煤矿生产中机电一体化技术的应用

0引言

机电一体化技术属于一门综合技术，其中涵盖了很多技术种类，主要是由机械技术、电子技术、计算机技术和信息技术等多种先进技术组成，在这些先进技术的共同作用下可以实现生产活动的高效发展。可以说机电一体化技术推动了社会生产活动的进一步发展，在一定程度上提升了中国的综合国力[1]。当前，中国煤矿产业均实现了机械化生产，随着机械化在煤矿产业中的逐步应用，煤炭产量有了明显的提升。为了推进煤矿产业的进一步发展，为社会生产活动提供更多的基础能源，需要在机械化生产的基础上改进生产模式。各个煤矿生产企业将提高生产效率作为推进企业发展的关键，对生产技术的研发给予了较大的关注。机电一体化技术在提出之后就受到企业的关注，主要是因其能够有效打破机械生产的瓶颈，实现生产效率的进一步提升。文中对机电一体化技术在煤矿生产中的应用进行分析。

1机电一体化技术概述

机电一体化技术是由机械技术、电子、计算机和信息技术共同组成的，各类技术相互配合、相互作用，是实现一体化机械功能的技术。以往所采用的机械化生产需要在人工的辅助之下完成，而机电一体化则指需要设置相关生产参数后，利用计算机、信息技术和电子技术实现生产的自动化系统。如果能够实现对机电一体化的合理配置，生产效率会有很大提升，对大型生产企业来说是一项重要的技术。机电一体化与常规的机械化生产相比具有较大的优势，主要表现在使用性能方面，机电一体化的安全性能和稳定性能更强，自身所具备的功能可以有效实现对生产活动的监督，同时在生产效率上也会有很大提升。机电一体化所具备的监视、报警和诊断功能可以有效提升生产活动的可靠性，同时该项技术对生产活动的类型没有限制，适用于大部分生产活动，表现出超强的适应能力。机电一体化技术适用于各个领域，有较强的应变能力，同时控制能力和灵敏度也相对较好，相关设备的维护工作方便。此外，机电一体化在运行中出现故障问题时，可以通过自身的监视系统及时察觉问题，并采取适当的保护措施进行自我保护，可以将故障损失控制在一定范围内。

2机电一体化技术

在煤矿生产中的作用机电一体化技术在煤矿生产中的应用效果明显，不仅使煤矿生产效率有了很大程度的提升，还使产量有了一定的保障。可以说机电一体化技术的应用使煤矿生产更加安全可靠，下面就对其具体作用进行分析。

2.1降低工人劳动强度

以往受到经济水平的影响，技术水平和生产水平相对落后，在煤矿生产中多采用人工开采的方式，生产活动中工人下井作业的环节是必不可少的，这对工人的人身安全造成严重威胁，同时过于依赖人工作业的生产效率也无法得到保障，使产量和经济效益均得不到提升。在采用机电一体化技术之后，由原本的人工作业方式转变成机械作业，这样不仅能够保证施工人员的安全，还能够显著提升工作效率，实现减员增收的目的，推进煤矿产业的进一步发展。

2.2提高煤矿生产安全管理水平

在以往的生产活动中，矿工下井作业需要面临严峻的作业条件，人工作业是主要的生产方式，矿工的工作强度极大，致使在作业中容易出现失误，这对矿工的人身安全来说有很大影响，煤矿生产的安全管理难度显而易见。在引入机电一体化装置之后，一些危险系数较大的环节都由机械代替，施工人员只需要进行远程操控即可，这种作业方式有效缓解了安全管理难的问题，使煤矿生产安全管理水平有了大幅度提升，确保煤矿产业的安全生产[2]。

2.3提高企业经济效益

机电一体化技术在煤矿生产中的应用使煤炭的产量得到显著提升，有效推进了煤矿企业的经济发展，同时，煤矿企业的员工薪资水平也有了一定程度的升高，对促进地方经济发展的意义重大。

3机电一体化在煤矿生产中的主要应用

3.1在采煤机中的应用

机电一体化技术在采煤机中所使用的电牵引采煤机是较为常见的，相对于以往使用的液压型牵引系统具有较大优势，具体表现为以下几点：a)牵引特性良好。采用电牵引设备后，可以有效缓解采煤过程中存在的机械阻力问题，使其保持匀速运行。另外，可以根据采煤过程中遇到的环境问题适当调整牵引电能，有效控制机械的正常移动，在遇到下坡时会发电制动，而遇到上坡时又能提供充足的牵引力，同时，自动向电网反馈真实输出的电能情况；b)适用于倾角较大的煤层采掘。在设置牵引系统时均会在系统内安装制动装置，主要目的是为了避免在设备停机时由于惯性作用产生下滑现象，当设备停机时，内部的制动装置会自动启动，无需安排专门的人员进行手动操作，提高设备运行效率；c)安全可靠，寿命较长。由于电牵引的工作原理与液压牵引的工作原理存在一定差异，液压牵引系统在长期运行过程中内部元件会有多处磨损，使用寿命较短，而电牵引在运行过程中仅有电刷和整流子受到轻度磨损，其他元件则不会产生磨损，为此，可以使用的寿命较长，发生故障的几率也较小，有效提升了设备的可靠性[3]；d)反应灵敏，结构简单，工作效率较高。电牵引系统中的自动控制装置可以根据采煤机的实际运行情况调整各项数值，避免因超负荷运行对相关设备安全产生影响。通过对比分析可以发现，电牵引采煤机的工作率可达99%，而以往使用的液压式牵引采煤机的工作效率仅能达到65%。电牵引采煤机的应用可以保证采煤的效率和产量，并且设备的稳定性能也能得到保障。

3.2在井下提升系统和运输系统中的应用

a)在井下提升系统中的应用。在矿井提升机中应用机电一体化技术可以实现全数字化控制，提高设备自动化水平。矿井提升机将电力电子技术、自动控制技术、机械、计算机技术等集于一体，可以使驱动和滚筒合在一起，组成内装式的提升机，从而极大地简化了提升机的内部机械结构，同时还使提升机的硬件配置实现兼容，节约电阻的电能消耗；b)在井下输送机中的应用。机电一体化系统应用于井下输送机必须满足地下环境要求，能够延长井下输送机的使用寿命，防止水分和污物侵入，防止工作环境中电磁的干扰，确保输送机安全可靠运行，在降低输送机电能消耗的同时提高运行效率。

3.3在其他煤矿设备中的应用

煤矿有大量生产设备，除了上述几种应用之外，机电一体化技术还在以下设备中有所应用：结合液压控制技术和计算机技术，推动液压支架向电液控制方向发展，发展双向邻架和自动移驾，以防止冲击顶板和支架；高压开关柜使用真空开关，延长其使用寿命，减少维护工作量；高、低开关柜采用微机保护技术，使其具备远程遥控、遥测、遥信和遥调功能；在煤矿主扇上安装变频设备，使风量和频率调节实现自动化，以达到节能降耗的目的。

4结语

在机械化技术不断完善的基础上，煤矿生产效率已经有了很大提升，但是长期发展以来可以看出，机械化生产模式下的煤矿产业逐渐呈现出发展缓慢的趋势，产生这一现象的主要原因是机械化生产已经无法适应现展的需求。而机电一体化技术在信息技术、计算机技术、电子技术和机械化技术的共同作用下实现了煤矿生产的自动化，为煤矿生产带来便利，提升了煤矿生产效率，有效保障了矿工的人身安全，由此可见，机电一体化技术在煤矿生产中的应用是未来发展的必然趋势。