浅谈机电一体化技术在煤矿的应用

周克长

摘 要：最近几年，我国的很多行业都获取了非常显著的成就，借助机电一体化科技，合理的提升了设备的特征以及品质和稳定性，提升了制造能力，提升了应变水平以及功效，节省了资源。对于煤炭体系来说，在使用这项技术开展改造工作的时候，获取了非常显著的成就。它使得我们非常明确的意识到，该项技术的进步，是确保高效优质采煤以及相关装置革新的关键方法。文章重点的论述了这项技术在煤矿中的应用，而且阐述了它的前进方向。

关键词：机电一体化技术；煤矿；应用；发展趋势

1 前言

机电一体化技术就是机械、计算机、信息处理和自动控制技术综合运用的复合技术，是微电子技术向传统机械工程渗透而形成的融合机械工程、电气工程、计算机技术、信息技术等为一体的新兴综合技术。它体现的是当今的科技进步的特性，其具有非常优秀的生命力。因为煤炭运作是把非常多的煤炭通过地层里面的挖掘输送等达到地表，所以，必须用很多的机电装置才可以实现，此时这项技术相关的产品就体现出了它的关键意义。机电一体化将机械与电子技术融为一体，使物流、能流、信息流融为一体。

2 该项技术在煤炭行业中的具体特征

2.1 体现在提升机中的功效

现在阶段，提升机是有着非常优秀的自动化水平，以及机电一体化水平的装置。尤其是内装式提升机，在构造上，它把滚筒和驱动放到一起，构造得到了很大的优化，充分体现了机械-电力电子-计算机-自动控制的综合体。而全数字化提升机高度可靠，按照总线模式，精简了安装步骤，除此之外，硬件装置并不繁琐，能够有强大的兼容性特征“九五”期间，国产数字化直流提升机已成为煤矿提升机的首选机型。我国研制成功的具有自主知识产权的全数字化提升机，其核心部分ASCS是由双CPU构成的计算机系统，它的特性非常的优秀，而且活动便捷，精准稳定。此外，我国还应用SIMADYND和S7研制成功了第一台交-交变频器供电的交流提升机。现在，最大装机容量已达到5000kW，主、副井提升机可做到全自动化，此时不用专门的驾乘人员。

2.2 体现在采煤设备中的意义

电牵引采煤机是机电一体化技术在采煤机的一个典型应用。与液压牵引相比，其有着如下的一些特征。首先，其有着非常优秀的牵引性，能在设备运作的时候，带来强大的牵引力，确保它能够运作，同时还能够在设备下滑的的时候产生发电制动力，进而回馈电能。其次，可用于大倾角煤层：牵引电动机轴端装有停机时防止机器下滑的制动器，因为它的设计制动力矩为电动机额定转矩的1.6～2.0倍，所以电牵引采煤机可用在40°～50°倾角的煤层，并不用被动防滑部件。第三，运作稳定，运行时间非常的久，通常电牵引不同于液压形式的，对于前一个来讲，只有电刷等存在少量的损坏，别的部件都不会有问题，所以它的运作时间非常久，发生的问题也不多，使用时间非常久，不需要繁琐的维护活动。第四，活动灵活，动态特征优秀，此时电控体系可以自行的进行多种数据的调节，避免装置过于负荷的运作。第四，它的构造非常的单一，功效较高。这种装置的传动体系的构造并不繁琐，规模不大，并不很重，而且功效非常高。

1991年煤炭总院上海分院与波兰玛克公司合作，研制成功我国第一台采用交流变频调速MG344-PWD型薄煤层强力爬底板电牵引采煤机以来，我国的电牵引采煤机有了较快的发展。国内上海天地公司、太原矿山机械厂、西安煤机厂、鸡西煤机厂等都生产交流变频和直流电牵引采煤机，并且获取了非常显著的发展，通过长达二十多年的研究探索，我们国家的该项电牵引性质的设备不断的向着先进化的方向发展迈进，进而在很大程度上推动了煤炭行业生产科技的发展壮大。

2.3 机电一体化技术在带式输送机中的应用

这种设备因为它的输送距离非常的长，而且量也很庞大，运作很稳定，功效较高，并且具有非常显著的自动化特征，已成为我国煤矿井下原煤输送系统的主要运输设备。所以，它成为了我们国家最近几年在机电一体化工艺方面的关键探索事项。目前主要采用机、电、液一体化的CST可控软启动装置。它是一种专门为平滑起动运送大惯性载荷，如煤炭或金属矿石的长距离皮带运输机而设计的软驱动装置。通常单条的输送设备可有单台或者是多台的装置来运行。因为还没有处理好动态分析以及相关的其他科技方面的内容，我们国家的该项设备的驱动并不是非常多，通常是三个，此时就使得其距离以及输送量都受到很大的影响。同时，它的监控装置的功效非常低，稳定性不高，而且不灵活，使用时间也不长，和其它国家比对来看，存在很大的距离。

2.4 其他煤矿机电一体化装置

液压支架则向电液控制方向发展，将计算机技术与液压控制有机结合，实现定压双向邻架或成组自动移架，避免对顶板和支架产生冲击载荷。我国某煤矿采用从德国和美国引进的电液控制的支架，移架速度为6～8s/架，最快的移架速度达3s/架。电液控制装置还可检测支架的工作状态。

对于煤炭单位来讲，其供电的特点是要确保安稳，而且品质要优秀，可以符合较大功率装置的运作规定。所以，要推行节能的装置。高压开关柜采用维护量小，运作时间久的装置。采用集中补偿和就地补偿相结合的办法提高功率因数，减少供电系统无功电流，减少无功功率损耗。目前高、低开关柜普遍采用了“微机保护”，具备网络功能，可以实现远程遥控、遥测、遥信和遥调。

3 该项技术在今后时间段的发展方向简介

我们国家自己生产的具有这项技术特征的装置，都有着很多的优点，比如集中地体现为其智能化特征显著，而且呈现出程序性特征，有着非常显著的信息化特征，并且装置的面积不是很大，便于进行活动，而且维护量也不大，性能非常的优越等等。此类装置在煤炭行业中的大力发展，不但降低了工作者的活动量，同时还非常显著的提升了煤矿的运作效力，带来了非常丰厚的利润。不过，我们国家的该项科技结束，和一些优秀的国家比对来看，还是有着非常显著的差距的，所以，很多活动还要持续的探索分析，它在今后一段时间的发展方向有如下的四点。第一，开发有自主知识产权的以煤矿开采技术及配套装备为主导的核心技术，研究具有自主知识产权的核心装置；第二，提升装置的通信水平，以此来更加的适合自动化活动的规定。第三，开发以微处理器和微机为基础的矿井设备工况和健康监测以及微处理器、计算机和专家系统的应用等；第四，在后续的发展中，还要将机器人当成是探索的一大关键要素。

4 结束语

最近几年，由于微电子以及电脑和其它很多先进的科学技术的快速进步，此时信息流就很显然的变成了机电一体化最为关键的特征。它的相关产品或其高性能的水平，像是自动化等有了非常显著的进步。所以，机电一体化技术是企业信息化的重要支撑技术，是矿山综合自动化的基础。该项技术在煤炭采掘以及输送等方面发挥了非常显著的成就，目前其运行范围很宽，在很大程度上带动了我们国家的煤矿单位的发展壮大，进而确保了煤炭事业不断的向着高效能的方向发展壮大。

参考文献

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[4]张念超.我国煤矿机电一体化技术的发展现状浅析[J].学术探讨.2008.（8）.