机电一体化技术在矿山机械的应用及发展研究

管峰 陈海军

摘 要 随着科学技术的快速发展，矿山机械与机电一体化技术相互融合，使得矿山机械得到了很大的发展，极大地提高了作业水平和质量。机电一体化技术在矿山机械中的应用，解放了劳动力，避免了工人遭受井下恶劣的环境，有效地降低了工人的工作强度以及人身伤害，同时作业效率得以提高。鉴于此，本文就机电一体化技术在矿山机械中的应用以及未来的发展方向进行了分析研究，以供参考。

关键词 机电一体化技术;矿山机械;应用;发展

引言

近些年随着我国科学技术的快速发展，机电一体化技术在不断完善，应用范围也在逐步扩大，促使各类产品智能化、数字化、自动化程度不断提升。通过在矿山机械中应用机电一体化技术，有效地促进了新产品的开发和旧设备的改造，推动了矿山机械的智能化、数字化和自动化水平，全面提升了矿山机械的性能和实用性以及采矿的安全性，对采矿企业的发展具有非常重要的意义[1]。

1 机电一体化技术在矿山机械中的应用

1.1 在矿井提升机中的应用

矿物提升作为矿山生产的关键环节，要求具有良好的机械性能以及传动性能。在矿井提升机中应用机电一体化技术对于提升机性能的保证具有积极作用。矿井提升机以芯片和PLC外端结合的方式进行统一控制，对软件功能的实现起到促进作用。而机电一体化技术可以通过保护系统软件以及硬件的方式实现矿井电动的软启动，避免矿井电动机启动过程中出现转差冲击，为提升工作的顺利进行提高技术保障。对于提升操作系统而言，机电一体化技术的应用能够为提升机设置保护系统，实现对提升机运行工作过程的自动监测，在机械运行参数出现错误或者运行中存在零件故障时，保护系统会发出警报，起到提醒作用[2]。

1.2 在带式输送机中的应用

用带式输送机来进行采矿，可以加快采矿作业的工作效率，让采矿的速度得到提升，所以现在的煤矿生产中井下都会普遍应用到带式输送机。虽然带式传输机在随着科技的发展不断提高工作效率，但是带式传输机自身性能容易受到外界的影响，尤其是矿井作业中环境比较恶劣，如潮湿、粉尘、振动等等都对带式传输机有影响，使其工作中容易发生损坏，降低使用寿命，影响采矿工作的正常进行。所以，为了提升工作的效率和质量，机电一体化技术也被应用到带式传输机中，以此来实现远距离操控输送机自送完成运输、清理、减震、分类等一系列工作。并且可以利用机电一体化的智能化特点，在不同的工作环境如斜路，拐角等应用自动调整程序，让传输作业更好地完成，也可以通过设定可调节式的程序，针对监测到的运输材材料不同的体积、重量等因素，通过程序调解变频器等设备，让带式传输机达到最为合适的传输状态。这样不仅大大提升了传输效率，也减小了采矿作业中对带式传输機的磨损从而降低采矿成本，使企业的利润增加[3]。

1.3 在支护设备中的应用

在矿山开采实际工作中，大多数的支护设备采用的是液压支架。但是，随着电气化生产技术的提高，电液综合控制的支护设备应用也越来越多。它主要是利用计算机技术和液压控制技术，将二者有机结合起来，形成了定压双向邻架的结构，提高了支架承受顶板所带来的负荷冲击能力。而且，电液控制的支架也比传统支架的移动速度要快，同时，可以实现支架工作状态的有效监测，提高支架的安全性能。液压支护设备需要高压液体装置才能正常进行工作，通常采用的是乳化液泵来提供液压能力。目前，我国生产的智能化乳化液泵站系统分别由自动配液系统和供液系统两部分构成。它具有自动检测邮箱、油位的功能，实现自动配液以及乳化液浓度的自动检测，一旦乳化液浓度不合标准，则会发出警报，并对其进行定时反冲洗，调节其浓度[4]。

1.4 在空气压缩机中的应用

机电一体化技术在空气压缩机中也得到了合理应用，为运行效率的提升发挥了积极作用。作为矿山开采中必不可少的固定设备，空气压缩机是矿山机械中的重要组成部分，能够有效提高高压机、电机系统以及排气系统的运行效率。同时，基于机电一体化技术的合理应用，系统内部的软件系统得以开通，可以对空气压缩机控制回路接线进行简化，从而使外部线路更加清晰明了。

1.5 在挖掘机中的应用

对于当前采矿企业实际作业而言，挖掘机的使用十分广泛，是矿山机械中不可或缺的重要设备之一，其电气运行系统主要由操作箱、照明灯、电铃以及开关箱等组成。在挖掘机的电气运行系统中应用机电一体化技术，能够对电气运行系统的科技含量进行有效提高，保证挖掘机的安全运行。同时，机电一体化技术能够将电气系统和液压系统结合，高效实现挖掘机在煤矿开采中的具体操作。

2 机电一体化技术在矿山机械中的应用发展

当前我国自己研发制造的矿山机电一体化设备具有智能化、程序化和信息化特点，而且设备体积较小，更易于操作和维护，性能十分可靠。在矿山生产中通过应用这些设备，有效地提高了煤矿的生产水平，降低了作业人员的劳动强度，为矿企创造出了巨大的经济效益和社会效益。当前我国矿山机电一体化技术相较于发达国家还存在一定的差距，因此还需要加大研究的力度，在今后要重视开发具有自主知识产权技术的开发，这其中应以矿山开采技术和配套装备为主导，并进一步增强矿山机电一体化产品的通信功能，使其与综合自动化需要有效地适应。加快推进矿山机器人的开发，并将其作为今后矿山机电一体化技术研究的重点。

3 结束语

总而言之，国内的矿山机械工业迫切需要机电一体化技术的支持，改善传统机械运作方面的不足，从根本上提升矿山机械设备的工作效率。需要注意的是，国内的机电一体化技术与国外相比仍有一定的差距，存在的不足问题较多，需要工作人员进行不断改进与完善，抓住机电一体化的发展方向，彻底提升作业的安全性与高效性。

参考文献

[1] 聂少莉.机电一体化技术在矿山机械的应用及发展趋势[J].科技创新与应用，2017（36）：112-113.

[2] 杨璐嘉.机电一体化技术在矿山机械的应用及发展趋势[J].湖南农机，2018（6）：228.

[3] 金志浩.机电一体化技术在矿山机械的应用及发展趋势[J].科学与财富，2018（36）：47.

[4] 武浩然，张艳玲.机电一体化技术在矿山机械的应用及发展趋势[J].建筑工程技术与设计，2018（4）：59.