煤矿生产中的机电一体化技术探讨

0引言

在社会经济发展的同时，中国面临着严重的能源紧缺问题，这就为能源开采效率和能源利用率提出了更高的要求。而煤炭作为社会生产活动的主要能源之一，提高煤矿的开采率是缓解中国能源紧缺问题的主要内容。以往所采用的机械化生产方式虽然也能在一定程度上提升开采效率，但仅仅依靠机械化生产已无法满足社会生产活动对能源的需求量。而机电一体化技术既包含机械生产技术又包含信息技术和电子技术等，可有效提升能源生产效率。文中就从机电一体化的作用和特点入手，分析其在煤矿生产中的应用及在煤矿生产中的所起到的具体作用，旨在通过机电一体化技术的有效应用来推进煤矿行业的发展，进而缓解中国能源紧缺的问题。

1机电一体化简述

机电一体化技术是一门综合技术，由机械技术、计算机技术、电子技术及自动控制技术共同组成，几个技术在相互作用下形成了一套自动化操作系统，在各类生产活动中的应用效果明显，尤其是在煤矿生产这种高危生产活动中，可有效降低生产作业对工作人员人身安全的威胁，为企业的有序发展提供保障。多种技术的共同作用下，即使遇到难以施工的作业，也可在专业人员的正确调试下，保质保量地完成施工作业。以往的煤矿生产活动中，采用的是人工开采方式，在开采过程中需考虑到人工安全的问题，致使开采深度受到限制，更深层的能源无法得到有效开采。虽然在后续发展中又引入了机械化生产，利用机械生产代替人工生产，有效提升了开采效率，但机械生产仍需要相关技术人员进行操作，同样无法完成更深层次的煤矿开采。而机电一体化技术的应用，成功实现了生产活动的全自动化生产，不仅节约了部分人工成本投入，还有效规避了生产活动中存在的潜在风险[1]。

2机电一体化技术在煤矿生产中的几点特性机

电一体化技术实现了机械设备和电子信息技术的全面融合，两者相互配合作用下可实现更大的价值。虽然机电一体化技术中包含机械设备的部分，但还是与以往的机械化生产存在较大差异。在运行方面存在能量运转和传递的差异，电子信息技术共同作用下的机械设备可有效提升工作效率，还可在很大程度上节约能耗，对于那些机械生产中无法完成的任务，也可以在电子信息技术的作用下准确完成，在实际的施工作业中表现出明显优势。

2.1安全系数高

机电一体化设备的设计原理决定了其具备较高的安全性能，机电一体化设备的应用可代替煤矿开采中井下施工人员的工作，有效降低煤矿生产对开采人员带来的安全隐患问题。机电一体化作为一项综合性技术，在操作上较于以往的机械化生产实现了质的飞跃。机电一体化的安全性能主要表现以下几方面：a)独具的自动报警功能。机电一体化设备在运行过程中，如果出现设备故障情况或由于人员操作不当导致开采区域出现安全问题时，设备中的报警系统就会发出警报，提醒井下工作人员及时撤离，保证人身安全；b)机电一体化的监视功能和诊断功能。在运行过程中可对操作人员的具体操作进行实时监控，一旦发生操作有误的状况，系统会及时给出预警信息，可起到规范操作和安全生产的作用，从根本上提升了煤矿开采的安全系数；c)机电一体化设备与传统的机械生产设备在操作和外观上也存在一定的差异，由原来的按钮操作和档位操作转变成数字显示和程序控制操作，有效提升了作业的精准度，支持在较为特殊和恶劣的环境下完成施工作业。

2.2应用范围广

泛机电一体化技术因具有操作简便、作业精准度高的特点，可以在相关技术人员的合理调试下完成复杂区域的煤矿开采工作。在煤矿开采过程中既可以做深度开采的操作，还可在煤炭运输操作时对环境中的瓦斯进行检测，出现瓦斯含量大的区域可发出预警信息。可见其在煤矿开采工作中所起到的重要作用。机电一体化设备所表现出的优势足以支持其在其他的工业生产活动中予以应用。

2.3调节性能较强

以往所使用的机械生产设备仅具有单一的功能，而煤矿开采工作又根据开采环境的不同存在较多的开采工序，这就意味着在开采过程中需要大量的机械设备进入开采现场，同时还要配备相关机械设备的操作人员，为现场的管理工作带来很大困难，对煤矿的开采效率也带来一定影响。机电一体化设备的应用可有效解决上述问题，可通过程序设置实现多种工序的施工，无需投入更多的机械设备，为开采工作节约了部分成本。相关技术人员在对机电一体化设备的程序进行调试之后，设备就会严格按照指令执行操作，具有较高的准确性，可以完成特殊环境的施工作业。

3机电一体化技术在煤矿生产中的作用

3.1减少了工作强度保障了人员安全

最初的煤矿开采工作都是以人工开采的方式为主，开采过程中下井作业是不可避免的，这对于工作人员的人身安全具有一定影响，中国在很早以前就将煤矿开采工作作为高危险的行业之一，可见工作人员在下井作业时所需要面临的巨大风险。在煤矿开采中出现的安全事故现象时有发生，即使是在应用机械化设备之后也没有降低事故的发生几率。另外，人工开采还存在效率低下、开采量偏低的现象，不利于煤矿行业的发展。机电一体化技术的应用可以代替人工进行井下作业，有效提升了煤矿开采的安全系数，同时在开采质量和开采效率上也有了进一步提升，机电一体化技术有具备能耗低的优势，为开采工作降低了一定的成本投入[2]。

3.2提高了企业的经济效益

机电一体化的合理应用可有效达到减员增效的作用，机械化生产中虽然解放了部分工作人员的双手，但还需要部分技术人员来操作机械设备进行开采作业，而机电一体化设备在设置完成之后就会按照设置程序完成施工，无需相关人员进行再次操作，也就是所在程序设定合理的情况下，机电一体化设备可独立完成井下作业，这样既保证了工作人员的人身安全，也为煤矿企业节省了部分人工开销，对于提升企业的经济效益意义重大。另外，全自动化生产体系的实现可有效提升生产效率及开采深度，进一步推进了企业的经济发展。

4煤矿生产中机电一体化技术的应用

传统的采煤机采用的是液压牵引系统，此方法还存在很多的缺陷，而机电一体化技术的应用主要是电牵引采煤机，并有以下优点：在复杂的地质条件下也能实现很好的牵引力，例如在大倾角的煤层中，机电一体化装有制动设备，防止机械在大倾角环境下发生滑落的现象；能提供足够的牵引力，即使在岩层较厚阻力较大的环境下，也能实现平移牵引工作；同时由于电牵引的内部组件间摩擦较小，增加了机器的使用寿命，延长了施工的安全时间；最重要的是，电牵引的工作效率较高，能加快工作进度，提高煤炭回采率，从而提高了企业的经济效益。

5结语

机电一体化技术在煤矿生产中的应用不仅能提升煤矿生产的效率，还能有效降低生产环节中安全事故问题的发生几率，进而保证煤矿生产行业的健康发展。另外，在实际生产的过程中，机电一体化的应用还对煤矿生产环节进行了优化，使其生产更加规范合理，对煤矿产业的长期稳定发展带来积极影响。