机械与电气一体化技术在矿山机械中的运用初探

张利生

摘 要：随着科技水平的不断提升，机电一体化技术的使用范围也在逐渐扩大，尤其是在矿山机械行业中，有着十分重要的应用价值，其在很大程度上推动了矿山产业的发展。由于社会经济的发展对矿山的需求量逐渐增加，因此，矿山产业对矿山生产设备需求量也在逐渐增加，而通过机电一体化技术能够加快设备性能，对社会经济和矿山行业发展有着重要作用。基于此，本篇文章首先介绍了机电一体化的发展趋势，随后从四个方面对机电一体化技术在矿山机械中的应用情况进行分析。以此来供相关人士交流讨论。

关键词：机电一体化技术;矿山机械;运用

随着社会经济的发展和科学技术的进步，新能源正在不断地被发现和利用，然而矿山依旧有着很大的需求量，并且目前还无法被完全代替。同时，矿山行业对机械设备有着很高的要求，机电一体化在矿山行业中有着广泛的应用，其能够很好地解决矿山生产率低的问题，同时也能够提高生产工作的安全性，有着十分重要的使用价值。

1 机械与电气一体化概述和发展趋势

1.1 概述

机械与电气一体化技术就是将多种技术组合在一起所形成的独立学科，机械与电气一体化主要向着设备智能化、技术模块化、使用系统化、运行微型化的方向发展。机械与电气一体化其中主要包括机械制造技术、传动技术和传感技术，这三种技术是机械与电气一体化的基本学科。

1.1.1 机械制造技术

机械制造技术在机电一体化中占据了十分重要的地位，机电一体化的使用进程与机械制造技术有着密切关系，同时，机械制造技术与传动和传感技术之间也存在着联系。机械制造技术在机电一体化中有着重要作用，但却不是核心技术，其在机电一体化实际运行过程中都有使用，因此，机械制造技术有着较大的发展空间。其次是机械制造技术能够提高矿山机械的工作质量和效率，同时机械制造技术能够很好的满足社会对于矿山的要求。作为机电一体化中关键的技术，机械制造技术有着很高的学习和应用价值，通过机械制造技术能够合理地设计出基本的挖矿思路，从而制造出更好的采矿计划[1]。

1.1.2 传动技术

传动技术主要包括磁力、气压和机械传动等方式，在机械传动中属于普遍存在的类型，并且传动技术在矿山行业有着较为广泛的应用，合理地运用传动技术能够有效的输送到矿井中，从而节省大量的资源。

1.1.3 传感器技术

传感器技术是矿山机械中的新型技术，其主要是使用物理原理来实现矿山传送的。此外，光感纤维传感器是近年来新型的传感技术，由于其正在不断的发展，光感纤维传感器在机电一体化中的影响和作用正在变得越来越重要。机电一体化作为矿山机械中的基础，而传感器技术作为机电一体化的基础，在礦山的挖掘和运输过程中应该得到大力的开发和应用。

1.2 优势

对于能源消耗而言，机电一体技术能够很好的降低矿井中生产能耗，并且显著提升井下的作业效率，例如借助控制装置和变频装置能够实现通风和运输设备的远程操控，还能够自行根据情况进行功率调配，进一步降低能耗。对于一些辅助系统而言，机电一体化能够通过对作业机械的电动机、机械系统和机械装置等的运行情况进行实时监测和控制，在监测过程中，可以通过实时数据与设置数据的对比来发现异常情况，并及时地发出故障警报来提醒维修人员去解决问题。利用机电一体化的做法不仅减少了设备维护人员的工作量，而且也能够通过优化故障排除的方式，来提升设备的使用寿命，从而提升矿井经济效益[2]。

2 机电一体化技术在矿山机械中的应用情况

2.1 矿山安全检测中的应用

随着社会经济的发展和科学技术水平的提高，人工监测正在逐渐被一些监测设备取代，这些设备不同于人工检测，具有较高的安全精确度，但其中仍存在着一些问题，而通过机电一体化则能够很好地解决这些问题。目前在矿山的安全监测过程中主要是使用相关的机电一体化设备，按照实际的矿山开采要求来进行设计的，因此，在实际监测的过程中能够根据实际情况来对关键处进行深一步的检测，从而保证数据的准确性。

2.2 采矿过程中的应用

随着采矿设备的出现，采矿技术和机械设备正在不断的进行更新升级，目前的采矿效率也在不断的提升。机电一体化技术在其中应用的主要优势在于提升了设备的使用寿命和使用年限，从而最大程度的降低了采矿成本，从而在没有意外问题的情况下最大化的发挥设备的使用价值。矿山开采在机电一体化的支持下能够将开采过程动态化，这项技术能够及时的发现设备中存在的问题并发出警告，提醒操作者对故障问题进行解决，同时，机电一体化也在很大程度上突破了传统采矿技术的局限性，通过这项技术能够根据开采地区的实际情况进行问题处理，而且能够降低人工开采的难度和安全，这也是机电一体化在矿山开采中最为重要的应用之一[3]。

2.3 在矿山装载和运输过程中的应用

机电一体化在实际的矿山装载和运输过程中有着重要作用，由于大多数的矿山工作都是在地下完成的，所开采的矿山也必须要从地下运送至地上后才能运输给其他地区为人们提供服务，这一装载和运输过程中若缺少相关的技术设备必然会造成大量资源的浪费，同时，传统的矿山传输模式较为落后，不仅降低了矿山传输效率，而且在实际的运行过程中消耗了大量资源，降低了矿山生产的经济效益，但通过机电一体化能够很好地改善这一点问题。在安全装载矿山过程中，机电一体化能够降低工人的作业量，并且在提升矿山生产效率的基础上，最大程度的保障了工人的安全，在矿山装载后必须要运输到地上才能够正常使用，在矿山运输过程中，机电一体化的应用主要是实现了交变频交流技术的支持，从而为矿山提升运输设备提供了技术支持。

2.3.1 提升机

在我国最早出现的直流提升机是具有自主知识产权的全数字化直流提升机，这种数字化提升机系统能够对电回路的安全、制动设备、电源装置等方面进行实时监控，这样的性能不仅能提升机器的安全系数，还能够起到完善系统的作用。这一系统是在两台计算机共同操作下实现运行的，这样在两个计算机之间就可以互相产生测量数据，从而实现实时监控。

2.3.2输煤机

随着科技的不断发展，输煤机在机电一体化的基础上出现了多种启动装置，目前国内外广泛使用的是调速型液力耦合器，不仅能够实现在生产过程中的启动与功率之间的平衡，还能够解决长距离输送机的启动问题，通过机电一体化技术来不断完善输煤机，能够提高输煤工作效率。

2.4 在支护设备中的应用

传统的液压支架作为目前使用的主要设备，随着智能操控系统的发展，计算机相关技术已经渗透进了其系统控制中。目前使用的乳化液泵架有着很好的大流量液体供应能力，同时能够根据实际操作面的液压支护设备进行自动调节，而目前使用的智能化的乳化液泵架已经能够实现自动配液，从而实现高低液位的自动操控。当选定的液体浓度不能够达到预设值时，就会触发自动报警装置并进行反冲洗工作，同时还会对实际的液体使用量进行实时监控，从而实现自动配液工作[4]。

3 结束语

随着现代化生产效率的不断提升，在矿山生产中的传统技术已经很难满足现代化的生产需求，这就需要不断的加大技术研发力度来提升设备性能和生产效率。将机电一体化技术运用到矿山机械中，能够很好地解决矿山生产问题，同时也是机械工程与先进技术的结合体现，其发展更加符合社会的现代化建设要求，企业需要不断推进机电一体化应用进度，从而保证企业能够健康稳定的发展。

参考文献：

[1]宋学伟.煤矿机械中机电一体化技术的应用[J].工程技术：文摘版，2016（7）：00318-00318.

[2]张良.浅谈机电一体化技术在煤矿机械设备中的应用[J].山东工业技术，2018，000（013）：79.

[3]敬帅，高尚，王锐.机电一体化技术在煤矿机械中的应用探索[J].中国房地产业，2020，000（007）：176.

[4]王德记.机电一体化技术在煤矿机械中的应用研究[J].河南科技，2020，000（002）：77-79.