机电一体化技术在煤矿机械中的应用分析

李洪军

【摘 要】为促进煤矿机械的技术升级更为全面，提升机电一体化技术的应用水平，文章对机电一体化技术在煤矿机械中的应用进行详细解读，首先对此项技术的基本原理与应用产品进行论述，而后列举机电一体化技术的各项应用优势，如可保障开采安全、可提高企业经济效益及劳动力收入、可提高煤矿开采效率等，最后，分析煤矿机械中的应用实践，如带式输送机中的应用、安全生产监控系统中的应用、在提升机中的应用、在采煤機中的应用等。

【关键词】机电一体化技术;煤矿机械;监控系统

引言

机电一体化技术在煤矿开采过程中的使用，不仅提升了机械运作效率，也让工作人员承担的任务负担得到减轻，最为重要的一点是节约了煤矿开采过程中需要占用的资源，大跨度提升了煤矿开采的效率。

1 机电一体化技术

1.1 技术概述

我国现在的机电一体化技术在主菜单和电源功能的有机融合基础上，可以通过引导微电子技术和智能技术，使之与各方面进行相互配合，由于它还有较强的控制性能，可以为新型机电一体化技术提供环境。在发展过程中一些简单的问题都会给机电一体化的发展带来影响，比如生产时不集中与生产技术简单等问题。在多次的研究分析后，发现信息、微电子技术都会与机电一体化技术相配合。在上个世纪 80 年代，我国研究人员开始对机电一体化进行研究与分析并取得了初步的发展。目前，我国机电一体化产品发展的方向大多数是以机电一体化的智能化，系统化以及小型化，使得使用机电一体化技术的煤矿工作人员的安全系数得到保障。

1.2产品列举

很多国家为成为发达国家，在发展的过程中大量使用能源，使得地球上的资源越来越少。目前，各个国家开始关注不可再生能源和再生能源的问题。我国的煤矿作为不可再生能源中的一部分，与它有关的工作变得尤为重要。随着科学技术不断的进步，我国煤矿机械中也开始使用机电一体化产品，大大的提高了煤矿企业的开采率。同时，机电一体化产品，它是以计算机控制为主的国产供电设备，它具备了很多机械，如提升机、输送机、电牵引采煤机等，并且这些机械中都有很多先进的功能如信息控制，全城监控以及自动报警等。机电一体化产品现在应用于煤矿机械管理工作中，它提高了煤矿企业的开采工作，保障工作的安全质量，提高了工作效率以及开采工作人员的安全性。

2机电一体化技术在煤炭机械中应用的优势

2.1保障开采安全

煤矿开采企业在传统的开采工作落实中，由于受到了较大的技术限制，导致开采工作持续处于较大的安全隐患中，同时基层工作员的身心一直处于较为恶劣的环境中，无论是生理还是心理都在承受较大的负担，不利于健康维护。

2.2有利于提高企业经济效益及劳动力收入

在开采设备中使用机电一体化技术，可让工作效率得到提升，煤矿资源的产量也因此得到提升。同时可减轻对自然环境的破坏，促进企业生产工作流程的洁净、节能。企业的生产经营效率得到提升后，可以带动周边的相关产业发展，同时有更多的资金研发新技术，促进技术升级的效率，让企业的发展运作速度更快，逐渐形成一个健康的闭环，让整个煤矿开采差产业的环境得到净化，利用技术全效带动产业的发展、市场的运作。

2.3有利于提高煤矿开采效率

机电一体化技术在煤矿矿产资源开采中的应用，促进了技术与系统的升级，这个过程是节约资源、缩减对环境造成的污染的重要操作，因此必须得到专业人员的重视，尽量通过设备与系统升级完成技术革新。尤其是一些耗人工、耗时间、耗设备的生产步骤，如果可以借助机电一体化技术，不仅可以大幅提升工作运行效率，还能让煤炭的生产方式得到转变，而微处理与自动化技术的支撑，让很多设备实际运作中出现的问题与漏洞得到填补、完善，提升了设备的操作安全性与运行的稳定性，可以对操作人员提供更为强大的安全性保障。

3 机电一体化技术在煤矿机械中的应用实践

3.1 机电一体化技术在带式输送机中的应用

随着时代的进步与发展，机械生产过程中各种各样的技术推陈出新、更新迅速，煤矿生产过程中使用到的机械也不例外，如输送机，不同地区、不同规模的煤矿企业使用的输送机类型存在差异，较为常见的一种是巷道带式输送机设备，使用优点是可以自由伸缩，有效弥补了我国大型煤矿开采企业输送涉笔使用上一直存在的成套长距离和大倾角带式协调问题，提供了技术解决方案，让我国煤矿开采企业的生产效率因此得到提升。同时，近些年来，随着新型技术的研发与升级，我国煤炭行业还开发出了以 PLC为核心的可编程控制设备、多种制动、软启动装置，这种运输装置主要采用调速型液力耦合器、行星齿轮减速器为驱动系统，能够保证设备的使用性能更强，使用过程更加安全。

3.2 煤矿安全生产监控系统中的应用

20世纪末期，我国的煤矿监控系统发展速度较快，主要得益于国外在此部分的技术研发成果较多、进步较大。尤其是一些研究机构借鉴国外先进技术后研发出的新型系统，如KJ95 系统，主要用于井下通信与工业电视的监控，可以对井下的工作开展情况进行全面监控。需注意的一点是工业电视监控与井下的通信不仅能够随意搭配，还可以单独使用，让不同需求的矿井开采工作得到全面满足。

KJ95 综合监控系统配置基础中，监测系统与通信系统之间是相互独立存在的，连接主线的材质为光纤，可对语音信号以及监测系统收集的数据信息的传输稳定与迅速性能进行保证，同时可被地面的电端机接收，为了让光纤的传输过程更加节能、高效，光端机通常将结合后的信号转化为光信号，而后经过矿井下的光端机将光信号直接转换成为电信号，输送至井下工作人员手中，同时这个过程里的数据信息与语音信号是分开送达的，主要经过井下的电端机RS232接口，让数据信号被完整、清晰的送到矿井下的传输接口中，而后再对应输送到各个分站点。各个分站点主要通过分线盒将语音信号传导到各个话机上，这个过程中的语音信号与监测数据也是双向传递的，提升了信息传递的效率，更让整个过程得到了简化。但是需要注意的是目前的KJ95 煤矿综合监控系统运作还处于经验积累、实验阶段，如果想要为煤矿系统建造一个出一个优质的信息传输系统，还需积累更多的经验，做出更多的技术调整与升级。

3.3 在提升机中的应用

直流全数字化技术在煤矿机械中使用一体化技术种类中代表着煤矿采掘系统的等级配置，可将自动控制、电力电子、通信、机械与驱动、滚筒机械结构集成为一体化技术，主要作用于提升机的内装式中。为了让电器的安装得到简化，可以使用总线全数字化提升机，这种类型的提升机不仅可以相互配合协作，内部结构还较为简单，如果使用过程中出现问题，可以尽快找到原因并尽快排除。

3.4 在采煤机中的应用

机电一体化技术应用到产品机上后，衍生出的产品是电牵引采煤机。这种机械与传统的液压牵引采煤机相比，更加节能，可以节约大量的人力支持，缩减工作人员需要承担的工作量，同时能够在生产工作中提供更大的牵引力。在煤矿的开采阶段，主要采用电能进行控制，将大倾角中的煤层进行牵引，节约出更多的能源。采煤机的系统整机实际运作中不会产生摩擦力，因此收到的磨损更小，也直接减轻了工作人员的维修负担，保证了工作效率的同时，降低了出错率。自动化技术还可应用到采煤机的神经网络控制系统中，这可以说是一项智能技术，在机电工程中体现很大的应用价值。机电系统的控制中，神经网络可以对生产中相关的数据和运行状态进行智能化的识别，实现控制方式的最优化升级。

结语

机电一体化技术在煤矿开采过程中的应用，可大幅提升机械运作的效率，同时节约更多的人力与物力资源，缩减企业在机械设备与人员方面承担的成本。同时，随着技术的不断升级与发展，一体化技术的发展方向将更加广阔，可为煤炭企业的发展带来更多技术支持。

参考文献：

[1]翟志刚.机电一体化技术在煤矿机械中的应用[J].石化技术，2019，26（07）：8-9.

（作者单位：扎赉诺尔煤业有限责任公司灵东煤矿）