机电一体化技术在地下开采矿山的应用研究

孙舒平

（洮南市矿业安全服务中心，吉林 白城 137100）

机电一体化技术在地下开采矿山的应用研究

孙舒平

（洮南市矿业安全服务中心，吉林 白城 137100）

在当前地下开采工程量不断增多的背景下，机电一体化技术的应用越来越广泛。机电一体化技术指的是包括机械、电子、信息以及控制等多个学科在内的综合性技术，它在地下开采工程中的应用不仅可以有效降低开采的难度，而且也可以提高工程开采效率，减少不必要的问题产生，从而促进工程开采质量的提高。

工程开采；机电一体化技术；矿山

在对地下矿山进行开采施工时，开采技术和开采工艺对于开采质量具有重要影响，一旦开采技术选择不当就会大大增加开采的难度，增加开采风险。因此，对于工程单位来说，就需要将技术创新和应用作为重点来抓，机电一体化技术作为一种综合性开采技术，它包含有多个技术学科，是当前地下工程开矿中较为常用的一种开采方法。

1 机电一体化技术在地下开采矿山中应用的意义

在当前地下开采矿山中，机电一体化技术具有很好的应用条件，从其作用发挥来看，它可以大大降低施工环境的危险，确保整个施工环境的安全可靠，从而使开采活动更为稳定有序进行。在对反馈系统和自动检测系统的利用下，可以依据所反馈的信息来实现对设备的控制，确保设备可以在无人监管下安全稳定运行［1］。

在当前科学技术广泛应用的前提下，机电一体化技术在设计方面更加关注人性化，并且在功能设置上也更趋于完善和健全，精确度也会有明显改善。地下开采矿山对于施工操作的精细化要求较高，需要重点对施工中可能出现的施工问题进行事前防范，采用机电一体化技术一方面可以加快矿山企业的发展，另一方面也可以有效促进地方经济的良性发展，从而确保开采企业的社会效益和经济效益。

2 机电一体化技术的具体应用

2.1 提升机方面

在地下开采矿山中，提升机设备是重要的生产设备之一，基于其作用原理它对于机械性能和电气传动性能的要求比较高，结合当前地下开采矿山现状来看，所采用的提升机主要是数字化直流提升机，它是把驱动和滚筒结合为一个整体，大大简化了设备结构。同时，采用变频技术和PLC技术也有效简化了设备的安装，使得系统的组合更为便利，可以避免其它外界因素的干扰和影响，而且使用PLC外端电路和芯片统一控制的方法相结合，可以确保PLC系统同时具有软件的基本功能和继电器的系统功能，使其运行的可靠性得到提升，从而实现软启动电动机的目的，能够在动态和静态双重环境下调整电动机的转动速度，避免转差冲击现象的出现［2］。此外，它还可以实现减速点后备保护、错向保护、减速段超速保护以及二级制动解除保护等，在提升机的工作运行中，可以以自动的形式对整个运行过程进行监督控制，能够及时发现运行中的相关参数和可能出现的问题，相对于之前的系统来讲，它的维护工作量和耗电量都比较少，而且节能效果也非常好。

2.2 监控和监测系统方面

在地下开采矿山中，采用机电一体化设备可以实现自动报警和在线监控等的功能，这其中的在线监控指的是对转动系统、工作装置、液压系统以及制动系统等在运行过程中的工作状态进行实时监测和控制。而自动报警则是指的是一旦故障发生，系统可以第一时间进行自动诊断并根据诊断的结果发出警报提示，维护人员可以在第一时间确定故障的产生部位，从而有效节省维修时间，并且降低了故障的影响范围，使设备的使用期限延长。

2.3 智能泵站方面

地下开采矿山的正常进行离不开排水系统作保障，在排水系统中，矿井作为主要构成部分，它的主要作用是排出井下的多余积水，为排水系统的可靠运行提供保障。在现阶段的矿山生产过程中，第一时间确定故障发生位置时是确保整个系统运行良好的基础。而大多数矿山开采单位所采用的排水系统，是在对原有智能系统进行改造升级实现的。整个系统主要涵盖有远端监控、现场控制以及数据监测和收集等三个部分，系统自身通过转速传感器、压力传感器以温度传感器等来实现对信号的检测和反馈，在对这些反馈信号进行分析之后，可以发出需要的水泵控制指令。一旦水位上升的话，DCS柜就会将水位传感器所发出的信号直接转变为可以识别的信号，之后再将这一信号传送到计算机中，在计算机的辨认下来发出相应的控制启动柜的指令［3］。

2.4 胶带运输机方面

在地下开采矿山中，胶带运输机又可以称之为是带式传输机，它是基于运输材料在摩擦驱动的影响原理下，在运输中会呈现出一种连贯性的特征进行运转。从它的结构构成来看，它的主要构造是有两个端点上紧套的闭合输送带和滚筒构成［4］。这两个部分的功能和作用发挥也是各有差异的，在机电一体化技术的具体应用中，需要有针对性地对待。从应用的效果来看，机电一体化技术应用在胶带运输机中，就可以大大提升胶带运输机的技术水平，而且也可以在很大程度上促进运行更为科学高效的带式输送机的研究和应用。

3 结束语

在科学技术的发展带动下，机电一体化技术的应用范围逐渐扩大，在各行各领域尤其是在地下开采矿山工程中取得了显著的应用效果。机电一体化技术作为一种综合性较强的技术形式，它包含有机械、电子等等诸多先进学科，逐渐成为了矿山开采综合自动化的基础。从其在矿山开采中的实际应用来看，它可以有效确保整个开采过程的安全性和可靠性，减少不必要的开采问题发生，而且也可以提高开采效率，促进开采技术的创新和完善。

［1］韩国宝.机电一体化技术在地下开采矿山的应用［J］.中国锰业，2012，（4）：35-37.

［2］孟铁柱.矿山中机电一体化的应用现状及发展趋势［J］.世界有色金属，2016，（8）：90-91.

［3］刘永刚.机电一体化在煤矿开采中的应用［J］.煤矿机械，2014，35（11）：121-122.

［4］赵伟.浅谈机电一体化技术的发展及在煤矿的应用［J］.煤，2010，（7）：93-94+118.

TD803

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1671-3818（2016）10-0064-01