煤矿机电一体化技术的创新与发展

王丽胜

中煤昔阳能源有限责任公司 山西晋中 045300

煤炭开采作为一项特殊的产业，不仅是劳动密集型产业，而且具有危险性。特别是长期以来，煤炭开采一直是由工人来进行的，这不仅效率低下，而且很难工作[1]。近几年来，随着科学技术的飞速发展，现代先进技术已广泛应用于煤矿企业。有效促进了煤矿企业机电一体化的实现，提高了煤矿的开采效率，对提高煤矿企业的经济效益具有重要作用。

1 煤矿机电技术现状

（1）煤矿设备集成与程序设计。目前，我国煤矿企业机电一体化技术仅应用于一些大型国有煤矿，尚未形成系统的应对局面。机械设备和程序技术的应用与国外先进技术存在较大差距，我国煤矿企业需要加强设备与程序水平的整合。

（2）中国煤矿井下智能设备。目前，我国一些煤矿也开始在井下开采中应用智能设备，即井下机器人。作为一个独立的设备，它是机电一体化技术在我国煤矿的有效体现，其在地下开采中的应用，特别是对一些大型煤矿，有着非常重要的贡献。然而，在我国煤矿井下机器人应用过程中，仍存在井下设备与井下机器人不匹配的问题。这不仅不利于井下机器人功能的有效发挥，而且对生产安全影响很大，目前仍处于相对落后的水平。

（3）矿山安全生产监控系统。为了有效提高地下煤矿的安全生产水平，我国大量地下煤矿安装了安全生产监控系统，能够满足煤矿生产的基本要求。但由于传感器种类少、寿命短、故障率高，可与监测系统配套使用，因此，煤矿安全生产监测系统可靠性低，利用率低。

2 探索机电一体化技术的实际应用

（1）采煤机设备与一体化机电技术的融合。采煤机是煤矿生产中的重要设备之一。将机电技术集成到采煤机的运行中，可以实现电牵引采煤机，电牵引采煤机与传统采煤机相比，具有更好的采煤性能，促进了采煤机提供更多的牵引，有效克服了采煤机在移动过程中遇到的阻力。其次，电牵引采煤机可用于倾角较大的煤层，实现带制动电机轴端有效牵引。防止停机时机器故障；电牵引采煤机运行过程稳定，可长时间运行。当然，电机刷会产生一定的磨损，但不会对其他部件造成不利影响，因此，电牵引采煤机的整个工作过程相对可靠；电牵引采煤机响应速度快，动态控制运行良好，防止了超载等不良现象的发生。

（2）提升机设备和一体化机电技术的融合。推动机电一体化技术与电梯设备一体化，利用数字化技术促进煤矿运行效率的实际提高，特别是在一些特殊设备中，采用一体化机电技术可以促进设备朝着结构简单的方向发展。为确保设备与计算机技术的全面融合，此外，数字技术可以提高电梯设备的高可靠性，大大降低了电气系统安装难度系数，配置也相对容易操作。兼容性强，无需专业的绞车驱动程序即可实现良好的控制运行。

（3）带式输送机与机电一体化技术。带式输送机应用广泛，已成为煤炭运输过程中的重要组成部分。这种输送机的主要特点是输送量比较大，效率高，可以实现长距离的运输作业。

3 中国煤炭企业机电一体化技术的发展和创新

煤矿现代化的加速和安全技术的迅速发展，导致了井下监测和控制系统的逐步增加。计算机控制和网络技术在煤矿中得到了广泛的应用。使各独立系统有效地结合起来。现阶段，我国的采煤工作面可由计算机网络控制。每个工作面都由计算机网络覆盖，每个掘进点和工作面都可以通过数据传输到地面联网的计算机上。这使得工作人员更容易检查，工作人员不能到现场，可以在电脑上看到任何工作面，任何违反工作面的地方都可以批评和纠正。同时，员工想要的相关信息和数据可以直接在电脑上找到[2]。各级管理者也可以在世界任何一个角落对施工现场进行调度、控制和管理。

（1）严格机电一体化管理。一方面，在技术方面要严格管理，对现场机电设备要进行严格的分支技术控制。机电管理人员也应充分发挥这一双重职能，加强机电管理和安全生产管理；另一方面要做好机电设备管理工作，机电一体化管理要勇于创新，同时要改革一体化技术。

（2）矿山智能机械控制。任何长期从事采掘行业的人都知道，采掘工作是以一种非结构化的方式进行的，这是复杂的。一般来说，由于我们无法了解具体的施工环境，所以很难建模。煤层开采存在诸多不确定因素，导致了传统开采方式的危险性。所以，我们可以通过使用智能控制避免许多不必要的危险。

（3）电力电子及电气传动自动化在煤矿企业中的应用。近年来，我国煤矿企业在电气传动、煤矿机电交流调速和数字直流调速系统发生了一些变化。与此同时，我们从西方国家引进了先进的提升机和采煤机。很明显，引进先进的外国技术可以提高我国煤炭和电力发射机的自动化水平。

（4）加强矿山质量标准化的管理。①为了实现矿山质量管理的规范化，需要有一套行之有效的管理体系，对矿山使用的所有设备进行定期检查，防止发生一切可能影响安全的事故。②所有的矿山设备都要维护，做到谁使用的，保管、维修就要由谁来负责。

（5）加强传感器技术的研究与开发。为了准确判断自身的状态和周围环境，机电一体化设备需要使用大量的传感器来完成对各种数据的采集，并通过计算机对工作人员进行分析和处理。通过获得的数据，工作人员可以判断机器是否正常运行，是否需要进行维修和诊断[3]。因为井下的条件恶劣，高灵敏度传感器的使用寿命较短，因此有必要加强矿山专用传感器的研究与开发，提高传感器的稳定性和使用寿命。

4 结语

总之，煤矿机电一体化技术是多种高新技术的有效结合。这是人类社会生产发展的必然结果。它是在这个过程中投入使用的。煤矿企业在有效提高生产效率、矿井生产、生产水平与生产能力方面发挥了积极作用。通过机电一体化技术的应用，它给矿业公司带来了巨大的经济效益，对促进煤矿企业健康发展发挥了积极作用。