機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦中的應(yīng)用

機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦中的應(yīng)用摘要：為了滿足我國(guó)能源的需求，如何髙效的開采、利用煤礦資源一直都是重要的研究課題。煤礦機(jī)電一體化技術(shù)便是將電工電子技術(shù)、電氣、計(jì)算機(jī)設(shè)備與機(jī)械相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了煤礦的信息化、自動(dòng)化及智慧化。在煤礦中運(yùn)用機(jī)電一體化技術(shù)提高了煤礦的生產(chǎn)效率，保障煤礦的生產(chǎn)安全，優(yōu)化煤礦資源的利用，對(duì)高效的開采和高效利用煤礦資源具有重要的意義。基于此，本文就對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦中的應(yīng)用展開論述，以供參考。關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化技術(shù)；煤礦機(jī)械；智慧礦山；自動(dòng)控制系統(tǒng)；轉(zhuǎn)型改革機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦中的應(yīng)用分析在煤礦掘進(jìn)機(jī)中的應(yīng)用掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)和回采是煤礦開采的重要生產(chǎn)環(huán)節(jié)，國(guó)家的方針是：采掘并重，掘進(jìn)先行。煤礦巷道的快速掘進(jìn)是保證礦井高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)措施。因此，機(jī)電一體化技術(shù)在掘進(jìn)工作中的應(yīng)用是一種必然趨勢(shì)。在煤礦掘進(jìn)機(jī)中，常將電氣系統(tǒng)與液壓系統(tǒng)有效地結(jié)合形成協(xié)同作用，從而達(dá)到機(jī)、電、液一體化的高標(biāo)準(zhǔn)。其中電氣部分主要有安全操作箱、礦用防爆電鈴、防爆燈等一系列裝備。通過(guò)電氣元件，可以實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互功能。利用PLC可編程控制器為關(guān)鍵核心，實(shí)現(xiàn)對(duì)各種硬、軟件的時(shí)式監(jiān)控、檢查及保護(hù)。將各種硬、軟件的運(yùn)行狀況、電氣參數(shù)及故障信息顯示出來(lái)。在整個(gè)系統(tǒng)中，機(jī)電一體化技術(shù)運(yùn)用表現(xiàn)出了傳統(tǒng)機(jī)械中不具備的優(yōu)勢(shì)。在煤礦支護(hù)設(shè)備的應(yīng)用我國(guó)煤礦生產(chǎn)作業(yè)中，傳統(tǒng)的支護(hù)設(shè)備常用的大多都是液壓支架。但隨著現(xiàn)代化工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，智慧化生產(chǎn)技術(shù)的提高，機(jī)、電、液一體化綜合智能控制支護(hù)設(shè)備應(yīng)用越來(lái)越多。機(jī)、電、液綜合智能控制技術(shù)也是機(jī)電一體化技術(shù)的體現(xiàn)。它主要是將計(jì)算機(jī)控制技術(shù)與液壓控制技術(shù)有機(jī)結(jié)合在一起，形成定向壓力和雙向移動(dòng)自動(dòng)荷載，造成對(duì)頂板和支架沖擊，從而提高支架承受頂板的負(fù)荷沖擊能力，同時(shí)也提髙作業(yè)速度，實(shí)現(xiàn)了支護(hù)作業(yè)的監(jiān)控能力。一旦某個(gè)支架出現(xiàn)故障，通過(guò)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)也可以及時(shí)的反映給工作人員，實(shí)現(xiàn)人與人，人與機(jī)，機(jī)與機(jī)的協(xié)調(diào)通訊。在采煤機(jī)中的應(yīng)用將機(jī)電一體化技術(shù)運(yùn)用在采煤機(jī)中，提髙了傳統(tǒng)采煤機(jī)的工作性能。經(jīng)科研人員的不斷研發(fā)，我國(guó)將機(jī)電一體化技術(shù)運(yùn)用在采煤機(jī)中研發(fā)的電牽引采煤機(jī)也逐步走向了成熟。此類電牽引采煤機(jī)的主要特點(diǎn)有以下幾個(gè)方面：第一，良好的牽引特性?？梢栽诓擅簷C(jī)前進(jìn)時(shí)提供牽引力，使其克服阻力移動(dòng)，也可以在采煤機(jī)下滑時(shí)進(jìn)行發(fā)電制動(dòng)，向電網(wǎng)反饋電能。第二，在大傾角煤層作業(yè)條件下也可以正常作業(yè)。設(shè)計(jì)的制動(dòng)力矩是電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩的4倍左右。所以此類具有機(jī)電一體化技術(shù)的電牽引采煤機(jī)，能不用附加任何防滑設(shè)備的情況下，在傾角約為50°的煤層中正常工作。第三，反應(yīng)靈敏、動(dòng)態(tài)特性好。電控系統(tǒng)能及時(shí)調(diào)整各種參數(shù)，防止采煤機(jī)超載運(yùn)行。第四，運(yùn)行安全穩(wěn)定、機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作效率高。機(jī)械機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，尺寸比傳統(tǒng)釆煤機(jī)設(shè)備小，搬運(yùn)、移動(dòng)、操作更加靈活。此類電牽引采煤機(jī)只要進(jìn)行一次電能與機(jī)械能的轉(zhuǎn)化，所以轉(zhuǎn)化效率提高，節(jié)能環(huán)保，運(yùn)行穩(wěn)定。在帶式輸送機(jī)中的應(yīng)用帶式輸送機(jī)是機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于煤礦行業(yè)必須重點(diǎn)研究的設(shè)備，它具有輸送量大、連續(xù)長(zhǎng)距離輸送、效率高、易于自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)，因此它已成為我國(guó)煤礦中重要的運(yùn)輸設(shè)備。大多數(shù)帶式輸送機(jī)采用機(jī)電液一體化的可操控軟啟動(dòng)裝置和變頻控制裝置，這種裝置也是專為煤礦的皮帶運(yùn)輸機(jī)而設(shè)計(jì)的我國(guó)研制的帶式輸送機(jī)一般是三點(diǎn)驅(qū)動(dòng)，這樣就對(duì)輸送機(jī)的運(yùn)送重量和單機(jī)的長(zhǎng)度存在一定限制。另外，我國(guó)在啟動(dòng)延遲、動(dòng)態(tài)分析及在線監(jiān)控技術(shù)等方面的研究還處于起步階段?？偟膩?lái)說(shuō)，我國(guó)在帶式輸送機(jī)的研制上和發(fā)達(dá)國(guó)家存在著顯著差距，有很大的進(jìn)步空間。在監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用在煤礦生產(chǎn)中，作業(yè)人員的安全問(wèn)題是保證煤礦順利生產(chǎn)的前提。所以機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦安全生產(chǎn)檢測(cè)的應(yīng)用也是非常重要的研究方向。由于我國(guó)對(duì)機(jī)電一體化產(chǎn)品研發(fā)、運(yùn)用起步晚，所以在煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控應(yīng)用技術(shù)不夠成熟。但是近年來(lái)，我國(guó)不斷地加快現(xiàn)代化進(jìn)程步伐，向打造智慧化礦山建設(shè)靠攏，主要是以智能化監(jiān)控煤礦安全生產(chǎn)。未來(lái)的發(fā)展方向分析微型化我國(guó)自發(fā)研制的機(jī)電一體化設(shè)備，以體積小、操作方便、安全性高等優(yōu)點(diǎn)在煤礦生產(chǎn)作業(yè)中廣泛運(yùn)用。不但提高了煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效率、生產(chǎn)能力，而且也創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。但我國(guó)機(jī)電一體化技術(shù)還是發(fā)展不完善，對(duì)機(jī)電一體化設(shè)備的研究依然是刻不容緩。其未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)是微型化，微電子技術(shù)如今發(fā)展迅速，開發(fā)有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的配套型核心技術(shù)，尤為重要。智慧化智慧化是一個(gè)知識(shí)處理系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)人工智慧技術(shù)在煤礦生產(chǎn)作業(yè)中的運(yùn)用，加大對(duì)工業(yè)機(jī)器人的研發(fā)，以及煤礦井下機(jī)器人的研發(fā)，具有里程碑的意義。模塊化模塊化可以提高產(chǎn)品的通用性，提高產(chǎn)品的可維修性和可擴(kuò)展性等。煤礦井下生產(chǎn)作業(yè)，由于各種因素影響，煤礦井下設(shè)備復(fù)雜度高，所以提髙煤礦機(jī)電一體化的模塊化，對(duì)設(shè)備的維修、管理以及互換型具有重要意義，可以有效地提髙作業(yè)效率等。綠色化由于煤礦生產(chǎn)對(duì)環(huán)境造成不同程度的破壞與污染，那么研究綠色化機(jī)電一體化設(shè)備具有了重要意義。通過(guò)機(jī)電一體化技術(shù)提高了煤礦生產(chǎn)作業(yè)的智慧化程度，降低機(jī)械化原材料的消耗，不斷減少對(duì)環(huán)境污染破壞，也為可持續(xù)發(fā)展提供了保障。煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用策略3.1建立和完善管理體系機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦中運(yùn)用，管理體系是必不可少的內(nèi)容。在日本、德國(guó)美國(guó)等企業(yè)管理體系發(fā)展的比較成熟。我國(guó)很多煤礦企業(yè)對(duì)管理體系不是很重視，很難去發(fā)現(xiàn)喝仔細(xì)分析安全隱患，對(duì)于煤礦的長(zhǎng)久發(fā)展產(chǎn)生了很大的阻礙。煤礦機(jī)電一體化設(shè)備是煤礦向綠色化、智慧化發(fā)展的基礎(chǔ)。對(duì)于機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦中的應(yīng)用，必須要建立完善的管理體系，才能更好地促進(jìn)煤礦企業(yè)的健康發(fā)展。3.2提高作業(yè)人員的綜合素質(zhì)為了在未來(lái)煤礦企業(yè)可以更加科學(xué)的快速的發(fā)展，對(duì)于煤礦作業(yè)人員的素質(zhì)培養(yǎng)也應(yīng)該不斷地提升。堅(jiān)持加大對(duì)煤礦作業(yè)人員的培訓(xùn)力度，要對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)等高效技術(shù)做出科學(xué)高效的培訓(xùn)。結(jié)語(yǔ)在煤礦機(jī)械中應(yīng)用煤礦機(jī)電一體化技術(shù)，能夠推動(dòng)煤礦機(jī)械設(shè)備的信息化、智能化發(fā)展，可以在根本上提升煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效率與質(zhì)量，保障煤礦生產(chǎn)作業(yè)的安全性，進(jìn)而在根本上提升其經(jīng)濟(jì)效益。在今后的發(fā)展過(guò)程中，有關(guān)人員必須要提升對(duì)煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的重視，對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)的、深入的研究，進(jìn)而在根本上推動(dòng)煤礦行業(yè)的持續(xù)發(fā)展。參考文獻(xiàn)：段高陽(yáng).芻議機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦中的應(yīng)用成果及發(fā)展前景J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2019，(19)：5174.張樂(lè)鵬.綜述機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦中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