煤矿机电一体化技术应用及管理的分析

张伟

摘要：机电一体化技术主要包括计算机与信息技术、基础机械技术、传感检测技术、自动控制技术以及伺服传动技术等，在社会经济水平不断提升的时代背景下，随着工业化发展进程的不断加快，这些技术的快速发展也使得机电自动化在煤矿开采领域的应用日益增多。对于机械设备的依赖响度也在提升，所以煤矿要结合自身发展的特点提升技术水平。考虑到煤矿具有高危行业属性，机电一体化技术的应用使得煤矿开采安全水平可靠程度得到了有效提升，这为煤矿企业的安全、健康、可持续发展提供了有力支持。从当前煤矿的发展趋势可以看出，煤矿的许多环节实现了机电一体化技术的广泛应用，技术上的应用与发展不仅有利于提升生产效率，还可以提升产量，保证生产过程的可靠性。进行煤矿生产时，设备本身的先进程度直接影响了生产能力。从技术角度而言，矿井的具体产量以及生产效率必须和设备有密切的联系，因此，必须对一体化技术展开研究，尤其是应用和管理方面，是当前亟待解决的重要问题。鉴于此，本文就煤矿机电一体化技术应用及管理展开探讨，以期为相关工作起到参考作用。

关键词：煤矿；机电一体化；技术；应用；管理

1.应用机电一体化技术体现出的特点

机电一体化的发展源于控制理论，并结合了计算机技术。机电一体化的应用实现了工程管理与控制的自动化。由于机电一体化的发展，控制理论体系、技术体系与设备功能的日趋完善，机电一体化整体技术水平有了很大的提升，并且应用于许多领域。在实际的应用过程中，要借助计算机进行控制和执行完成系统过程的分析和构思，有利于实现科学化的决策。当前，生产过程是智能控制的过程，生产过程中的管理要取代人的脑力。机电一体化技术在应用中实现了延伸，将控制技术与生产系统结合，管理可以借助智能化管理平台。机电一体化融合了多项技术，技术在持续发展中保持了先进性。机电一体化采用人工智能控制的方式，通过计算机处理，可以实现生产过程的自动化的智能控制，生产过程变得的智能化管理，生产效率提升了。并且由于网络技术的不断发展和大规模普及，通过远程操控系统可以实现跨地域的生产活动。机电一体化技术在煤矿的应用，生产中的许多管理难题得以有效解决，生产管理可以更加规范化与自动化。

2.机电一体化技术的优势

2.1有利于提升生产效率

在煤矿的技术应用与管理中，将机电一体化技术体现出多种优势，有利于提高管理的效率，对于生产力水平提升明显。在煤矿近年来的发展中，机电一体化技术水平实现了快速发展，生产控制信息可以实现远程传输，生产管理人员与设备管理人员借助网络可以对机械进行远程控制，生产实现智能化控制，可以进一步提高生产效率，可以消除传统人工操作中存在的效率不稳定现象。

2.2有利于提高生产质量

煤矿由于有了机电一体化技术的支持，生产中可以对生产设备进行实时动态化的监控。借助计算机控制技术可以对生产设备的运行参数进行智能化调整，保障机械生产设备的运行效果可以更加稳定，从而保障了生产质量，消除了由于机械生产设备故障和控制问题产生的质量问题，质量的可靠性进一步提升。

2.3提高了安全性

在原有的机械生产中，由于技术水平的制约，需要采用人工配合机械的生产方面，但是由于机械设备自身特点的作用，操作过程存在一定的危險性，所以在半自动化生产条件下，对生产人员的安全具有很大的影响，借助机电一体化技术，可以实现生产中许多危险环节可以自动化进行，还可以保证生产人员的安全，保证了生产过程的可靠性。此外，机电一体化借助计算机技术进行控制，生产过程变得自动化，可以消除人工操作存在的失误，提高了机械生产的安全性。

3.煤矿机电一体化技术的应用

3.1开采机械设备

随着工业控制自动化技术的快速发展，煤矿开采机械设备领域进步明显，其中采煤机、牵引方式、液压支架形式均属于这一进步的直观表现。从中厚煤层起步的传统采煤机发展为薄煤层、大采高强力滚筒采煤机；由有链牵引、无链液压牵引发展为变频调速无链电牵引；掩护式液压支架形式发展为两柱掩护式低位放顶煤液压支架。这些都较为直观地说明了煤矿开采机械设备机电一体化技术应用所取得的丰厚成果。很多发达国家煤矿行业已经实现了液压支架电液控制系统的普及，目前我国很多煤矿企业也实现了该系统的研发与应用。作为能够有效提升综采工作面效率的技术设备，液压支架电液控制系统能够较好地服务于年产400万t以上的一次采全高长壁工作面，和年产600万t以上的放顶煤工作面，由此可见煤矿开采机械设备机电一体化技术应用的优势所在。

3.2矿井运输

矿井运输同样属于机电一体化技术的重要应用领域，这是由于煤矿现代化发展对井下、井上的煤矿运输提出了较高的要求。强力带式运输机在我国煤矿领域的应用极为广泛，而随之发展的计算机控制系统便属于矿井运输领域机电一体化技术应用的典型，这类计算机控制系统多具备故障诊断、自我保护等功能，煤矿运输的质量、安全性由此就能够实现长足提升。例如，某设计能力300万t/a大型现代矿井的主井采用了1.4m强力皮带、3×560kW功率的驱动电机、美国罗克韦尔公司生产的750K型可控起动传输装置、天地科技公司KJ型胶带输送机成套电控装置。使用可控起动传输装置后，该煤矿的矿井运输实现了皮带机缓慢而均匀地预拉伸加速、延长停车时间的功能，而这就使得整个运输系统各部件的使用寿命有效延长。此外，可控起动传输装置还能够通过软锁定离合器，实现对驱动系统联轴器、齿轮等部件的冲击与过载保护，由此，系统的稳定性和使用寿命延长得到了有效保障.

3.3在采煤生产设备中的具体应用

目前，我国许多煤矿企业在实际生产时均应用了采煤体系，从而大幅度提高了生产速度，并将液压牵引转变电牵引方式，从而充分发挥机电一体化控制技术的优势。同时还能基于当前的机电一体化设备，促使井下采煤工作提高效率。此外，在一体化技术中应用采煤设备，便于体系本身进行各类参数的调整。

4.一体化技术未来的发展趋势

尽管我国一体化技术的起步较晚，基础设施较为薄弱，但是整体发展速度较快，因此，近些年已经取得了一定的成绩。然而，与西方发达国家的技术水相比，尤其是在具体实施应用层面，仍处于落后状态。基于此，必须进一步扩大科研团队人员的数量，积极研发新技术形式，并学习西方国家的经验，使我国技术从早期的引进逐渐变成自主研发，响应“中国创造”的理念。在未来，机电一体化技术将向自主知识产权方向发展，并与煤矿开采技术相配合，创建具备综合性特点的信息体系，从而对原有网络数据库予以完善，使所有产品的加工和销售全部通过互联网进行，创建相应的信息网络，促使煤矿企业的发展更具科学性、安全性以及有效性。

结语

在煤矿中机电一体化技术的应用体现出多方面的优势。在煤矿生产中要注重发挥技术进步的优势，借助技术进步提高生产效率与质量。此外，要结合机电一体化技术的发展趋势，对现有的煤矿生产方式进行创新。

参考文献

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（作者单位：中煤集团山西华昱能源有限公司）