交流電力系統能夠快速地調整參數，并且其安裝系統比較簡單，為煤礦行業帶來更廣闊的發展空間。

（5）鋼絲繩損傷定量檢測系統。鋼絲繩在煤炭生產中具有重要作用，其作為煤炭開采的重要基礎設備，其質量必須得到高效保證。如果煤炭生產中使用的鋼絲繩質量不達標，一定會在煤礦作業中出現斷裂或者不穩定現象，這樣會對煤礦工人造成安全威脅。為了降低這些問題的出現，煤礦開采企業可以通過鋼絲繩損傷定量檢測系統改進傳統的鋼絲繩檢測方式，為煤炭生產提供更加安全的保障。

（6）煤礦安全檢測系統。從現代煤炭生產整體結構中看，通風設備、排水設備、運輸設備和瓦斯濃度檢測儀等機械設備決定著煤炭生產的安全性能，近幾年發生的煤礦事故還是有很多，一旦發生事故，勢必會造成人員傷亡、經濟損失等，給社會帶來負面影響。為了減少煤礦事故發生概率，各地區煤礦開發企業都在積極嘗試應用現代史煤炭生產技術和方式，借助機電一體化技術構建完整的煤礦安全檢測系統，以此來提升煤炭生產的安全性。另外煤礦安全檢測系統其本身具有獨特的性質，系統中融合機械技術、計算機技術、集成技術和圖像處理技術等先進技術，可以對煤炭生產實施全方位安全性能檢測，從中提升煤炭生產的安全系數。

5.結語

綜上所述，隨著社會的不斷發展和科學技術的突破，煤礦機電一體化產品在煤炭生產中得到廣泛應用，為整個煤炭生產提供更加豐富的技術和設備支持。由于煤礦開采的特殊性，一些原始的開采方式已經不適用當前發展，煤礦開采企業要不斷研發出高效的煤炭開采方式，將機電一體化技術應用帶入其中，利用技術優勢提升煤炭生產效益。