机电一体化技术在煤炭生产的应用

摘要：本文阐述了煤炭企业机电一体化技术的应用现状，指出了机电一体化技术的含义及重要性，并从煤矿井下多个生产环节分析机电一体化技术的实际应用情况，为煤炭机电一体化在煤炭企业生产中发挥更大的应用价值提供参考。

关键词：机电一体化技术；煤炭企业；应用

随着科技的进步，煤炭生产向着自动化、智能化、系统化方向进展，机电一体化技术在煤炭生产中的应用有利于提高煤炭企业生产效率，降低安全事故率，为煤炭企业带来经济效益。但国内机电一体化技术起步较晚，新设备、新技术的研发条件、研发经费、技术引进等方面存在诸多不足。井下配套生产设备抗干扰能力及地质适应性等方面需要不断完善。因此，通过结合国外先进技术及加强自主研发力度，有助于机电一体化技术与煤炭企业生产各个环节更充分的融合，为煤炭企业带来更多的经济效益。

1煤矿采用机电一体化技术的意义

机电一体化技术融合了机械技术与电子技术，正向“光机电一体化技术”方向发展。机电一体化技术在煤炭生产中的应用主要包括：挖掘、采集、运输、提升及监管等环节，常使用的硬件设备有采煤机械、电动装置、传输装置、提升装置等装置及其配套软件系统。煤矿机电一体化有利于煤矿企业实现安全高效生产，节能降耗，主要表现在如下方面。（1）降低劳动强度。机电一体化技术在煤矿生产中的应用，采用先进的自动化设备代替人工在恶劣的工况下从事生产活动，彻底改变了传统的依靠人工的生产模式。大幅度降低了工作人员的劳动强度，有效的提高了煤炭产量、质量及生产效率。（2）保证安全生产。在煤炭生产过程中 ，工况条件比较为恶劣，井下煤尘、潮湿、高温、落煤等因素极大的威胁工作人员的健康及人身安全。机电一体化技术的应用使煤炭生产过程中采掘、输送及提升等生产环节实现了机械化作业。目前采掘设备可实现人机分离，极大的提高了煤矿的生产安全。安全生产有利于提高煤炭企业的经济效益。

2机电一体化技术在煤炭生产中的应用

（1）在采煤过程中的应用。目前，采煤机是煤矿井下生产中综采成套装备之一，属于综采面机、电、液一体化核心设备。采煤机的应用大大降低了劳动强度、提高了生产的安全性，提高煤炭产量及采煤质量。其中滚筒式采煤机广泛应用在煤矿综采面，按牵引控制方式可分为机械牵式、液压牵式和电牵引式。电牵引采煤机牵引力大、可靠性高、性能稳定、操作简单、方便后期维护，适应各种地质条件，容易实现微机自动控制。采煤机的类型及对应的型号要适合工作面的工况条件才能发挥出其性能优势，选用采煤机时主要考虑煤层的坚硬程度、煤层厚度、顶板性质、底板性质及煤层倾角等因素。选用生产率、采煤高度、截深、截隔速度、牵引速度、牵引力及装机功率等性能参数都匹配的采煤机。同时注意采煤机与液压支架及刮板机的配套关系。（2）在安全监控系统中的应用。随着数字信号处理技术、半导体照明技术及光通信技术的不断发展。出现了许多针对矿井下复杂电磁环境的安全监控系统。如KIJ95、KJF2000、KJ4 等监控系统。其中，最具代表性的是KJF2000监控系统。系统框图如图1所示，KJF2000监控系统由硬件与软件两部分组成。硬件系统利用温度、压力、气体、风速及氮氧化物等传感器，将采集的瓦斯气体含量、一氧化碳浓度、进风和回风风速、环境温度及检测设备温度等数据传输给监管中心，通过对检测值与标准值的比对，发现异常值时启动报警装置，便于预防安全事故的发生。同时，为便于局域网及远程数据终端与中心站的实时通信，该系统采用 TCP / IP 网络协议。可实时进行曲线查询、数据查询、断点查询及预警查询，监控数据也可按不同类型设定存储时间。另外，监控系统利用Maplnfo地理信息系统软件实现监控图像显示功能，监控数据可视化、采集信息地图化。（3）在煤炭运输过程中的应用。1）在输送设备中的应用。带式输送结构简单，性能稳定，便于维护，可实现长距离、大运量连续运输物料，目前在煤炭生产中属于重要的运输设备。普通带式输送机可实现倾角小于20°的煤炭运输，花纹带带式输送机及深槽带式输送机可使用于30°～60°倾角运输。波纹挡边输送机及口袋式时带式输送机可实现垂直提升。输送机的软启动装置目前有CST可控性软启动装置及变频启动装置。软启动装置控制带式输送机启动平滑、运行平稳。2）在提升设备中的应用。矿井提升机是煤炭生产中常用的提升设备，实现煤炭从井下运输到地面。随着机电一体化技术在煤炭生产中的不断融入需要，提升机的提升量大、安全性能高、运行效率都有了显著提高。变频调速技术也引入到提升机的调速系统，相比串电阻调速系统，零件配置少、电气安装简洁，调速精确、速度切换更灵活、谐波污染小，效率更高。

3结论

机电一体化技术的在煤炭生产环节中的应用，极大的提高了煤炭企业生产效率及安全性能。随着煤炭开采难度的增大，机电一体化设备及各种控制系统需要不断的完善。才能更好的适应煤炭生产的需要。

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作者:赵鹏举 单位:平顶山煤业 ( 集团 ) 有限公司十一矿