机电一体化技术在煤矿的运用

1机电一体化技术在煤矿中的应用价值

1.1煤矿作业安全得到保障。煤矿作业环境十分恶劣，且作业人员面临着繁重的工作任务，精神压力较大，各类作业安全事故很容易发生。受工业化发展的影响，我国煤矿资源紧缺形势日益严峻，浅层煤矿资源基本上开发殆尽，煤矿开采深度进一步增加，导致煤矿开采危险系数随之提高。而通过在煤矿生产中应用机电一体化技术，部分具有较高危险系数、作业难度的工作任务可以由机械设备来完成，不仅作业人员的工作量大幅度降低，安全系数也得到了显著提高[1]。1.2煤矿作业效率得到提高。通过应用机电一体化技术，能够借助于控制设备高效完成部分较为复杂的作业工序，煤矿生产方式得到改善。同时，机电一体化技术克服了传统设备的弊端，开采作业效率得到提高。

2机电一体化技术在煤矿中的具体应用

2.1煤矿提升设备中的应用。煤矿生产过程中，运输提升系统发挥着十分重要的作用。近些年来，机电一体化技术与煤矿提升设备的融合度日趋提升，煤矿生产效率与安全性得到了显著提高。就目前来讲，交直流提升机、交流提升机在煤矿生产中应用较为广泛。交直流提升机科学融合了滚筒与驱动装置，通过衔接与应用机械电子技术、自动控制技术等，系统操作难度大幅度降低，同时显著增强了提升设备的自动化程度。本种数字化提升机的核心为ASCS，能够将计算机系统的优势充分发挥出来，操作流程得到简化，运行性能得到增强。同时，通过总线技术的运用，便捷、安全安装需求得到满足。若在生产实践中出现了故障问题，系统能够自动诊断与修复故障。交流提升机则将装机容量限制有效打破，主井、副井提升机的自动化得到实现，不需要工作人员进行操控处理，即可自动完成作业任务。我国已经将5000kW的装机容量的交流提升机研发出来，其具有十分优越的性能，正在稳步推广和应用[2]。2.2综合采煤设备中的应用。机电一体化技术在各种类型的采煤机中应用较为广泛，显著改善了煤矿开采作业效果。首先，电牵引采煤机。本种采煤机能够平稳调速，牵引力较大，工作人员借助于微机操作即可良好控制各项电控参数，促使微机自动控制作业需求得到满足。同时，电牵引采煤机的操作难度、维护难度较小，具有较强的适用性能，应用范围在不断扩大。其次，液压牵引采煤机。相较于电牵引采煤机，本种采煤机较为传统，不具备较高的机电一体化技术应用水平，在牵引力、可靠性、连续性等方面不够突出，应用过程中容易出现各种故障和问题。最后，滚筒式采煤机。本种采煤机也将机电一体化深度应用过来，被广泛运用于煤矿作业生产实践中。为促使采煤机的生产效能得到进一步改善，技术人员对采煤机牵引部传动箱的结构形式进行了优化设计，合理分配了行星齿轮、直齿齿轮的传动比。其中，采煤机的功率传输受牵引部减速器的影响较大，通过对多级行星减速器进行增设，可促使减速器传动比得到增大，齿轮数量得到减少，减速器结构也得到了较大程度的简化。由于采煤机牵引部需于恶劣环境中作业，部分作业空间较小，因此需进一步缩小采煤机牵引部的整体面积。为促使采煤机牵引部长度符合相关标准，可对牵引部惰轮设置数量进行增加，同时横向布置多台电机。通过在采煤机电控系统中应用计算机控制技术，能够促使采煤机的体积得到进一步缩小，结构得到简化，同时操控、维护作业的标准化、自动化也可得到实现[3]。2.3安全生产监控中的应用。为避免煤矿生产安全事故的发生，需通过监测监控系统的应用，对矿井各类环境参数实时监测，包括有害气体浓度、设备运行状况等，及时发现和处理异常问题，促使煤矿安全生产目标得到实现。新时期以来，国家对煤矿安全生产十分重视，煤矿企业也将大量的机电一体化技术运用于煤矿作业过程中，先后研发出较多类型的现代化监控系统，如KJF2000、KJ4系统等。基于这些监控系统的支持，人们能够对矿井中的生产状况实时了解与掌握，及时干预、解决潜在安全隐患，降低了安全事故的发生率。其中，KJF2000监控系统在煤矿生产实践中应用较为广泛。而机电一体化技术在监控系统中发挥着关键作用，通过各类传感器的布设，能够实时监测矿井中的一氧化碳浓度、瓦斯浓度等。之后向监管中心快速、高效传输监测数据，监管中心的工作人员通过对这些数据进行接收与分析，客观判断矿井安全状况。此外，KJF2000监控系统将网络通讯协议应用过来，井下、井上人员的实时通信需求得到满足。具体应用过程中，基于监控中心的支持，监控值班人员能够对需求信息快速查询，进而动态监控井下生产状况。2.4其他生产设备中的应用。首先，供电系统。由于煤矿生产过程中需将较多的大功率设备应用过来，因此存在着较大的用电量。且对供电的稳定性、可靠性要求较高，否则安全稳定作业将难以保证。目前煤矿生产系统中应用了较多的节能装置，如通过将真空开关、微机保护等应用于高低压开关柜中，基于网络的支持，远程遥控、遥测等控制功能即可顺利实现。同时，通过各类补偿技术的综合运用，设备功率损耗得到降低，无功电流得到减少。其次，液压支架。煤矿开采过程中，液压支架发挥着重要的支护作用，能够对工作面矿山压力有效控制。通过深度融合液压控制与计算机技术，可以促使顶板支护设备的压力负荷得到有效降低[4]。

3煤矿机电一体化技术的发展方向

3.1智能化。智能化是煤矿机电一体化技术的重要发展方向，近些年来，受人工智能领域高速发展的影响，煤矿生产技术、设备的智能化程度也在稳步提高。未来发展过程中，煤矿企业为进一步提高生产效率和安全程度，要进一步加强技术研发和应用，将智能化技术作为应用的重点。积极开发应用专家系统等软件设备，促使作业效率与安全得到保障。3.2网络化。网络技术目前已经在煤矿生产中得到了广泛应用。煤矿企业要进一步加大网络技术与煤矿生产的融合度，将远程控制、远程帮助、远程通信等一系列技术深度应用过来，促使煤矿生产作业环境得到有效改善。3.3微型化。目前煤矿生产中所应用到的部分机械设备具有较大的体型，安装、使用不够便捷，导致煤矿的生产效率大幅度降低。针对这种情况，相关技术人员需在保证机械设备性能不受影响的基础上，进一步缩小机械设备的体积，简化机械设备的结构，以便促使机械设备的安装使用便捷性得到增强，提高煤矿生产作业效率。3.4绿色化。煤矿生产的能耗、污染问题较为突出，与可持续发展理念不相适应。因此煤矿企业需把握产业结构调整这一契机，积极转变生产模式，创新生产流程，通过改进优化机电一体化技术，促使煤矿生产的绿色性、环保性得到增强。

4结语

综上所述，机电一体化技术对于煤矿生产效率与生产安全具有较大的促进作用。近年来，我国煤矿生产中机电一体化技术的应用范围、深度等在不断拓展，加快了煤矿产业的整体发展步伐。但相较于发达国家，依然有一些技术差距存在。因此，相关企业与人员要进一步深化技术研究，积极借鉴与学习国外的先进技术。

参考文献：

[1]刘根民.综述机电一体化技术在煤矿中的应用[J].装备维修技术，2019(01):97-100.

[2]折健.机电一体化技术在煤矿生产中的应用[J].能源与节能，2019(04):191-192.

[3]周德柱.机电一体化技术在煤矿机电中的应用研究[J].门窗，2019(07):165-165.

[4]马小利.在煤矿生产中机电一体化技术的应用分析[J].能源与节能，2019(02):130-131.

作者:李贺霞 单位:西山煤电股份有限公司西铭矿选煤厂