煤炭机电一体化技术在煤炭生产中的应用

杨 慧

(陕西煤业新型能源科技股份有限公司，陕西 西安 710000)

0 引言

新时代背景下，随着科学技术的快速发展，信息技术、网络技术、智能技术等各种现代技术在各行各业中的应用也越来越广泛，以煤炭生产行业为例，机电一体化技术在推动煤炭生产自动化、智能化、信息化发展方面就发挥着重要的作用。机电一体化技术是结合应用机械技术和电子技术于一体的技术总称，对于煤炭生产而言，机电一体化技术所发挥的作用不言而喻。机电一体化技术的应用不仅可以提高煤炭生产的质量和效率，最关键的一点在于其可以保证煤炭生产的安全性。煤炭生产风险较高，一旦发生安全问题，将会造成严重的影响和后果。而煤炭机电一体化技术应用中，各种新设备、新技术的投入应用就可以有效降低生产劳动强度，保证安全生产。为了充分发挥煤炭机电一体化技术的作用与价值，探究其在煤炭生产中的应用也具有重要的现实意义。

1 煤炭机电一体化技术发展状况

机电一体化技术是一项机械技术、电子技术与多门技术相结合的新型技术，是现代科学技术发展的必然结果。我国在20世纪80年代后期，综合机械化采煤就取得了极大的发展，而这也极大程度地推动了我国煤矿机电一体化技术的发展，采煤机已由以往的液压牵引转变为电牵引。进入到20世纪90年代中期，开展了采运支机械微机监控、故障诊断和支架电液微机技术，并在这个过程中研发大功率电牵引采煤机。而进入到21世纪后，我国整体煤矿机电一体化技术取得了重要发展与突破，使得我国的煤矿机电一体化技术在煤炭生产中的应用范围越来越广。

2 煤炭机电一体化技术在煤炭生产中的应用

2.1 采煤中煤炭机电一体化技术的应用

采煤是煤炭生产中的基础环节，其具有复杂度、难度、技术性高的特点，同时采煤也具有一定的风险性，这些对煤炭生产都提出了更高的要求。为了保证采煤的质量和安全，就需要煤炭生产企业加强对煤炭机电一体化技术的有效应用。比如在煤炭生产系统中，基于采煤环节的特点和需求，就可以通过电牵引的方式进行采煤施工。电牵引是一种常见的机电一体化开采方式，相比传统液压牵引采煤机，在电子技术的应用下，电牵引采煤不仅可以实现高效牵引，同时还可以实现对煤炭的灵活移动，以及可以通过发电的方式将产生的电能转移至电网进行储存利用。相比传统液压牵引采煤机，电牵引的使用年限也更长，即使长期应用，大部分部件都可以保持良好的性能，少有故障发生。电牵引采煤机的传动结构较为简单，在操作过程中也比较轻便，对促进采煤的高效进行具有重要的意义。

基于电牵引采煤机引力大、性能稳定、操作简单、效率高的特点，在采煤中值得积极应用。采煤中，电牵引采煤机的应用还需要结合采煤的实际情况来选择相应的设备型号。比如要考虑煤层的坚硬程度、厚度、性质等因素，进而选择生产率、牵引速度、装机功率都匹配的电牵引采煤机。1991年煤炭总院上海分院与波兰玛克公司合作，研制成功我国第一台采用交流变频调速MG344-PWD型薄煤层强力爬底板电牵引采煤机以来，我国的电牵引采煤机有了较快的发展。

2.2 运输中煤炭机电一体化技术的应用

煤炭生产中，运输是尤为关键的环节，其直接决定着煤炭生产的整体质量和设备。随着煤炭生产量的不断增加，对煤炭运输也提出了更高的要求，对此，为了提高煤炭运输质量和效率，也需要加强对煤炭机电一体化技术的应用。要提升煤炭运输整体水平，首先需要从矿井内部进行提升。在矿井内部运输过程中，不仅需要保证运输效率，还需要提高对安全方面的重视。基于目前煤炭机电一体化技术的应用，煤炭生产企业可以利用矿井中专用提升机来提升煤炭运输水平。矿井中专用提升机在很大程度上体现着矿井中的机电一体化水平。矿井中专用提升机不仅对驱动结构进行了有效应用，同时还利用了辊筒装置，所以整个设备结构比较简化，且整体性能较高。随着机电一体化技术在煤炭运输中的深入应用，变频调速技术也引入到了矿井专用提升机系统中，相比串电阻调速系统，变频调速技术支撑的矿井中专用提升机系统，具有调速精确、速度切换灵活的优势，所以这对提高煤炭运输整体质量和效率都具有重要的意义。为了更好地提升煤炭运输整体水平，还需要重视从矿井外部进行提升。在煤炭运输过程中，煤炭生产企业可以通过应用带式运输机来进行煤炭运输。带式运输机也是机电一体化技术的重要体现，其具有性能稳定、结构简单的特点，可以实现长距离、大运量、持续性运输。其中特别是内装式提升机，从结构上将滚筒和驱动合为一体，机械结构大大简化，充分体现了机械-电力电子-计算机-自动控制的综合体。而全数字化提升机高度可靠，采用总线方式，大大简化了电器安装，此外，硬件配置简单，互相兼容。基于煤炭机电一体化技术的带式输送机，由于长距离连续输送、输送量大、运行可靠、效率高和易于实现自动化等特点，已成为我国煤矿井下原煤输送系统的主要运输设备。

目前在煤炭生产的过程中主要采用机、电、液一体化的CST可控软启动装置。它是一种专门为平滑起动运送大惯性载荷，如煤炭或金属矿石的长距离皮带运输机而设计的软驱动装置。一条皮带运输机可以由一台或几台CST驱动。

2.3 安全监控中煤炭机电一体化技术的应用

煤炭生产中安全生产是核心内容，只有保证生产安全，才可以保证生产效益。所以在煤炭生产中，安全监控是尤为重要的工作内容。而基于煤炭机电一体化技术的应用，就可以更好地提高煤炭生产中安全监控的有效性。以KJF200、KIJ95等监控系统为例，其中就包括对数字信号处理技术、体照明技术、光通信技术的应用，这些监控系统可以实现对煤炭生产过程中瓦斯、温度、压力、风速、环境、设备的全方面监测和控制。一旦发生异常问题，可以提前报警，这对预防安全事故的发生，从而保证煤炭生产安全具有重要的意义。在煤炭生产实践中，煤炭生产企业可以通过应用KJF200监控系统来进行生产安全监控。该系统中软件包括远程数据终端、中心站监控，硬件系统包括各种传感器、控制器等，整个安全监控系统可以实现对生产安全的实时、全面、有效的监控。

3 结语

在现代煤炭生产中，离不开煤炭机电一体化技术的应用，其对整个煤炭生产系统而言起到了至关重要的作用。所以为了保证煤炭生产整体水平，煤炭生产企业应该加强对煤炭机电一体化技术的研究与应用，不断提高煤炭机电一体化技术水平，不断对技术进行升级和优化，以此来为煤炭生产提供保证和支持。在煤炭机电一体化技术的推动下，煤炭生产质量、效率可以得到有效保障，同时也可以为煤炭生产提供安全、良好的环境，这对推动煤炭生产良好发展具有重要意义。