浅析煤矿机电技术创新及应用

柳海军

摘  要：机电技术是连接煤矿生产中各个环节的桥梁，同样也是煤矿生产技术的载体。在工业4.0时代背景下，传统煤矿企业只有经历深刻的变革才能融入到新的市场竞争中，因此只有在技术创新基础之上建立高效率生产体系才更具有竞争力，才能满足多样化的市场需求。

关键词：煤矿机电;技术创新;管理;应用

中图分类号：TD60;TD40     文献标识码：A       文章编号：2096-6903（2019）02-0000-00

0引言

机电技术在煤矿中的应用，改变了原始采矿过程中纯人工或者机械、半机械式的作业方式。电力驱动作业方式的引用使得煤矿生产效率进一步提升。随着社会经济的发展，煤矿机电一体化技术应用范围越来越广，自动化式生产设备成为当前煤矿机电设备的主流，但受企业资金支持和企业经营理念限制，许多企业仍停留在上一阶段技术下，尚未与工业4.0进行深度融合，限制了行业的进一步成长。

1现代化煤矿机电技术创新背景

煤矿机电技术的更新一方面是市场需求的推动，即市场对煤炭需求量的增长与企业经济利益目标的提高推动着企业目标的实现。这是企业进行技术改革的根本动力，即利益驱动与市场驱动并行。另一方面，新技术、新设备的研发完成之后急需投入企业进行生产检验，许多煤矿企业也乐于在保证开采进度和指标完成的前提下应用新技术，从而保证与先进技术接轨。出于企业自身发展需求的技术更新，有利于企业市场竞争力的提高，但若以短期效益下滑为由拒绝新技术和新机电设备应用则得不偿失。

煤炭行业的发展受到政策和技术背景的影响。“创新、协调、绿色、开放、共享”现代化发展理念为传统煤炭行业的发展和技术转型注入了新鲜血液，智能化、绿色化的高集约型利用将成为行业发展的大趋势。

2煤矿机电技术创新原则及特点

原则性指导和方法论有助于各种工作的展开，煤矿机电技术的创新与应用需掌握以下几个原则：

1. 机电技术创新要以实际生产、实际应用为基础，将学术界的科研成果落实到生产中去，在实践中检验技术稳定性和可靠性，以机电技术的发展是企业经济效益增长的根本推动力;

（6）机电设备的基础理论研究和关键技术攻关需要围绕开采和利用两方面展开，开采需遵循智能化、物联化原则，利用则需要清洁化、集约化，行业内部需广泛开展交流合作，寻找传统技术突破点和新技术理念并与煤矿机电结合点。

当前煤矿企业生产中会遇到许多技术难题，如何推动科技创新是学术界和产业界普遍关心的问题。其中，现阶段的技术创新应用主要有以下几方面特点：

（5）煤矿机电技术创新横向上宽度较广，但纵向深度还不够，应进一步挖掘传统技术的薄弱点并进行重点突破，当前在井下作业设备、传输设备等方面已经有了很大的突破，但许多技术难点仍为限制产业发展的瓶颈。

3煤矿机电技术创新型应用

3.1机电一体化综合型应用

机电一体化的综合应用为煤矿高效、安全生产打下了基础。首先，机电一体化集机械化、计算机、自动化等多种技术为一体，将人、机械、电气设备联结成网络，使得相互之间能够即时通信和控制，提高了井下作业的效率并为井下和井上的通信提供安全通道。变频技术、无极调速等在输送机上的应用进一步提升了电液软启动的安全性和可靠性。因此，当井下自动化、智能化机电设备发展到较高程度之后，工作人员将不必再下井作业，而是通过井上主控室对各作业面进行远程观测与控制，以此实现较高的安全生产。

3.2提升系统和采煤机应用

随着采矿行业的发展，矿山开采深度不断增加，中东部某些矿区的开采深度已经达到了千米级，传统的作业设备已经不再适用于这一层位的开采工作，所以必须要对机电技术进行创新，以实现更精准和高效的生产工作。例如，千米级提升系统的研发及相关配套系统和设备的研发和建设，辅之以低延迟、高清晰度的提升机监控系统，以及高正确率和高灵敏度的提升机钢丝绳损伤監测设备等，保证了运输效率和安全。另外，基于模糊控制的井下工作流程能够高效运转，液压支架能够根据由其它传感器或监控设备收集到的采煤数据进行实时自动移架。国际上，澳大利亚的LASC作业体统能够实现采煤机的三维姿态自动调整、工作面自动调直等功能，这一方面是我们所需要努力研发及应用的。

3.3智能化煤矿建设

智慧煤矿的建设实际上是以信息技术为基础，实现机电设备间的互联互通和双向通信，为井下工作人员的安全和井上数据采集及后续工作流程提供数据支撑。例如，智能化通风系统的建设，首先要基于低延迟的井下在线监控系统，可实现风门的自动开闭和启停，智能化设备还需要配置好相关的可视化界面，方便前端管理。另外，在线追踪物料运输系统的应用融合了物联网、实时定位追踪、即时通信等技术，能够监控和追踪物料的运输情况，一旦运输出现问题，能够及时被发现并解决。

3.4机电设备运输数据分析系统

井下与井上的协同工作需要数据支持，而在煤炭开采过程中数据流的流动往往是多分支并行和双向传输的，高效的数据传输能够为井下工作安全提供保障，例如应用高效数据传递实现对井下人员的精准定位、实现瓦斯抽采监测等。基于大数据分析的预警系统能够通过对大量数据的分析建立虚拟数据模型，这种数据驱动的模型能够有效识别灾害和风险，也能够用于预测井下设备状态和故障，为网络中机电设备的可靠运行提供支撑。

4结语

以自动和智能为特色、以安全、绿色和效率为目标的现代化煤矿机电技术为煤炭的高质量生產提供着源源不断的技术服务。煤矿企业要想立足于激烈的市场环境，就必须结合市场特点、企业自身特点和实际开发特点采用不同程度的现代化机电技术，对传统作业方式和技术流程进行更新，推动传统能源领域的发展。

参考文献

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[2]刘建刚，韩龙，宫殿峰.煤矿现代化机电技术管理创新[J].水力采煤与管道运输，2018（02）：69-71.

[3]李武波.煤矿机电技术管理的创新和应用[J].能源与节能，2018（05）：99-100+110.

收稿日期：2019-05-15

作者简介：柳海军（1983—），男，甘肃武威人，本科，主要从事煤矿机电设备安装工程设计工作。

Analysis on the Innovation and Application of Mechanical and Electrical Technology in Coal Mine

LIU Haijun

（Henan Sanmenxia Yima Guangyu Engineering Design Consulting Co.， Ltd.， Yima Henan  472300）

Abstract： Mechanical and electrical technology is the bridge connecting all links in coal mine production， and also the carrier of coal mine production technology. In the era of industry 4.0， only through profound changes can traditional coal mining enterprises be integrated into the new market competition. Only the high-efficiency production system established on the basis of technological innovation can be competitive and meet the diversified market demand.

Keywords： coal mine electromechanical; technological innovation; management; application