煤矿机电一体化技术的管理及应用研究

王维平

摘 要：机电一体化技术是多学科发展的结晶，具有性能可靠、操作便捷、准确度高的优势，实现矿山机电一体化，可以扩大煤矿应用领域、提高煤矿开采效率、优化人员配备，还以提高煤矿生产的综合实力、优化煤矿管理水平、提高企业的经济效益。本文笔者根据工作实践经验对煤矿机电一体化技术的管理及应用进行了分析探讨。

关键词：煤矿；机电一体化技术；管理；应用

中图分类号：TH-39 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）23-0149-02

机电一体化技术实质就是诸如软件编程技术、计算机技术及机械控制技术等诸多学科的融合交叉。机械自动化程度越高，则表明具有越高的生产力。煤矿企业为实现自身生产力的不断提升，更好地满足国家对煤炭资源的切实需求，为企业创造更多经济收益，势必会多领域、广泛化推广煤矿机电一体化技术。

1 煤矿机电技术中一体化的作用

1.1 实现煤矿生产安全系数的提升

机电一体化生产在某种程度上意味着人工体力劳动量的减少。煤矿作为各类型行业中最为危险的行业类别之一，每年均会出现不同程度的安全事故。因此，运用接卸替代人力作业，不仅能够实现安全事故在发生概率方面的显著降低，而且即使发生了安全事故，也不会导致较大程度的人员伤亡事故。此外，井下开采环境多变、条件多样，煤矿井下工作面中到处都弥散着粉尘与瓦斯。长时间处于此种环境，往往会给矿工的身体健康造成十分严重的危害。而采用机械自动化作业，能够有效规避与解决此现象，从而提升煤矿生产的安全系数。

1.2 提升煤矿生产效率

当前，煤矿企业在生产方式上已经逐渐从以往的人力转变为机械化，以此提升煤矿生产效率。机械化替代人工劳作，能够在繁重的机械劳动中将人类解救出来，进而实现人力资源的合理配置与优化。如若人力长时间处于工作状态，会产生排斥性的疲劳感。但是，机械不会出现此状况。只要对自动化机械定期开展各种保养维护工作，机械能够长时间处于高强度运转状态，其生产力是人力的成百上千倍，因此能够大幅提升煤矿生产效率。

1.3 提升煤矿企业经济效率运用

机电一体化技术，能够实现煤矿人力使用的大幅降低。运用机器所花费的成本相比于人力成本，要明显低于后者。企业在运用一体化技术实现产量提升的同时，还能够达到人力成本有效降低的目的，在某种程度上也可以理解为创造了更多的经济效益与价值。

2 煤矿机电技术一体化应用

2.1 煤矿运输机

对煤矿生产力具有限制作用的因素除了有运输效率外，还有开采效率。我国煤炭生产无论是运输还是提升系统，相比于西方发达国家，均有不小差距，难以切实满足时下持续增长的煤炭需求。至此，需广泛合理化运用国外先进技术，通过对这些技术的吸收与消化，提升我国的煤炭生产效率。当前，我国已经具有较为成熟的技术体系如皮带式强力运输机与内装式提升机，可进行大输送量、远距离的运输。不仅能够自动化控制，而且效率高、安全性突出。另外，在结构方面的深入简化，还为系统的稳定运行提供了充足保障。当出现问题时，便于及时修复，甚至还可采用一定的自动化技术，实现自我诊断与保护。

2.2 采煤機

当前，我国诸多煤矿均已应用了综合机械化采煤系统，此乃煤矿机电一体化技术持续发展与转入实践的成果体现。现阶段的综合机械化采煤系统，已从以往的液压牵引式，经演变与更新，成功脱变为电牵引式。采煤机系统的发展主要带来了如下优势：（1）当遭遇大倾角煤层时，同样可正常工作，采煤机不会出现下滑状况；（2）所运用的自动控制系统，能够对设备各项运行参数进行实时检测，有些还可达到智能化、自动化调整，进而确保综采系统始终处于高效运行状态；（3）随着自动化水平的提升及范围的拓宽，其所带来的乃是综采系统在结构上大幅精简，大大提高了系统运行的可靠性与安全性，且设备能够在较恶劣的环境中长时间工作而不用对其进行维修，提升了经济效益；（4）自动控制系统能够对综采系统各环节进行综合性协调，进而提升工作效率，为煤炭产量提升提供保障。

2.3 掘进机

把掘进机当作掘进巷道的核心机械，乃是我国多数煤矿的普遍做法。运用低浓度甲烷传感器、三相异步电动机、开关箱、矿用隔爆安全型操作箱、照明灯及电铃等设备，组建系统化的掘进机系统。此系统乃是整个掘进机中核心性电气结构，通过与液压系统之间配合工作，实现整个系统的常态运作，进而达成机电液一体化。

2.4 支护设备

煤矿支护设备在液压支架中较为多用，此外还有电液控制，但均具有相同的工作原理，即均采用双向邻架定压或自动移架成组，以此最大化降低对顶板与支架所产生的冲击。液压装置要想处于工作状态，必须有高压液体，而此设备便是专门提供高压液体的核心装置。智能化配液系统与供液系统，对于乳化液泵站装置在供液能力方面的提升具有重要的促进作用。在乳化液泵站装置上，当其配置有较高灵敏度的传感器时，不仅能够对乳化液浓度及高低液位校正自动控制，而且还可对其实时检测。当存在异常状况时，自动报警，确保支护设备始终处于正常的运作状态，从而为井下工作面安全提供充足保障。此外，将其结合电控运用，能够自动控制支架；将其结合于采煤机，可使工作面在无人操作的情况下正常运作。

2.5 煤矿安全生产监控系统

各种具有较高灵敏度的传感器的运用，使得煤矿安全生产监督管理系统成为现实。高灵敏度传感器不仅能够布置在巷道的支撑机械上，而且还可布置在采掘机械及运输机械上，从而能够对掘进工作与煤炭运输的进程进行实时检测。掌握各系统的实际运行状态，判断其是否需要进行调整与维护。通过检测支护设备，可以实时了解巷道地质结构有无显著改变，及时查知事故前兆与隐患，为煤矿安全生产提供保障。

3 煤矿机电一体化技术的应用途径

3.1 引进国外先进的煤矿机电一体化技术和装备endprint

引进先进的一体化技术和装备，推广应用机电一体化技术，不断提高设备的质量，优化其性能。在煤矿领域大力推广机电一体化技术。提高研发力度、加大应用领域、培养技术人才、提升管理水平，缩短与国外先进机电设备的差距。

3.2 增强煤矿机电一体化技术产品的优势

优选开放性、可靠性的通信技术，优化煤矿企业的机电一体朝智能化、可视化、网络化的方向发展。煤矿机电一体设备力争达到智能化水平，使得设备自行辨别周围环境，使设备自动适应工况，迅速达到最佳工作状态，同时可对采集信息进行评估分析，并发出诊断结果；强化煤矿生产监控体系，保障机电设备持续运行良好。不断提升设备自身的可靠性和自动化程度，助推我国煤矿事业的健康发展。

3.3 全员参与机电一体化技术培训

煤矿企业鼓励员工学习机电一体化技术、钻研业务、掌握机电一体化的操作技能，大力开展师带徒活动，培训机电设备技术后备人才，提高员工责任意识，创建学习型班组，并进行表彰奖励。

4 我国煤矿机電一体化技术未来展望

4.1 明确我国煤矿机电一体化产品未来脉络

明确我国煤矿机电一体化产品未来脉络，使其呈通用化、规范化、标准化方向发展。市场中充斥着数目庞大而又种类繁多的煤矿机电一体化产品，但各类型设备之间难以形成通用，限制了煤矿企业的选择趋向与余地，使得企业仅能选择某个企业所生产的配套产品，某种程度上造成机电一体化技术在推广成本方面的增加。

4.2 加大传感器技术的研发

机电一体化设备要想对自身状态及周边环境进行准确判断，需运用诸多传感器完成各类数据的收集，并经过计算机分析处理传送至工作人员。工作人员通过所得数据对机械运转正常与否及是否有维修与诊断的必要进行判断。由于井下条件恶劣，高灵敏度传感器具有较短的使用寿命，因此需强化矿井专用型传感器的研发工作，提升传感器的稳定性与使用寿命。

5 结语

总而言之，煤矿生产中应用机电一体化技术，不仅能提高产量，而且还可为其安全生产提供保障，为企业带来更多经济效益。将来，煤矿机电一体化技术势必会更加智能化、程序化与信息化，在煤矿生产质量与效率上定会发挥更大作用与效能。

参考文献

[1]赵旭.煤矿机电一体化技术的研究、管理及应用[J].科学之友，2012，（11）：127.

[2]黄蜀民.浅析煤矿机电技术一体化应用研究[J].科技风，2015，（19）：94.

[3]张俊杰.煤矿机电一体化技术的应用及管理研究[J].能源与节能，2015，（5）：31-32.

[4]张五计.机电一体化在煤矿中的应用与分析[J].能源与节能，2013（11）：167-168.endprint