机电一体化在煤矿机械中的应用

孟瑞峰

（内蒙古神东天隆集团股份有限公司武家塔露天煤矿，内蒙古 鄂尔多斯 017209）

在行业发展的进程中，科技起到的推动作用是明显的。从煤矿行业的角度来说，机电一体化技术已经得到普遍应用，并促使煤矿行业发展速度持续加快。对此项技术加以运用能够起到的作用较大，通过其技术可以使得煤矿开采的整体效率明显提升，生产方式也会更为先进，相关人员所要承受的劳动强度也会降低很多，另外可以使企业获得的经济效益实现最大化。机电一体化技术得到充分应用可以使得煤炭开采量大幅增加，而且可以将开采费用控制在合理的范围内，工作人员的人身安全也可得到保证，并可使得煤矿事故发生几率降低很多。

1 机电一体化技术

从煤矿工业发展的现状来看，煤炭开采、设备装配等已经对机电一体化技术加以应用。机电一体化即通过有效措施使得信息技术、电子工程技术能够实现有机结合，进而在机械工程中加以充分应用，确保其作用能够充分发挥出来。对于机械工程而言，将机电一体化技术的价值展现出来，能够使操作的整个过程纳入到自动监控中。在现阶段，智能微电子技术的发展速度是较快的，在此背景下，将现代信息技术、机械工程技术切实结合起来，并对智能系统予以充分利用，可以保证机电自动化技术具有的优势真正展现出来，技术性能会有大幅提升，在工业领域得到应用后，也可为工业发展注入强劲动力。这里需要指出的是，技术结合并非只是将相关的系统予以叠加处理，必须要按照严格的标准来完成技术分析，继而将不同技术具有的优势加以整合，确保一体化目标能够切实达成，技术性能可以充分发挥，使得机电一体化技术能够保持更为稳健的发展。现代信息技术涵盖的领域较多，从机电一体化来说，也必须要将信息技术的应用作为关注的重点，并要保证思维创新能够切实达成[1]。从当前应用的现状来看，信息处理技术带来的障碍是较大的，因而要针对技术故障展开全面的分析，确保能够在最短时间内予以消除，进而使得技术障碍造成的影响大幅降低。为了保证信息传输更为顺利，信息技术的处理是不可忽视的，而要保证机电一体化技术能够真正发挥出效用，数据信息传输也是不可忽视的，只有获得所需信息，运行才能真正保持正常状态，所以说，信息技术需求方面存在的障碍也是较为常见的。确保信息化技术具有的性能大幅提升，信息传输保持正常，这些在机电一体化生产中都是要加以考虑的，当技术性能得到提高后，机电一体化才可在更为适宜的环境中保持稳定运行状态。

2 机电一体化技术在煤矿机械设备中的重要作用

国内的机械水平有明显提升，这对煤矿行业发展起到的促进作用是较大的，从煤矿企业的角度来说，必须要认识到机电一体化技术的重要性，并对其加以充分利用。我们国家的煤矿企业对机械设备维护、升级的重视程度是较高的，如此可以使机电设备的使用寿命切实延长，其性能也会真正发挥出来。众所周知，煤矿开采所处环境是非常恶劣的，地下环境较为复杂，这就使得机械设备运作受到极大的影响，如果未能得到解决的话，那么在使用过程中出现安全隐患的几率是较大的，解决这个问题的主要途径就是要将机电一体化技术加以充分利用，如此可以对环境产生的影响切实降低，劳动安全也可得到保证，相关人员所要承担的工作也会明显减轻[2]。和传统煤矿机械设备比较可知，对机电一体化技术加以应用可以使得工作效率大幅提升，煤矿生产质量也会得到切实保证。对自动化控制技术、计算机技术加以应用后，煤矿机电设备具有的工作性能会切实增强，运行效率会有大幅提高，这样一来，煤炭产量自然就可得到保证，企业能够获得更大的经济效益，煤矿工人所要承担的劳动力也会减轻很多，可为煤矿行业发展奠定坚实的基础。

3 在煤矿机械中应用机电一体化技术的优势

3.1 保障生产安全

从煤矿行业发展的现状来看，生产安全受重视程度是较高的，国内煤矿生产技术发展的速度是较快的，尤其是安全水平的提升需要重点关注。煤矿机械的应用过程中，机电一体化技术能够起到促进作用，可以使得机械化水平有明显提高，相关人员并不需要和机械设备接触，采用远程操控方式就能够完成生产工作，这样一来，人员安全就会得到保证。另外，利用机电一体化技术还可保证监控更具实时性，了解生产环境出现的变化，在第一时间将安全隐患寻找出来。从机械设备操控的角度来说，机电一体化技术的应用可以使得精确性明显提升，设备能够保持稳定的运行状态，这样就可保证安全事故的发生几率大幅降低。

3.2 提高企业经济效益及工人收入

煤矿生产是离不开机械设备的，将机电一体化技术加以应用可以使得煤矿企业获得更为理想的经济效益。具体来说，首先是通过机电一体化技术可以使煤矿生产有序展开，投入的人力资源明显减少，如此一来就可使成本控制在合理的范围内[3]；其次是利用机电一体化技术能够使整个生产系统的自动化程度大幅提高，生产效率也会有明显提升；最后是在机电一体化技术的辅助下，精确度能够得到保证，智能化水平也会提高很多，煤矿生产自然就可顺利展开，企业在市场中可以保持竞争优势。

3.3 提高煤矿开采效率

将机电一体化技术应用于煤矿机械当中能够使煤炭开采方式出现明显转变，可选择更为适用的生产方式，而且开采效率也会有明显提升。将智能化、自动化技术加以充分应用可以使机械设备存在的弊端切实消除，这是保证煤炭开采效率的关键所在。

3.4 节能性和环保性更好

从煤矿机械设备现状来看，将机电一体化技术加以应用可以使设备性能大幅增强，能耗也会明显减少。从掘进机械、运输机械来看，将机电一体化技术予以应用后能够保证此类设备的运行更为稳定，可控性也会明显增强，而且煤矿开采也不会严重破坏周边环境，这样就可保证生态化生产目的顺利达成[4]。

4 机电一体化技术在煤矿机械中的应用

4.1 在煤矿掘进机控制系统中的应用

对当下的煤矿作业进行分析可知，机械设备的使用是较为常见的，而煤矿掘进机则是不可缺少的。此种机械设备是通过PLC技术来实现控制目的，电路、元器件、油泵均纳入到监控范围中，如此就可使保护效果更为理想。对其电气系统进行分析可知，组成部分包括照明灯、操作箱、开关箱等，而且这些元器件的安全性能是较高的。整个电气控制系统采用的设计理念是较为先进的，结构也更加合理，安装工作也是非常简单的。煤矿掘进机采用的控制系统是非常先进的，故障记忆功能也已具备，这样就可保证主控制器能够得到有效管控，而且保护效果更为理想。掘进机处于工作状态时，工作电压、运行数据能够在显示仪表、液晶屏中清晰呈现，故障信息同样可以显示，这样就可保证相关人员及时予以解决，之所以这个目的能够顺利实现，是因为动力载波技术得到了合理应用。通过PLC技术也可有效控制回路，也就是利用通讯器实现对操作箱的控制，保证信号收集顺利完成，在相关程序的辅助下使得继电器输出得到有效控制，如此一来，开关控制目的就能够切实达成。对计算机一体化技术加以应用可以使得掘进机控制系统的作用充分发挥出来，漏电检测、电流互感器的控制真正实现自动化，如此一来，电气控制系统自然就会更具实效性。

4.2 在煤矿采煤机中的应用

在进行煤矿生产作业的过程中，采煤机的使用是不可忽视的，想要保证煤矿产量大幅提升，经济效益实现最大化，关键就是要寻找到可行的途径来保证采煤机运行效率切实提高，而机电一体化技术得到应用后，电牵引采煤机出现，并在煤矿开采中发挥着重要作用，其机械性能有明显提升，并对生产效率起到促进作用，和传统采煤机相比，具有的优势是较大的。对电牵引采煤机分析可知，其选用了电控制操作，如此可以保证采煤机获得足够的牵引力，移动过程中产生的阻力不会有影响，如果牵引采煤机下滑的话，电制动可以直接启动，而且电能消耗也可控制在合理范围内[5]。从煤矿作业的角度来说，开采深度加大后，煤层倾斜角必然会有改变，若想保证开采作业顺利展开，必须要保证采煤机具有良好的制动性。牵引电动机对机电一体化技术予以应用之后，轴端可安装控制装置，如此就能保证采煤机避免下滑。我们国家对其是较为重视的，采煤机的自主研发正在深入展开，而将机电一体化技术加以应用则可使得煤矿机电设备的实效性大幅提升。

4.3 在煤矿生产监控系统中的应用

在进行煤矿开采的过程中，安全问题是不能有丝毫忽视的，为了使得生产监控系统的作用真正发挥出来，应该对机电一体化技术予以应用，如此可以保证传统监测中存在的一些问题顺利消除，煤矿生产面对的安全隐患自然就会减少很多，相关人员的安全也就能得到保证，安全事故发生概率会降至最低。从我们国家的现状来看，机电一体化技术的相关研究正在稳步推进，和域外发达国家进行比较是较为落后的，自上世纪90年代起，煤矿机械设备开始对此项技术加以应用，效果是较为明显的。在科技水平大幅提升之后，煤矿生产的受重视程度明显提高，尤其是安全生产成为大家关注的重点，因而安全生产监控系统成为了研究的主要方向。从当下的现状来看，机电一体化技术已经较为成熟，相关的研究也在深入展开，这就使得煤炭监控系统的整体水平明显提升，煤炭开采作业可以在更为安全的环境中展开。

4.4 在皮带输送机中的应用

煤矿企业在展开开采作业的过程中，输送机是不可缺少的机械设备，从当下的开采作业现状来看，皮带输送机的应用是较为常见的，其在运输能力、工作效率、持续性等方面具有明显的优势，因而得到了较为普遍的应用。从煤矿企业的角度来说，若想保证生产运输的实际需要得到满足，必须要将皮带输送机的作用充分发挥出来。将机电一体化技术予以应用可以使机械设备具有的性能大幅提高，而且其运行能够保持稳定状态，效率也会有明显提升。进行煤矿开采作业时，机电一体化皮带输送机的应用效果是更为理想的，通过CST可控软件能够使其驱动装置得到良好控制，运行自然就更加的平稳，而且煤炭的长距离运输也能够真正实现[6]。机电一体化皮带输送机已经得到普遍应用，然而有些技术问题暂未得到解决，这就使输送能力和输送距离受到限制，而且在对该设备进行启动、监控时出现的问题较多，当然，在机电一体化技术更为成熟后，这些问题自然就得到顺利解决。

4.5 在安全管理系统的应用

从煤矿机械设备的实际应用现状来看，将机电一体化技术予以充分利用可以使设备运行效率大幅提升，系统安全也可得到切实保证。从设备系统控制角度来说，通过机电一体化技术能够保证控制的准确性大幅提高，设备状态、周边环境等也可得到行之有效的监督，这样一来，机械设备在运行的过程中就能够保持更为稳定的状态，另外还可将故障隐患及时寻找出来，并对可能出现的安全问题予以准确判断，采用可行的方式来解决故障，使风险发生概率大幅降低。输送机在煤矿生产中的重要性是毋庸置疑的，而且需要长时间运转，地下环境对其产生的影响也是较大的，所以要对机电一体化技术加以充分利用，如此方可保证输送机的功能充分展现出来。

4.6 在线监控、自动报警以及故障诊断方面的应用

对于煤矿企业来说，要对在线控制予以重点关注。简单来说就是对机电一体化技术加以应用，使得电动机、传动系统、工作装置、液压系统、制动系统等得到行之有效的监控，对运行的实际情况有切实的了解。如果发现异常的话，则能够在第一时间将警报自动发出，相关人员就可通过给出的提示确定发生故障的具体位置，进行采取可行的措施予以解决，如此一来，从事设备维护工作的相关人员所要面对的工作压力就会大幅减轻，工作难度也降低很多，更为重要的是，煤矿机械设备也可保持较高的工作效率，维护成本能够控制在合理的范围内。另外，这样还能够使机械设备维修工作在较短时间内完成，煤矿机械设备的正常使用就不会受到较大影响[7]。

5 机电一体化技术在煤矿机械中的应用发展分析

目前，随着计算机技术和互联网技术的高速发展和普及，人们实现了远程交流，在煤矿企业中，利用这种远程交互技术，让中控人员实现了在陆地对矿井下作业进行远程控制和监测，这种现代化的监控方式对煤矿现场安全作业有效开展以及各生产流程的顺利进行具有非常重要的意义。未来，机电一体化技术会向细微化方向发展，会更加便捷、高效、平稳。这些都会给煤炭企业的发展注入强大的发展动力，这些机电一体化机械设备的操作和控制都会变得越来越简单，并且机械设备的体积也会集中化，占用的空间会更少，对环境的要求也会越来越随意，对操作人员来说，更容易操作。与此同时，也会让煤矿开采工作实现全自动化控制，无须人员下井进行操作，大大降低了生产事故的发生。因此在一定程度上提高了生命安全性和突发事故的应激性，并增强了自我保护措施[8]。这种更加精细化的机电一体化技术发展和煤炭机械设备的融合，为煤炭企业的稳定发展提供了更加可靠的保障。

6 结束语

综上所述，机电一体化技术在当前我国多个产业中都得到了广泛应用，在提高生产效率、生产品质和安全水平方面都有积极意义。对于国家和社会发展至关重要的煤矿产业而言，需要利用机电一体化技术进一步实现技术升级，避免传统生产模式下效率低、风险高、环境破坏大的问题。通过分析可以发现，机电一体化技术在煤矿机械中的应用，可以实现矿井巷道掘进、采煤、输送等环节的高度自动化生产，不仅可以提升企业效益，充分保证生产安全，还具备生态环保的重要意义。