機電一體化技術在礦山機械中的應用

（山西焦煤西山煤電礦業管理公司 山西 030053）

機電一體化技術是一種包含著多學科內容的交叉技術，涉及到機械技術、通信技術與電子技術等。機電一體化技術在具體應用過程中可以促進各種工程機械的高度自動化與智能化，當機電一體化技術應用在礦山機械時，可以將整個開采系統集成起來，并對整個開采過程進行全面的終端控制。與傳統開采相比，機電一體化技術應用在礦山機械中不僅可有效降低開采過程對人工的依賴，同時也能進一步提高開采安全性，最大程度的保障員工的生命安全，實現整個礦產開采的高效率與高質量完成。

1.機電一體化技術在礦山機械中的應用價值分析

隨著科學技術的不斷發展，我國的礦山開采效率正在不斷提升，很多開采環節都已經逐漸實現了自動化與智能化，這都充分依托機電一體化技術的支持，同時在數字信息技術、液壓技術的配合下，機械的使用壽命也在不斷延長、維修難度不斷降低，因此機電一體化技術在礦山機械中有著十分重要的應用價值。

(1)可有效提高開采效率

在未應用機電一體化技術之前，我國的礦山開采主要依靠人工操作機械，不僅工作效率難以保證，而且還很容易出現人為失誤，造成不必要的損失，使得開采效率無法有效提升。在應用機電一體化技術后，礦山機械的使用繁瑣程度被極大簡化，數控控制系統可以自動控制一些重復性動作，將人工從繁瑣的工作中解放出來，這可有效降低人工成本，促使機械發揮出最大的機械性能。

與此同時，隨著機電一體化技術的廣泛應用，礦山的開采難度也在不斷下降，可以實現對一些更深領域的開采，由于高度自動化的機械設備能夠適應非常復雜的施工環境，這不僅可以有效保證工人的生命安全，同時也可進一步降低開采成本、提高開采效率。

(2)實現礦產資源的充分利用

我國地大物博，蘊含著十分豐富的礦產資源，但是我國的礦產資源絕大多數都分布在薄礦層，在開采上具有一定難度，尤其對于人工開采來說，開采技術遠遠無法滿足實際的開采需求，使得開采過程屢步維艱，這也造成一部分的礦產資源沒有被充分開采出來，產生了一定資源浪費。在機電一體化技術的支持下，薄礦層的開采難度被極大降低，地下所蘊含的礦產資源可以被最大程度的開發與利用，從而使得我國礦產能源儲備更加豐沛。

(3)提高礦產開采的安全性

在過去對礦山進行開采時，由于無法保證機械性能的穩定性，所以一些復雜的開采工作都需要人工進行手動完成，由于礦山開采需要面臨極其復雜的外界環境，很容易引發開采事故，對工人的生命安全帶來極大威脅。隨著技術的不斷進步與完善，各種高度智能化與自動化的機械設備逐漸應用到開采過程中，可以取代人工在各種復雜的環境下從事危險性工作，極大的保證了礦產開采的安全性。

(4)降低能耗

礦山機械設備在運行過程中需要消耗大量能源，如何有效降低能源消耗率也是一直困擾我國礦產開采的難題之一。礦山機械設備在運行過程中離不開電力的支持，但是機械在運行過程中經常會存在著一些做無用功的情況，電能也被隨之消耗。而應用機電一體化數控技術，可以精準操作機械，減少不必要的操作程序，可最大程度的避免機械做無用功，因此可有效降低能耗，節省資源。

2.機電一體化技術在礦山機械中的具體應用

(1)應用在綜合采礦機械上

綜合采礦機械主要包括礦機提升機、牽引采礦機、傳輸機等，在機電一體化技術與液壓技術相結合的背景下，綜合采礦機械將實現高度智能化與自動化。這不僅可有效降低人工的勞動強度，也可最大程度的提高生產效率，從而有效控制采礦成本。在機電一體化技術的支持下，機電牽引采礦機可以實現更大的牽引角度，有效擴大采礦范圍，同時傳輸機和提升機也能夠全程實現數字控制，極大程度的保證機械的安全運行。機電一體化技術應用在綜合采礦機械上，不僅使得機器的操作更加靈活，同時在數控技術的監督下，也能最大地保障機械的穩定性能，讓整個開采過程更加安全。

圖1 基于機電一體化數控技術的典型機械設備接線示意圖

(2)應用在監控系統上

安全生產是我國所有企業的最基本生產原則，礦山開采也需要以安全生產為第一前提。因此在礦產資源開發中，最大程度的保證施工安全是所有技術的應用前提。將機電一體化技術應用在監控系統上，可有效保證監控系統在復雜的施工環境中對設備進行實時監測，確保所有設備的運行狀態穩定正常。監測主機與被監測設備利用互聯網進行有效連接，當監控系統發現設備出現異常時，控制中心要及時作出調整，通過對數據進行分析與整理及時采取有效措施，最大程度的降低設備故障所帶來的影響，保證開采安全。機電一體化數控技術還可以通過設備之間的網絡連接，將機械運行狀態實時記錄下來并同步上傳，從而監控設備即可通過對數據進行比對來及時發現設備是否存在異常，以此來保證設備的穩定運行。

圖2 監控設備繼電器驅動原理示意圖

(3)應用在運輸機械設備中

在礦產開采過程中，影響開采效率的一個重要因素就是運輸效率，只有在保證運輸效率的前提下，開采效率才可以被進一步提高。當機電一體化數控技術應用在運輸設備中時，可以實現運輸設備的高度機械化與自動化，極大的提高運輸設備的運行效率。對于現階段應用最為廣泛的帶式輸送機，在機電一體化數控技術的支持下，可以更加精準的控制傳輸過程，發揮出機械的最大性能。

3.優化機電一體化技術的應用策略

(1)建立完善的人才培養制度

機電一體化技術應用在礦產開采過程中，雖然可有效減少對人工的依賴，降低人工成本，但是不可否認的是，隨著技術的不斷創新，新技術將更加復雜與先進，這也就要求工作人員必須具備極高素質，能夠熟練使用新技術與新設備，發揮出機械的最大性能。因此相關企業必須要制定完善的人才培養制度，不斷提高人才質量，保證在礦產開采的每一環節，都能夠在專業人才的作用下發揮出機械的最大效率。與此同時，在礦產開采過程中，各種機械設備一定會出現或大或小的故障，因此專業的維修人才必不可少，維修人員必須具備極高的專業素質與豐富的維修經驗，可以在第一時間發現故障原因并采取有效措施，將故障的影響范圍降到最低。企業的發展離不開人才的支持，因此企業也要加大對先進人才的引進力度，加大對人才的培訓力度，促進我國礦產開采的順利進行。

(2)完善管理制度

人才是各項技術的直接實施者，因此在礦產開采過程中，相關企業不僅要加大對人才的建設力度，同時要制定完善的管理制度來保證各項技術的有效落實。具體來說，需要結合作業區的實際情況，配置相應的開采設備，并結合具體的開采環境，制定出完善的管理制度，確保在每一個開采環節都能實現機電一體化技術的最大應用，堅決避免因管理制度落后于開采技術而影響開采質量的情況出現。

綜上所述，機電一體化技術應用在礦山機械設備中，有著十分重要的應用價值，不僅可有效提高開采效率、提高開采安全性，同時也能最大程度的開發出礦產資源，實現礦產資源的最大利用，而且也會降低在開采過程中不必要的能源消耗，有著重要的節能價值。現如今隨著機電一體化技術的逐漸成熟，在礦山機械中已經廣泛應用于綜合開采機械、監控系統與運輸機械中，并且都發揮出了一定的積極作用，使得礦產開采工作更加安全、更加高效、更加節能。因此為了最大程度的實現機械的自動化與智能化，相關企業一定要建立完善的人才培養制度與管理制度，實現機電一體化技術的最大落實，以此來保證我國礦產開采的高效進行。