機電一體化在現(xiàn)代化礦井中的應用

＊石占峰

（陽泉市大陽泉煤炭有限責任公司 山西 045000）

引言

煤礦機電一體化技術的有效應用，使煤礦生產(chǎn)實現(xiàn)了效率以及質(zhì)量的提高，但是隨著煤礦不斷增長開采量，導致開采面環(huán)境逐漸走向惡化，進而使煤礦安全生產(chǎn)過程中對機電一體化技術提出了更高要求。在不久的未來，隨著科技的不斷發(fā)展，機電一體化技術會逐漸被完善，并且發(fā)展方向會傾向于無人操作化，強化機電一體化的主要性能，使我國這方面的技術逐漸與國際化水平同步前進。

1.煤礦機電一體化技術的簡單概述

通常情況下，談起機電一體化，人們就會立刻聯(lián)想到各種機械制造，經(jīng)常會認為機電一體化技術屬于機械制造行業(yè)。實際情況并非如此，機電一體化的思想最早是起源于機械制造行業(yè)，但是隨著不斷進步和發(fā)展，逐漸被各行各業(yè)廣泛應用，并且各自有著獨特內(nèi)涵。機電一體化技術主要立足于機械技術層面，借助現(xiàn)代化計算機、網(wǎng)絡以及自控等方面的技術，促進生產(chǎn)方式和方法具備較強的科學性和合理性。煤礦行業(yè)中所應用的煤礦機電一體化，其主要是將先進的計算機技術融入在以往的機械設備當中，強化機械作業(yè)過程中的操作水平，并對煤礦生產(chǎn)的實際強度加以控制，增加煤礦生產(chǎn)過程中的安全系數(shù)，在煤礦的實際生產(chǎn)過程中，有效應用機電一體化技術，可以有效控制開采作業(yè)的整個過程，并借助現(xiàn)代化技術，實時監(jiān)控煤礦的開采作業(yè)，合理控制開采的實際進程。通過自動化控制技術，遠程監(jiān)控開采作業(yè)的全過程，使煤礦生產(chǎn)效率得到提高。在煤礦實際生產(chǎn)中，借助計算機系統(tǒng)有效監(jiān)控礦井中的具體情況，在察覺到問題時可以在第一時間內(nèi)上報，能夠杜絕安全事故的出現(xiàn)。

2.機電一體化技術所具備的重要性

首先，在煤礦機械中有效應用機電一體化技術，能夠大大提高煤礦企業(yè)的實際生產(chǎn)效率，隨著自動化水平的不斷提高，徹底解放了眾多勞動力，優(yōu)化了以往生產(chǎn)模式中的缺陷。其次，在煤炭開采過程中有效應用機電一體化技術，使煤礦開采實現(xiàn)了效率的提高，大大降低了開采成本，使企業(yè)收獲了更多的經(jīng)濟效益。除此之外，機電一體化技術還帶動了煤礦行業(yè)的進一步發(fā)展，在相關產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展中給予了大力支持。最后，煤礦原有的開采模式具有相對較差的環(huán)境，且技術和設施相對落后，管理制度缺乏完善性等多種缺陷，大大降低了煤礦的開采效率，并且無法為員工的人身安全提供保障，使員工的人身安全以及企業(yè)的實際效益受到了嚴重威脅。機電一體化技術的廣泛應用，大大提高了煤礦機械化水平，不僅保證了安全生產(chǎn)的順利開展，保障員工的生命安全，而且改善了開采作業(yè)的惡劣環(huán)境，使開采效率得到了提高，為企業(yè)帶來更大的經(jīng)濟效益。

3.在現(xiàn)代化礦井中機電一體化技術的有效應用

圖1 監(jiān)控系統(tǒng)

(1)在監(jiān)控系統(tǒng)中的有效應用

在礦井的實際生產(chǎn)過程中，完善的監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)揮著重要作用。礦井中對于監(jiān)控系統(tǒng)具有十分嚴格的要求，而安全監(jiān)控系統(tǒng)更是不能隨意停用，否則會導致地上相關工作人員與地下工作的具體情況失去所有聯(lián)絡，無法有效保證礦工的人身安全。有效應用機電一體化技術之后，借助局域網(wǎng)絡，使機內(nèi)數(shù)據(jù)庫能夠形成一種同步模式，通過自行研制的專門的通信接口對主備機實施心跳監(jiān)控，有機結(jié)合軟硬件，使自身儲配的數(shù)據(jù)庫能夠與主機同步，同時能夠分擔多項任務，如數(shù)據(jù)檢索、圖形顯示以及網(wǎng)絡上傳等等，歷經(jīng)多年的現(xiàn)場應用，在礦井配備的監(jiān)控系統(tǒng)中機電一體化技術的有效應用取得了顯著效果，在安全生產(chǎn)方面發(fā)揮了重要作用。

(2)在提升以及運輸系統(tǒng)中的有效應用

通過內(nèi)裝式提升機，在煤礦配備的提升以及運輸系統(tǒng)中機電一體化得到較好的應用。立足于目前情況而言，技術相對先進化，其主要選擇電機與滾筒兩者結(jié)合的一體化形式設計，其結(jié)構(gòu)相對簡單，操作十分方便，系統(tǒng)更具準確性，能夠達到較高的自動化控制水平。我國多數(shù)煤礦已經(jīng)普及了皮帶式運輸以及生產(chǎn)，強大動力的運輸機十分普遍，這種帶式輸運機具有眾多優(yōu)勢，其能夠完成遠距離的長時間輸送、大量輸送等作業(yè)。在計算機配備的控制系統(tǒng)的實時監(jiān)控下，能夠發(fā)揮出自我診斷以及保護的性能。

(3)在帶式輸送機中的有效應用

帶式輸送機的主要特點有：較長距離的連續(xù)輸送、大規(guī)模輸送、運行十分可靠、較高的效率以及達到自動化水平等。在我國煤礦井下所配備的煤炭輸送系統(tǒng)中已經(jīng)成為關鍵的運輸設備。因此，近些年，在機電一體化技術中成為研究的重點內(nèi)容。目前，多數(shù)煤礦配備機、電、液為一體形式的CST能夠有效控制的軟件啟動裝置。因為動態(tài)分析、網(wǎng)絡監(jiān)控技術和啟動延遲技術都未得到有效解決，我國帶式輸送機不能配備過多的中間驅(qū)動點，導致輸送機的實際單機長度以及運量受到了限制。

圖2 帶式輸送機

(4)在現(xiàn)代化礦井的采掘工程中機電一體化技術的有效應用

在煤炭開采作業(yè)中礦井采掘工作是一項基礎性施工環(huán)節(jié)，礦井回采和掘進兩個環(huán)節(jié)工作效率的高低對于礦井煤炭的實際生產(chǎn)效率具有直接影響。在掘進工程施工過程中機電一體化技術的有效應用，能夠使采掘作業(yè)效率實現(xiàn)有效提高。在現(xiàn)代化礦井采掘工程中機電一體化技術的有效應用，其核心主要是掘進電氣系統(tǒng)。采煤工作面主要借助電進行采煤機的牽引，工程設備的主要特性是較強動力、良好的牽引性、簡單化的結(jié)構(gòu)以及較高的工作效率等等。

4.優(yōu)化煤礦機電一體化系統(tǒng)的有效建議

(1)打造一支高水平的展業(yè)人才隊伍

在技術管理過程中人所具備的素質(zhì)水平是一項重要的決定性因素。在工作過程中人是主要的承擔者以及執(zhí)行者，細化至管理、技術以及操作等多種職務。首先，作為管理者，需要對國家法規(guī)以及行業(yè)法規(guī)做到認真執(zhí)行，在管理層面，盡可能為生產(chǎn)提供最大服務。其次，技術人員需要對先進化的工藝展開深入的學習以及鉆研，力爭成為技術改進的主要踐行者。最后，相關的操作人員必須遵循煤礦企業(yè)中的安全規(guī)程，在機電運輸、提升以及監(jiān)測的有效應用中，必須對各個系統(tǒng)裝備中的具體使用規(guī)程做到熟記，并且嚴格遵守相關的規(guī)程操作；必須保證每一項保險裝置具備一定靈敏性、安全性以及可靠性，在設備的實際使用過程中嚴禁停用保護裝置。

(2)強化技術管理

在技術管理過程中技術人員占有主體地位。首先，需要在全體員工中進行尊重知識以及人才良好氛圍的營造，采用激勵手段，讓更多的職工展開業(yè)務的深度鉆研以及知識的學習。通過對技術管理任務進行逐級分解，對技術人員實施責任制度，使職責、職權(quán)以及各個專業(yè)班組職責等之間形成掛鉤關系，最大化體現(xiàn)技術人員的重要作用，進而讓各項技術能夠為生產(chǎn)提供更好服務。其次，需要嚴格落實自查工作，采取科學合理的有效措施，對提升運輸以及檢測等系統(tǒng)加大管理力度。最后，必須強化機電技術管理方面的工作成效，對技術實施嚴格的審批制度。測定設備所具備的技術性，并總結(jié)報告以及存檔備用。

(3)增加設備投入量，使信息達到網(wǎng)絡化水平

在煤礦生產(chǎn)達到可靠性水平中現(xiàn)代化科技裝備是一項必要的條件，強化管理成效、提高實際生產(chǎn)效率，不僅是有效避免發(fā)生事故的重要保證，也是推動企業(yè)快速發(fā)展的關鍵保證。需要增加資金投入量，對設備加快更新?lián)Q代的速度，有效推廣新技術以及新工藝的有效應用，進而使設備安全性實現(xiàn)提高。同時，需要力爭監(jiān)控系統(tǒng)所收集的實時監(jiān)控信息實現(xiàn)網(wǎng)絡共享，系統(tǒng)中所有的應用軟件能夠按照統(tǒng)一格式為外界提供可靠的監(jiān)測數(shù)據(jù)。

5.結(jié)語

通過深入分析在礦井中機電一體化技術的有效應用，使井下作業(yè)達到自動化以及機械化水平，是世界中各個國家從事采礦技術科研職務工作人員以及采礦工作努力奮斗的同一目標。機電一體化技術在努力幫助工業(yè)實現(xiàn)智能化發(fā)展的同時，拓展了我國煤礦開采的空間，同時為煤礦行業(yè)經(jīng)濟的快速發(fā)展鑒定了基礎。