礦井機電一體化數控技術的應用

＊劉英博

（山西陽泉市南煤集團 山西 045000）

在采礦業中工作時，采礦機械的自動化程度和經濟性決定著采礦業的供電，排水，通風和起吊。礦山機械和其相關的控制系統、電子性能能夠直接影響礦山的一些使用功率，對其經濟價值和可靠性產生一定的影響，進而影響到建筑質量，生產效率和保質期。電子系統是現代礦山機械較為關鍵的一部分，不斷衡量使用礦山機械的正常工作標準。現在礦山對機械設備的要求比較高，只是依靠簡單的機械技術，根本不能滿足這些要求，所以，電子控制技術不斷興起，并在采礦業中逐漸開始應用，促進采礦業的快速發展。機電一體化技術應該科學的應用在礦山機械中，它將帶來礦山機械和礦山生產的革命性變化，并實現巨大的飛躍。

1.機電一體化的數控技術與礦井機械

基于機電一體化技術（圖1）的數控技術，在具體的采礦任務中起著重要作用。該技術與液壓控制技術，電子技術和機械技術等許多技術高度集成，可以大大提高機械效率和精度，安裝和拆卸速度，易于維修和維護，控制方便，可靠性，安全性等，以微處理器和微計算機為重心的電子技術及其控制裝置也已廣泛用于采礦機械中。機電一體化技術中使用的數控技術非常明顯，目前在礦山機械中應用的范圍越來越多，重點使用項目包括變頻控制，故障報警等。隨著采礦業對采礦機械性能要求的不斷提高，許多電子控制設備在采礦機械中的應用也將越來越廣泛，并將朝著復雜的結構和專業化的方向發展。

圖1 煤礦機電一體化

2.礦井機電一體化信息智能化現狀分析

(1)關于應用分析

與某些發達國家相比，我國的機電一體化技術起步較晚，但隨著我國的經濟發展和技術進步，機電一體化技術已逐漸得到改善。最初，我國將綜合機械化采煤機（圖2）的研發成果付諸實踐。因此，我國的機電技術得到了極大的改進。隨著時代的發展，機電一體化的信息自動化技術已被廣泛使用，而電動牽引剪的使用是一種相對普遍的技術。在礦山機電一體化設備中，電力牽引采煤機是一個非常重要的組成部分，該設備由多機系統驅動，并且通過合理配置電動機，具有一定的轉型效果。該操作基于多機變速器的合理設計，電機更傾向于工作結構，旋轉效率大大提高。與液壓剪相比，電動牽引剪具有明顯的優勢，可以克服強度的前提，為剪提供必要的制動力。

圖2 采煤機

(2)搭建自動化的管理平臺

統一的數據傳輸網絡平臺和軟件數據存儲平臺被用來實現以信息為交互的機電一體化自動化管理平臺。在信息機電一體化系統中，通過集成和統一這些模塊，完善了各個子系統，包括檢測子模塊，監視和監視子模塊等，以合理地配置每個軟件。首先，通過數據傳輸平臺的統一，可以實現數據表達的統一，并且管理模式和數據的處理格式是標準化的。統一的數據集成可以大大改善信息共享，并真正利用數據的價值。在現階段，該礦場的大多數作業都無人值守。因此，確保礦山機電設備的安全運行需要對其進行自動管理和遠程控制。目前，可以通過遠程控制技術對礦山進行有效監控，但是無限遠程控制技術還有待研究。機電信息交換平臺的建立對生產過程很重要。可以有效地收集中國機電設備的信息，例如供水設備，電源設備等，這些信息可以非常有效地集成。同時，信息平臺可以通過三維效果與視頻技術等結合。直觀的表達方式，增強數據分析的智能性，對生產過程進行動態監控，并提高礦山機電設備的運行效率。在構建平臺時，邏輯系統的組成由多個子系統組成，其中主要包括：環境監測變電站子系統對礦井瓦斯含量進行有效監測。

3.礦井機械中機電一體化技術數控應用分析

(1)礦井的安全生產

為了確保采礦生產的安全，應使用監控系統作為輔助，性能卓越的礦井監控系統（圖3）可以最大程度地減少或防止采礦生產過程中可能發生的安全事故。一般來說，礦山生產中對礦山監控系統有一定的要求，應盡可能保證監控系統的正常運行，以及礦山之間的通訊。必須保證人員安全，以確保地下人員的生命安全。機電一體化數控技術應用在礦山監控系統中，它可以完全連接系統主機中的數據庫，使用局域網形成同步模式，使用通訊接口專門監視主機和備用計算機，并使用專業軟件進行分析和組織，此過程中顯示的各種數據均滿足打印，查看圖像，檢索，加載等各種要求，從而為生產提供技術支持，確保礦山的安全運行與監控系統的正常運行，并提高礦山的生產安全性。

圖3 礦井監控系統

(2)礦井運輸及提升

礦山運輸是確保正常采礦生產的基本任務，其特定的工作效率和整個礦山的實際生產效率聯系的比較緊密。根據很多的資料顯示，現在的常用礦山運輸設備中，傳送帶被廣泛使用，是主要的礦山運輸設備。它們具有許多優點和功能，例如可靠性高，運輸量大和自動化程度高。使用礦井提升機可以達到完全數字化提升的目的。科學的使用機電一體化設備可以調整和改善設備的使用結構，并合理的連接相應的變速箱和鼓，這樣可以很好的增強設備的安全使用性和可靠性。

(3)礦井的綜合采礦

礦井在開采的時候，充分利用了機電一體化數控技術的優勢。近年來，在該設備的具體應用過程中，與液壓牽引相比，在牽引特性上已顯示出獨特的優勢和進步。此外，電動牽引剪具有較大的工作功率，并且可以承受較大的壓力。

(4)礦井機械

礦山使用的供電設備其實就是先進的機電一體化設備，要嚴格按照礦山電源的自身要求，科學、嚴謹的使用一些大功率設備，設備的質量非常嚴格，保證了礦山設備在工作的時候具有較強的安全性和穩定性。在這樣的使用環境之下，要合理的開采礦山，具體的分析各種存在的情況和問題，在此基礎上使用正確的提取方法，以最大程度地減少無功電流的損失和供電系統無功功率的損失，因此功率因數增加。通常，集中清理和現場清理是兩種常見方法。根據礦井機械應用的當前狀態，不難看出使用最廣泛的是微機保護開關。這種設備所使用的網絡功能比較具體，能夠給礦井工作提供更多的便捷，可以普遍的在礦業中使用，大規模應用和推廣。

4.機電一體化數控技術的未來展望

與國外先進技術相比，機電一體化數控技術在國內礦山機械中的應用還存在較大差距。要根據國內礦山的發展現狀，充分學習和引進國外先進的礦山機械技術，規劃和開發機電一體化數控技術，以滿足國內礦山生產的需要。隨著國家機電一體化數控技術能力的逐步提高，采礦公司需要對相關工作人員開展機械和具體技術使用方面的一些重要培訓，以便員工可以適應不斷更新的礦山自動化機械并能勝任操作。此外，礦山機械的維護和管理也很重要，礦業公司應更加重視這一方面，為礦山生產提供穩定安全的環境。

5.結束語

總之，機電一體化數控技術在礦山機械中的應用具有重要意義。機電一體化數控技術可以應用于采礦安全生產，運輸和起重，綜合開采等方面。礦業公司必須加強這項技術的研發，為采礦生產打下堅實的基礎。機電一體化技術的發展為煤炭工業帶來了更廣闊的發展空間。通過其應用和管理平臺分析，改進了基于信息的機電一體化自動管理技術，大大提高了煤炭行業的生產效率，對企業的經濟效益也有一定的積極作用，對改善煤炭資源的合理利用，促進經濟可持續發展。