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1機電一體化技術在煤礦中的應用價值

1.1煤礦作業(yè)安全得到保障。煤礦作業(yè)環(huán)境十分惡劣，且作業(yè)人員面臨著繁重的工作任務，精神壓力較大，各類作業(yè)安全事故很容易發(fā)生。受工業(yè)化發(fā)展的影響，我國煤礦資源緊缺形勢日益嚴峻，淺層煤礦資源基本上開發(fā)殆盡，煤礦開采深度進一步增加，導致煤礦開采危險系數(shù)隨之提高。而通過在煤礦生產(chǎn)中應用機電一體化技術，部分具有較高危險系數(shù)、作業(yè)難度的工作任務可以由機械設備來完成，不僅作業(yè)人員的工作量大幅度降低，安全系數(shù)也得到了顯著提高[1]。1.2煤礦作業(yè)效率得到提高。通過應用機電一體化技術，能夠借助于控制設備高效完成部分較為復雜的作業(yè)工序，煤礦生產(chǎn)方式得到改善。同時，機電一體化技術克服了傳統(tǒng)設備的弊端，開采作業(yè)效率得到提高。

2機電一體化技術在煤礦中的具體應用

2.1煤礦提升設備中的應用。煤礦生產(chǎn)過程中，運輸提升系統(tǒng)發(fā)揮著十分重要的作用。近些年來，機電一體化技術與煤礦提升設備的融合度日趨提升，煤礦生產(chǎn)效率與安全性得到了顯著提高。就目前來講，交直流提升機、交流提升機在煤礦生產(chǎn)中應用較為廣泛。交直流提升機科學融合了滾筒與驅(qū)動裝置，通過銜接與應用機械電子技術、自動控制技術等，系統(tǒng)操作難度大幅度降低，同時顯著增強了提升設備的自動化程度。本種數(shù)字化提升機的核心為ASCS，能夠?qū)⒂嬎銠C系統(tǒng)的優(yōu)勢充分發(fā)揮出來，操作流程得到簡化，運行性能得到增強。同時，通過總線技術的運用，便捷、安全安裝需求得到滿足。若在生產(chǎn)實踐中出現(xiàn)了故障問題，系統(tǒng)能夠自動診斷與修復故障。交流提升機則將裝機容量限制有效打破，主井、副井提升機的自動化得到實現(xiàn)，不需要工作人員進行操控處理，即可自動完成作業(yè)任務。我國已經(jīng)將5000kW的裝機容量的交流提升機研發(fā)出來，其具有十分優(yōu)越的性能，正在穩(wěn)步推廣和應用[2]。2.2綜合采煤設備中的應用。機電一體化技術在各種類型的采煤機中應用較為廣泛，顯著改善了煤礦開采作業(yè)效果。首先，電牽引采煤機。本種采煤機能夠平穩(wěn)調(diào)速，牽引力較大，工作人員借助于微機操作即可良好控制各項電控參數(shù)，促使微機自動控制作業(yè)需求得到滿足。同時，電牽引采煤機的操作難度、維護難度較小，具有較強的適用性能，應用范圍在不斷擴大。其次，液壓牽引采煤機。相較于電牽引采煤機，本種采煤機較為傳統(tǒng)，不具備較高的機電一體化技術應用水平，在牽引力、可靠性、連續(xù)性等方面不夠突出，應用過程中容易出現(xiàn)各種故障和問題。最后，滾筒式采煤機。本種采煤機也將機電一體化深度應用過來，被廣泛運用于煤礦作業(yè)生產(chǎn)實踐中。為促使采煤機的生產(chǎn)效能得到進一步改善，技術人員對采煤機牽引部傳動箱的結構形式進行了優(yōu)化設計，合理分配了行星齒輪、直齒齒輪的傳動比。其中，采煤機的功率傳輸受牽引部減速器的影響較大，通過對多級行星減速器進行增設，可促使減速器傳動比得到增大，齒輪數(shù)量得到減少，減速器結構也得到了較大程度的簡化。由于采煤機牽引部需于惡劣環(huán)境中作業(yè)，部分作業(yè)空間較小，因此需進一步縮小采煤機牽引部的整體面積。為促使采煤機牽引部長度符合相關標準，可對牽引部惰輪設置數(shù)量進行增加，同時橫向布置多臺電機。通過在采煤機電控系統(tǒng)中應用計算機控制技術，能夠促使采煤機的體積得到進一步縮小，結構得到簡化，同時操控、維護作業(yè)的標準化、自動化也可得到實現(xiàn)[3]。2.3安全生產(chǎn)監(jiān)控中的應用。為避免煤礦生產(chǎn)安全事故的發(fā)生，需通過監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的應用，對礦井各類環(huán)境參數(shù)實時監(jiān)測，包括有害氣體濃度、設備運行狀況等，及時發(fā)現(xiàn)和處理異常問題，促使煤礦安全生產(chǎn)目標得到實現(xiàn)。新時期以來，國家對煤礦安全生產(chǎn)十分重視，煤礦企業(yè)也將大量的機電一體化技術運用于煤礦作業(yè)過程中，先后研發(fā)出較多類型的現(xiàn)代化監(jiān)控系統(tǒng)，如KJF2000、KJ4系統(tǒng)等。基于這些監(jiān)控系統(tǒng)的支持，人們能夠?qū)ΦV井中的生產(chǎn)狀況實時了解與掌握，及時干預、解決潛在安全隱患，降低了安全事故的發(fā)生率。其中，KJF2000監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦生產(chǎn)實踐中應用較為廣泛。而機電一體化技術在監(jiān)控系統(tǒng)中發(fā)揮著關鍵作用，通過各類傳感器的布設，能夠?qū)崟r監(jiān)測礦井中的一氧化碳濃度、瓦斯?jié)舛鹊取Ｖ笙虮O(jiān)管中心快速、高效傳輸監(jiān)測數(shù)據(jù)，監(jiān)管中心的工作人員通過對這些數(shù)據(jù)進行接收與分析，客觀判斷礦井安全狀況。此外，KJF2000監(jiān)控系統(tǒng)將網(wǎng)絡通訊協(xié)議應用過來，井下、井上人員的實時通信需求得到滿足。具體應用過程中，基于監(jiān)控中心的支持，監(jiān)控值班人員能夠?qū)π枨笮畔⒖焖俨樵?，進而動態(tài)監(jiān)控井下生產(chǎn)狀況。2.4其他生產(chǎn)設備中的應用。首先，供電系統(tǒng)。由于煤礦生產(chǎn)過程中需將較多的大功率設備應用過來，因此存在著較大的用電量。且對供電的穩(wěn)定性、可靠性要求較高，否則安全穩(wěn)定作業(yè)將難以保證。目前煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)中應用了較多的節(jié)能裝置，如通過將真空開關、微機保護等應用于高低壓開關柜中，基于網(wǎng)絡的支持，遠程遙控、遙測等控制功能即可順利實現(xiàn)。同時，通過各類補償技術的綜合運用，設備功率損耗得到降低，無功電流得到減少。其次，液壓支架。煤礦開采過程中，液壓支架發(fā)揮著重要的支護作用，能夠?qū)ぷ髅娴V山壓力有效控制。通過深度融合液壓控制與計算機技術，可以促使頂板支護設備的壓力負荷得到有效降低[4]。

3煤礦機電一體化技術的發(fā)展方向

3.1智能化。智能化是煤礦機電一體化技術的重要發(fā)展方向，近些年來，受人工智能領域高速發(fā)展的影響，煤礦生產(chǎn)技術、設備的智能化程度也在穩(wěn)步提高。未來發(fā)展過程中，煤礦企業(yè)為進一步提高生產(chǎn)效率和安全程度，要進一步加強技術研發(fā)和應用，將智能化技術作為應用的重點。積極開發(fā)應用專家系統(tǒng)等軟件設備，促使作業(yè)效率與安全得到保障。3.2網(wǎng)絡化。網(wǎng)絡技術目前已經(jīng)在煤礦生產(chǎn)中得到了廣泛應用。煤礦企業(yè)要進一步加大網(wǎng)絡技術與煤礦生產(chǎn)的融合度，將遠程控制、遠程幫助、遠程通信等一系列技術深度應用過來，促使煤礦生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境得到有效改善。3.3微型化。目前煤礦生產(chǎn)中所應用到的部分機械設備具有較大的體型，安裝、使用不夠便捷，導致煤礦的生產(chǎn)效率大幅度降低。針對這種情況，相關技術人員需在保證機械設備性能不受影響的基礎上，進一步縮小機械設備的體積，簡化機械設備的結構，以便促使機械設備的安裝使用便捷性得到增強，提高煤礦生產(chǎn)作業(yè)效率。3.4綠色化。煤礦生產(chǎn)的能耗、污染問題較為突出，與可持續(xù)發(fā)展理念不相適應。因此煤礦企業(yè)需把握產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整這一契機，積極轉(zhuǎn)變生產(chǎn)模式，創(chuàng)新生產(chǎn)流程，通過改進優(yōu)化機電一體化技術，促使煤礦生產(chǎn)的綠色性、環(huán)保性得到增強。

4結語

綜上所述，機電一體化技術對于煤礦生產(chǎn)效率與生產(chǎn)安全具有較大的促進作用。近年來，我國煤礦生產(chǎn)中機電一體化技術的應用范圍、深度等在不斷拓展，加快了煤礦產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展步伐。但相較于發(fā)達國家，依然有一些技術差距存在。因此，相關企業(yè)與人員要進一步深化技術研究，積極借鑒與學習國外的先進技術。

參考文獻：

[1]劉根民.綜述機電一體化技術在煤礦中的應用[J].裝備維修技術，2019(01):97-100.

[2]折健.機電一體化技術在煤礦生產(chǎn)中的應用[J].能源與節(jié)能，2019(04):191-192.

[3]周德柱.機電一體化技術在煤礦機電中的應用研究[J].門窗，2019(07):165-165.

[4]馬小利.在煤礦生產(chǎn)中機電一體化技術的應用分析[J].能源與節(jié)能，2019(02):130-131.

作者:李賀霞 單位:西山煤電股份有限公司西銘礦選煤廠