煤矿综采设备机电一体化的现状和发展

陶甲甲 马彦兴 王建立

摘 要：对于煤矿生产而言，综采设备的机电一体化是其开采技术升级的重要推动力量，具有重大的意义。本文首先从矿井运输设备、液压支架以及采煤机三个方面分析了煤矿综采设备机电一体化发展的现状，然后再分别从智能化发展、系统化发展以及绿色发展三个方面探讨了未来煤矿综采设备机电一体化发展的方向。

关键词：煤矿生产；综采设备；机电一体化

前言

煤矿综采设备的机电一体化简单来说就是通过在煤矿综采设备中引入电子技术把电子化设计以及机械装置融合起来，形成一个新的系统。但需要注意的是机电一体化并不等同于简单地将电子技术与机械技术拼凑起来，而是通过电子技术的深度融合，实现机械装置的各项功能的升级。在煤矿生产中，机电一体化无疑是煤矿综采设备一个重要的发展趋势。

1 煤矿综采设备机电一体化发展的现状分析

机电一体化对于煤矿综采设备生产能力的提升有重大的促进作用，因此无论在国内还是在国外都受到了很大的重视。经过多年研究和开发，我国的煤矿综采设备机电一体化技术已经越来越成熟，并且相关的设备大部分也已经完成的国产自主化，煤矿综采设备的机电一体化水平得到了有效的提升。机电一体化技术在煤矿综采设备中的应用主要包括以下四个方面：

一是矿井运输设备的机电一体化。运输提升系统在煤矿生产中占据着重要的地位，运输能力的高低直接影响着煤矿生产的实际生产能力。机电一体化技术的应用可以改善矿井运输设备的各项功能，对于井上井下运输能力的提升具有积极的作用。在国内，大巷運输系统的机电一体化水平得到了巨大的提升，通过以电子器件为核心，以直流式交流变频为驱动方式的带式输送机的应用，提高了整个运输系统的运输能力。而在国外，煤矿运输提升系统的机电一体化水平的发展更进一步，已经开发出了具有更好的电气控制效果的机电一体化提升系统，如交变频调速提升机和磁阻电机等。

二是液压支架的机电一体化。液压支架在煤矿开采中发挥着重要的支护作用，是综采设备的重要组成部分。通过应用机电一体化技术实现液压支架的电液控制，使其支护控制性能更加安全可靠，很好地满足了煤矿生产安全、高效的要求。在国内，液压支架自移多使用上世纪末的机电一体化技术成果，有效的提高了液压支架的适应性。在国外，液压支架的机电一体化发展已经进入了微电控制，使得煤矿综采设备的机电一体化又向前迈进了一步。

三是采煤机的机电一体化发展。采煤机的开采能力是煤矿产能的直接体现，因此采煤机的开发和改进历来都受到高度的重视，在综采设备中采煤机的机电一体化程度是最高的。首先在采煤机牵引部分进行了机电一体化升级，通过直流电牵引来改造采煤机的动力装置，从而使采煤机能够以负载情况来进行牵引速度的自动调节。交流感应电动机是另一种有效的动力装置，可以通过交流变频方式来进行牵引速度的调节。机电一体化优化了采煤机的机械传动结构，提高了电能转换为机械能的效率，使其可以达到百分之九十九。其次采煤机的机电一体化还体现在通过微处理器以及天然射线法来实现自动调节滚筒采高的目的。最后电气一体化的采煤机还可以利用红外线进行支架数目的计算，进而帮助进行采煤机工作面位置的确定，推动了采煤机无线电遥控操作的进行。另外，机电一体化技术使得采煤机能够自动进行运行状态的调节，推动了采煤机故障诊断的数字化。

2 煤矿综采设备机电一体化发展的方向探讨

在新形势下，我国的煤矿生产出现了新的变化，煤矿生产更加趋向于少人化，未来甚至要实现无人化的发展。煤矿综采设备的开发正是实现这一目标的重要手段，同时综采设备的发展也会受到这一目标的影响，并为这些目标服务。煤矿综采设备机电一体化发展主要有一下几个方向。

2.1智能化的发展

在当前，虽然煤矿综采设备的机电一体化已经处在一个较高的水平上，其自动化程度相较于以往已经有了很大的提升。这对于煤矿生产的少人化、自动化目标的实现，保障煤矿生产的安全具有重大的促进作用。但是，煤矿综采设备的自动化水平还有进一步的提升空间，而应用智能技术无疑是进一步提升煤矿综采设备自动化水平，并最终实现煤矿综采设备的智能化的关键。在目前煤矿的综采设备无论是采煤机，还是运输设备都还远远达不到智能化的真正要求，将智能化技术与机电一体化技术相结合，实现开采、运输、故障诊断、监测与排查的智能化无疑是综合采煤设备机电一体化的重要追求。

2.2系统化的发展

在煤矿综采设备机电一体化发展的过程中，单机设备的机电一体化已经达到了一个很高的水准。随着各种单机煤矿综采机电一体化设备的推广，在设备使用中涉及到的技术种类也更加繁杂多样，这使得综采设备的整体性操作遇到了不小的困难，因此在煤矿综采设备机电一体化发展中必须解决整体性操控的问题。通过将各种单机煤矿机电一体化综采设备进行整合，以一套统一的标准将各类设备组合成一套具有良好操作性的系统，是其中一个发展思路。机电一体化煤矿综采设备的整体系统化大势所趋，经过系统化的整合，各个不同的设备之间将实现更加有效的协调和配合，对于煤矿生产效率的提高具有很大的促进作用。

2.3绿色发展的趋势

众所周知，传统的煤矿生产对于自然环境具有很大的破化，会带来一定的环境污染。满足环境保护的相关要求是煤矿生产的重要前提，煤矿综采设备的机电一体化发展也必须以实现环保、绿色的煤矿开采为目标。在机电一体化发展的过程中，煤矿综采设备必须综合应用各种机械技术、微电子电子技术、信息技术、智能化技术等来实现煤矿的精细化和集约化生产，使得设备的效率得到提高，能耗得到降低，减少对环境的破化和污染，满足节能环保的要求。

结语

机电一体化技术是提高煤矿综采设备效能的重要技术手段，经过了长时间的探索和改进机电一体化的煤矿综采设备已经被广泛应用于煤矿生产当中。煤矿综采设备的机电一体化深刻改变了煤矿生产的面貌，推动了其集约化和精细化发展，使其安全性和绿色环保目标的实现有了更加有力的保障。

参考文献

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