煤矿机电一体化技术研究进展
时间：2021-02-11 12:02:09 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
[摘 要]煤炭作为我国主要的能源资源，在我国能源结构中一直处于不可取代的地位，也为我国的社会主义经济发展立下了汗马功劳。在煤炭生产过程中采用机电一体化技术，能够大幅度提升企业的生产、经济和社会效益。随着现代化设备的投入生产，对相关工作者的业务熟练需求提出了新的要求。所以近些年来，各级煤炭企业都加大了对机电一体化技术的应用和研究工作。本文正是基于这一背景，对煤炭生产中的机电一体化技术研究，提出自己的一些见解。
[关键词]煤炭行业；煤炭生产；机电一体化技术
中图分类号：TD63 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）06-0033-01
机电一体化技术是在传统机械工程的基础上，通过引进微电子技术的一种新型工业技术，它是融合了电子信息技术、计算机技术、机械工程理论和电气工程技术等方面的一门新兴综合性学科。煤矿综合自动化的基础就是通过煤矿机电一体化技术实现的。这也是实现煤炭行业信息化发展的重要技术支点。通过将机电自动化技术投入到煤炭行业中，大大提升了我国煤炭行业的综合实力和国际竞争力，为实现煤炭行业的产业升级和结构优化奠定了坚实的基础。
一、机电一体化的内容
随着机电一体化的深入应用，推动了我国的机电一体化向微型化、系统化、智能化、网络化的方向发展，同时这也对传统煤炭行业产生很大的冲击。通过机电一体化技术的应用，大大改善了煤炭行业的工作情况和安全系数，同时在能源损耗和安全生产等方面也产生了较好的效果。为传统的煤炭行业注入了新鲜血液的同时，也为我国的经济转型做出了不可磨灭的贡献。
二、煤炭机电一体化技术研究的意义
（一）提高煤炭行业的工作效率
在传统的半自动手工作业时期，煤炭企业的生产状况存在严重的滞后性。由于生产的各个环节基本上主要通过人力作业进行生产工作，在设备过于简陋的条件下，工人的劳动强度高同时劳动效率低下。机电一体化技术的发展和应用，使得大量的新型机械设备投入到煤炭的生产和运输工作中，也彻底改变了煤矿的作业模式，将工人从繁重的劳动中解放出来，大幅度提升了煤矿企业的工作效率[1]。
（二）提高煤炭生产过程中的安全系数
煤矿工作的安全工作和运行，关系到企业的正常发展和职工的生命安全，同时还关系到职工的家庭幸福美满，也影响着国家的煤炭工业的顺利发展。而机电一体化技术在煤炭生产的应用，为煤炭生产的安全提供了重要的技术保障。
（三）增加煤炭行业的产出和收益
随着机电一体化技术的应用，推动了煤炭产量的大幅度提升，也为企业带来了显著的经济效益，同时也帮助员工增加了收入，改善了生活水平。由于煤炭企业经过一系列的发展，带动了相关企业和服务业的发展，为社会提供了更多的就业岗位和机会，推动了社会和经济的发展。
三、煤炭机电一体化技术研究的进展
（一）运输机械的机电一体化
1.胶带运输机
目前情况下，我国的皮带传输机设备大都是通过进口来实现的。主要的系统有美国道奇公司的CST系统以及交流变频交流电带电气控制系统。这些传输系统都在效率、速度、开始和停止等方面做到了很好的平衡。CST系统作为一个通过机械齿轮进行减速的系统，拥有超过90%的传输效率；通过连续的检测和控制，使得驱动器在动力性能和负载强度上具有较强的均衡性；通过对各个工作环节的监控，一旦发现设备运转出现异常现象，计算机根据相关数据分析对设备发出停止工作的指令，并将故障原因及时总结归纳。CST技术是是煤矿机电一体化技术应用的基础和核心所在，也表现出机电一体化技术的优越性和高效性。我国新研制的数字控制系统，能够在传输速度、电枢电流以及磁场电流等方面，对胶带运输机进行监控工作。由于该系统在自我诊断和自我保护等方面都有较为完善的能力，所以在我国六安、平顶山等矿区都得到了较为普遍和正确的使用，赢得了使用单位的一致好评[2]。
2.矿井轨道运输机械
近些年来，我国在矿用电机车技术的转型上主要体现在以下几个技术层面：通过电子计算机技术、微电子集成技术以及电力电子技术，运用计算机的系统控制建立强大的直流机车，这方面的技术已经在矿区得到了普及和推广。在实际应用中，中国矿大研制的开关磁阻电机机车在大屯煤电（集团）有限责任公司的工业试用过程中表现良好。通过计算机或者PLC建成的另外一种矿山机动车，主要通过“信、集、闭”等方面的强化，同样在我国的煤炭行业应用中也得到了不错的反响。
（二）采掘机械的机电一体化
1.刮板运输机
刮板运输机是整个机电一体化研究进程最慢的部分和设备。在国内刮板运输机的应用中，主要以进口的CST系统刮板运输机为主，其他的绝大多数都是是对传统运输机进行改良后的结果。例如，国产的KJ63面部综合监控系统，就是将检测设备安放到刮板运输机的轴承上面，实现对刮板运输机的实时监控。但是由于刮板运输机的工作环境过于恶劣，导致监控系统的传感器安装和维护工作出现不小的难度。
2.掘进机械
高速隧道机在机电一体化研究的进程中也是较为缓慢的，神华集团神东煤炭分公司大柳塔煤矿，通过引进久益环球（天津）装备制造有限公司的连续采矿机，通过电子计算机系统的监控，能够实现日常工作的具体情况监测和转载机连动的具体功能。其挖掘速度基本上可以实现100m/天的速度。煤炭总院太原分院设计的PLC系统主要用于对捆进机的控制，但是其具有一个很重要的缺陷——不能对工作状态进行监测工作[3]。
（三）供电设备的机电一体化
1.智能化开关系统
随着高效采煤技术的发展以及井下供电量的增大，对隔爆型磁力起动器的安全和可靠性能提出了新的要求。在智能化开关系统方面，由于国内在相关技术方面拥有不错的优势，所以国内很多厂家也投入了大量的人力、物力和财力进行相关的产品开发。由中国矿业大会和兖矿集团共同开发和研制的矿用隔爆兼本质安全智能真空磁力起动器，就具有较高的工艺和技术水平。其主要采用当前较为流行的全数字化技术进行相关的控制工作，能够实现控制、测量、保护、通讯、等功能。同时，通过屏幕和键盘，实现多种控制模式之间的相互切换，大大方便了开关操作的便捷性和适用性[4]。
2.井下电网智能监测系统
井下电网监控系统是通过计算机软件对整个矿井电网进行系统的监控、显示、记录和存储工作，同时对整个地下电网系统的运转和绝缘情况、整体电网的运行参数，进行有效的监管工作。当井下电网出现故障的时候，监测系统会对相关的事故做出报警和故障意见，同时也可以通过和上级矿务局的电力系统进行联网，推动煤炭电网管理的发展，保证企业在经济、安全、可靠的前提下，提升企业的劳动生产率，帮助企业实现经济效益的提升。
结束语
在煤炭自动化发展的过程中，机电一体化技术起到了不可忽视的作用，通过机电一体化技术的应用，能推动煤炭行业向高效化、安全化、现代化的转型和变革，实现煤炭企业经济效益提升的目标。
参考文献：
[1]陈进勇.机电一体化技术的发展趋势与分析[A].第十五届中国科协年会论文集[C].2013.
[2]张义.机电一体化技术的应用分析[J].数字化用户，2014，20（11）
[3]左洁.现代煤矿生产中机电一体化技术的应用策略分析[J].金田，2013，（2）
[4]王雪艳.机电一体化技术在液压挖掘机中的应用探究[J].液压与气动，2012，（5）
