煤矿综合机械化开采下机电一体化的应用

摘 要：文章通过阐述机电一体化的内涵特征，分析煤矿综合机械化开采下机电一体化的发展现状及煤矿机电一体化应用中存在的主要问题，对煤矿综合机械化开采下机电一体化的实践应用展开探讨，并为机电一体化应用提出“加大机电一体化设备管理力度”、“优化整体运营模式”、“提高管理人员综合素质”等建议，旨在为研究如何促进煤炭行业的有序健康发展提供一些思路。

关键词：煤矿；综合机械化；机电一体化；应用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.21.062

0 引言

在煤矿生产开采中，技术创新应用是推动煤炭行业有序健康发展的一大保障。采煤技术是否先进很大程度上影响着全矿井的生产水平。所以，应当尽可能运用可靠先进的采煤技术，进而达成煤矿高效、安全、经济的生产开采目标。伴随我国科学技术的不断发展，煤矿机电自动化在煤矿开采中的应用逐步增多。煤矿综合机械化开采下机电一体化得到广泛应用，推动了煤矿企业的高效、安全发展。由此可见，对煤矿综合机械化开采下机电一体化的应用进行研究，有着十分重要的现实意义。

1 煤矿综合机械化开采下机电一体化的发展现状与问题

1.1 煤矿综合机械化开采下机电一体化的发展现状

机电一体化及其相关产品在20世纪70年代便在煤炭行业中得到一定推广应用，不过其应用覆盖面则相对较小。针对采煤设备机电一体化发展进程，我国曾制定了下述发展目标，即为小型煤矿机械化及半机械化水平超过40%；中型煤矿机械化水平超过80%；大型煤矿开采机械化水平必须超过95%[1]。近年来，我国煤炭行业逐步放缓了发展脚步，进而为大量煤矿发展带来极大考验，不乏一些煤矿面临停产的窘境，造成预期难以有效实现，即便我国煤矿综合机械化开采下机电一体化已收获了一定的发展成效，然而与西方发达国家及预期目标依旧存在极大的差距。结合近些年发展情况来说，我国综合采煤设备已摆脱了完全依赖进口的被动局面，很大一部分已经实现了国产自动化。其中，变频器电气核心部位依旧通过国外进口，由此表明，即便实现了部分自主国产化，然而核心技术还有待进一步提高发展。

1.2 煤矿机电一体化应用中存在的主要问题

现阶段，煤矿机电一体化应用依旧存在诸多问题，且主要表现为： （1）煤矿生产设备陈旧、老化。在一个全面的煤矿机电一体化运作系统中，对机械设备要求尤为严苛，运用的工艺技术也必须较为先进。因而，要达成煤矿机电一体化操作，陈旧、老化的煤矿生产设备必须要更换成新的设备。然而，对于现阶段大部分煤矿企业而言，大多数设备难以与技术保持同步更新，进而对机电一体化管理造成不利影响。（2）管理人员专业素质偏低。在煤矿机电一体化应用过程中，管理人员专业素质至关重要，倘若管理操作不当，机电一体化设备便难以有效发挥自身作用，进而难以达到预期目标。

2 煤矿综合机械化开采下机电一体化的实践应用与建议

2.1 煤矿综合机械化开采下机电一体化的实践应用

（1）机电一体化在采煤机中的应用。近来年，随着采煤机的逐步发展成熟，使煤矿开采效率实现明显提升，机电一体化有助于延长机械设备的使用周期，降低煤矿开采升本，如果没有出现异常状况，在实践应用中，通常可保持有序运行状态。通过对机电一体化的有效应用，可实现对机械设备的实時动态检测，一旦发生有异常状况，可及时提示管理人员对机械设备存在的异常状况进行检测处理。机电一体化可解除传统煤矿开采的束缚，通过结合煤矿开采实情，实现对地理方位相对偏僻、环境较为恶劣等煤矿的有效开采[2]。机电一体化的广泛推广，在煤矿开采中拥有一系列成功案例，电牵引采煤机便是其中之一。电牵引采煤机具备出色的动能及牵引特性，可实现对阻力移动设备的有效克服，并且在采煤机下滑过程中，可依托发电实现对其下滑的有效阻止。电牵引采煤机操作便捷、适应性强、工作效率高，在凭借我国此类机械设备研发技术的发展完善，近年来在我国煤矿开采中得到广泛推广。现阶段，我国较为先进的电牵引采煤机分别有山东能源机械集团研发的MG150/345-WOK电牵引采煤机、太原矿山机器集团研发的 MGTY307/10-1.1D 电牵引采煤机等，此类采煤机现阶段均可实现超过1.8m的薄煤层开采，并且还可实现煤层倾角不足25°的综合机械化开采工作。

（2）机电一体化在矿井生产检测及监控系统中的应用。机电一体化在煤矿生产开采中可实现在线监测、故障诊断、自动报警等诸多功能。煤矿生产开采的在线监测指的是对机械设备电动机、工作装置、液压系统、制动系统等的运行状态进行有效监测。故障诊断、自动报警指的是机械设备在引发异常故障时可实现自我诊断，并传输警示信号，对引发异常故障的部位予以明确指出，使管理人员可迅速找到异常故障发生位置，极大水平的简化对应的检修维护工作，缩减维修人力、物力投入，并延长机械设备的使用寿命。接下来的发展即为进一步强化采煤机上的变频器，依托PLC控制系统开展控制，确保在线监测、故障诊断、自动报警等功能的同步运行，进而有效提升煤矿生产开采的质量、效率[4]。

（3）机电一体化在其他煤矿装置中的应用。近年来，液压支架不断向电液控制方向发展，依托将信息技术与液压控制充分相融，获取定压双向邻架或者成组自动移架，防止对支架、顶板造成冲击载荷。例如，我国神华集团大柳塔矿选取由国外引入的电液控制支架，移动速度为6～8s/架，最快移架速度为3s/架。电液控制装置还可用于对支架运行情况进行检测。煤矿供电特征决定了供电要可靠，质量要高，要满足大功率设备等要求。所以应当广泛应用节能型产品。高压开关柜选用维护量小，使用周期长的真空开关。借助集中补偿与就地补偿有效相融的方式提升功率因数，缩减供电系统无功电流，缩减无功功率损耗。现阶段，高、低开关柜广泛应用“微机保护”，具备网络功能，可实现远程遥测、遥控等。

2.2 煤矿综合机械化开采下机电一体化的应用建议

（1）加大机电一体化设备管理力度。为了确保机电一体化的科学合理应用，缩减失效出现的频率，就务必要加大对相关设备的管理力度，建立科学完备的设备管理制度。首先，结合矿区实际情况及机械设备实际特征，选择科学适用的煤矿机械设备及配套的机电系统。与此同时，矿区管理人员应当开展好对机械设备的维护管理工作，勘查并做好日常记录，进而保证机械设备的有序运行。其次，要保证机械设备的科学合理应用，有效减少机械设备的磨损，保证正常的使用性能，延长其使用寿命。

（2）优化整体运营模式。煤矿机电一体化应当注重对新技术的有效引入，推进现有技术与新技术的有机融合，进而使全面系统功效得以充分彰显。就好比，在开展皮带运输过程中，应当结合机械设备综合性处理结果，对运行轴承温度予以实时监测，进而确保运输系统的有序运行，并使系统的信息化处理功能得到有效发挥。所以，在机电一体化应用过程中，应当推进对计算机技术的优化创新，有效发挥其自动化处理能力，依托综合管理，增强机电一体化整体性能。

（3）提高管理人员综合素质。在煤矿生产开采中通常会涉及到诸多机械设备，在全面工作中倘若某一环节出现差错便极可能造成极为严重的后果，再加上煤矿开采环节往往较为恶劣，要想实现安全生产存在不小的难度，所以务必要配备综合素质高的机电一体化专业人员及管理人员。然而，现阶段大多数煤矿企业在该方面依旧存在专业人才不足的问题。鉴于此，务必要加强机电一体化专业人员及管理人员的技术培训，并注重对专业技术人才的引进，推动机电一体化的有序更新，为煤矿生产开采安全有序开展提供可靠人才保障。

3 煤矿综合机械化开采下机电一体化的发展趋势

煤矿综合机械化开采下机电一体化的发展趋势主要表现在以下幾个方面：一是网络化，计算机技术与互联网技术的进一步加大了综合机械化开采中机电一体化的技术含量。煤矿企业要进一步强化机电一体化的网络化联系。基于网络的远程监控技术、远程操作技术的煤矿机械化应用将愈来愈频繁。二是生态化，在生态环境形势日益严峻的背景下煤炭开采生态绿色化已经成为了主流。煤炭开采作为高污染、高耗能的行业亟待朝向生态化发展。综合机械化开采下的机电一体化模式要进一步实现煤矿企业的绿色生产。

4 结束语

总而言之，机电一体化对煤矿综合机械化开采而言是尤为关键的，随着该项技术的不断推广，煤矿开采效率不断提高，并使煤矿开采危险系数得到显著降低。不过，机电一体化实践应用中依旧存在一系列问题。因而，煤矿企业相关人员务必要不断钻研研究、总结经验，提高对机电一体化内涵特征的有效认识，加强对煤矿机电一体化应用中存在主要问题的深入分析，确保对机电一体化的科学合理应用，积极促进煤炭行业的有序健康发展。

参考文献：

[1]潘庆臣.综合机械化和机电一体化在煤矿开采中的应用[J].四川建材，2013，06（05）：174-175.

[2]王宗祥.煤矿生产中机电一体化技术应用现状探讨[J].新商务周刊，2017，06（13）：162-163.

作者简介：张逊（1980-），男，江苏泰州人，硕士，讲师，研究方向：高校学生思想政治教育、机电一体化、金属材料学。