煤礦機械中機電一體化技術的應用

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摘要：隨著社會的發(fā)展，人們對能源的要求愈來愈高。我國地域遼闊，煤炭資源豐富，能夠很好地滿足社會發(fā)展需要，但是如何安全開采煤炭，提高煤礦開采效率需要深入研究，傳統(tǒng)的煤礦開采已經無法滿足社會需求。近年來，自動化技術在斷發(fā)展，機電一體化技術隨之出現(xiàn)，被應用到各行各業(yè)并取得良好的效果。機電一體化技術可以應用到煤礦機械中，減少安全事故發(fā)生率，提高開采效率。本文分析了機電一體化技術在煤礦機械中的應用，以期提升煤礦機械應用水平和煤礦開采效率，從而更好地滿足煤礦開采需求，提高社會效益與經濟效益。

關鍵詞：機電一體化技術；煤礦機械；煤炭資源

機電一體化技術是一項先進的綜合性技術，在生產制造業(yè)中被廣泛應用，同時該技術也應用于煤礦開采中。隨著電子技術的發(fā)展，傳統(tǒng)的煤礦開采已經不能滿足煤礦企業(yè)的發(fā)展要求，其存在眾多安全隱患，煤礦安全事故頻發(fā)，給礦工帶來嚴重的安全威脅。機電一體化技術可以應用到煤礦機械中，提高工作效率和煤礦企業(yè)經濟效益，降低工人勞動強度，保證工人安全。

1機電一體化技術概述

機電一體化技術融合多種單一技術，目前正在朝智能化、微型化和系統(tǒng)化的方向發(fā)展，通過結合電子技術、智能技術等實現(xiàn)多種技術的聯(lián)合控制。機電一體化技術應用到煤礦機械中，可以實現(xiàn)對煤礦機械的控制，達到安全開采的目的，有效降低工人勞動時間和壓力，當發(fā)生安全事故時，還能保障救援人員安全。機電一體化技術誕生于20世紀60年代，我國煤礦資源需求巨大，人們要持續(xù)加大機電一體化技術和煤礦機械研究力度。隨著光學技術和微加工技術的出現(xiàn)，機電一體化技術獲得極大的發(fā)展。當前，受信息技術影響，機電一體化技術逐漸朝智能化方向發(fā)展［1］。

2機電一體化技術在煤礦機械中的應用優(yōu)勢

2.1提高煤礦開采效率

傳統(tǒng)煤礦開采最常用的是人工作業(yè)，工人工作壓力大，工作效率較低。當前，人們要將機電一體化技術應用到煤礦機械中，改變落后的煤礦開采方式，有效縮短煤礦開采時間，提高煤礦開采效率，降低工人勞動強度，調動工人的勞動積極性，保證工作質量［2］。例如，煤礦開采主要使用電牽引采煤機械，它們屬于大型機械，經常會發(fā)生超載現(xiàn)象，導致煤礦機械出現(xiàn)故障，影響煤礦開采效率，甚至對工人造成安全威脅。將機電一體化技術應用到煤礦機械中，可以有效控制煤礦機械運行效率，使得煤礦機械操控更加安全靈活，保證煤礦機械正常運行。

2.2改善煤礦開采環(huán)境

安全開采環(huán)境是煤礦開采的良好保證，傳統(tǒng)的煤礦開采環(huán)境存在潮濕、灰塵大的問題，不僅影響工人身體健康，還會影響其生命安全。機電一體化技術可以降低安全事故發(fā)生率，人們要以現(xiàn)代智能設備取代傳統(tǒng)設備，營造良好的煤礦開采環(huán)境，保證工人生命安全，減少職業(yè)病和工傷［3］。煤礦挖掘使用人工方式，效率低下，容易引發(fā)問題。將機電一體化技術應用到煤礦機械中，可以充分發(fā)揮煤礦機械的性能，讓維護管理更加簡單，減輕工人開采負擔，提升工作效率。

2.3提高經濟效益

機電一體化技術應用在煤礦機械中，可以顯著提高煤礦開采效率和輸送效率，降低煤礦開采費用，為煤礦企業(yè)增加經濟效益。煤礦企業(yè)的經濟效益增加，煤礦工人收入也會增加，從而帶動當?shù)亟洕l(fā)展［4］。煤礦開采期間主要通過傳送裝置進行運輸，機電一體化技術可以提高煤炭運輸設備的工作效率，提升經濟效益。人們可以利用機電一體化技術，對煤礦機械設備進行升級改造，提升機械設備運行水平和煤礦運輸效率。

2.4促進煤礦機械安全運行

煤礦機械體積龐大，工作環(huán)境特殊，運行期間存在很大的風險。為了保障煤礦機械的安全穩(wěn)定運行，相關工作人員需要對其進行實時監(jiān)測，控制煤礦機械的運行參數(shù)，以免發(fā)生故障。因此，人們可以將機電一體化技術應用到煤礦機械中，對煤礦機械進行監(jiān)測，解放工人負擔，減少煤礦設備的運行安全風險。監(jiān)測期間，一定要保證監(jiān)測質量，人們要充分利用機電一體化技術，通過計算機進行智能監(jiān)控，如果發(fā)現(xiàn)安全隱患，監(jiān)測系統(tǒng)會自動報警，方便工人對煤礦機械進行檢修。

3機電一體化技術在煤礦機械中的具體表現(xiàn)形式

3.1機械制造技術

機械制造技術是機電一體化技術的重要分支，可以用于制造煤礦機械。機械制造技術可以提高煤礦機械質量和運行效率，增強煤礦企業(yè)核心競爭力［5］。利用機械制造技術，人們可以制定合理的機械制造方案，進行煤礦機械生產，改善煤礦機械質量，保障煤礦開采安全。

3.2傳動技術

傳統(tǒng)技術是最常見的機電一體化技術之一，根據(jù)工作原理的不同，可以分為磁力傳遞、氣壓傳動和機械傳動。在傳統(tǒng)煤礦作業(yè)中，煤炭運輸是件費時費力的事情，傳動技術可以有效提高煤炭傳輸效率，節(jié)省人力、財力、物力，提高煤礦企業(yè)的經濟效益。

3.3傳感器技術

傳感器技術是機電一體化技術的最新技術形式，目前最先進的就是光感纖維傳感技術，該技術推動了機電一體化的發(fā)展?，F(xiàn)階段，煤礦機械大多使用光感纖維傳感器，它是煤礦機械機電一體化的重要基礎，對煤礦開采、運輸都有重要的作用［6］。

4機電一體化技術在煤礦機械中的具體應用

4.1采煤機

采煤機是煤礦最常用的機械設備，隨著機電一體化技術的推廣和應用，目前，煤礦企業(yè)主要采用電牽引采煤機，它由多個電子元件組成，具有良好的牽引性，可以邊前進邊采煤［7-8］。電牽引采煤機不需要防滑裝置，運行過程十分穩(wěn)定，自身磨損度較小，使用壽命較長。電牽引采煤機不僅能夠提高采煤效率，還能減少安全隱患。與傳統(tǒng)的液壓牽引采煤機相比，電牽引采煤機能夠實現(xiàn)智能控制，運行效率較高。

4.2輸送機

目前，煤礦企業(yè)主要使用帶式輸送機。帶式輸送機是機電一體化技術應用到煤礦機械中的產物，具有輸送量大、速度快等優(yōu)勢，可以為煤礦企業(yè)提供便捷、快速的煤炭運輸方式，保證煤炭運輸效率。因此，帶式輸送機成為煤炭行業(yè)重點研發(fā)對象。

4.3提升機

跟帶式輸送機一樣，提升機是機電一體化技術發(fā)展的產物，可以充分發(fā)揮計算機控制的作用［9］。內裝式提升機是提升機的代表形式之一，采用機電一體化技術，內部結構簡單，具備自動化、數(shù)字化功能。交直流全數(shù)字化提升機是我國自主研發(fā)的一種提升機，能夠實現(xiàn)主井和副井同時運行，這是機電一體化技術的最新應用之一。

4.4供電機械

礦井深處地下，環(huán)境漆黑，需要供電系統(tǒng)提供照明。礦井供電系統(tǒng)要求極高，必須合理控制供電效率和功率。供電設備可以采用機電一體化技術，有效提高礦井供電效率，對供電線路和設備進行實時監(jiān)控，防止發(fā)生線路或設備故障，保證煤礦機械正常運行。

4.5支護設備

煤礦中最常見的支護設備是支架設備，主要用來支撐礦井，保證礦井工人安全。支護設備在煤礦開采中發(fā)揮重要作用，必須保證支護設備質量，保障礦井工人的生命安全。人們可以將機電一體化技術應用到支護設備中，對支護設備進行實時監(jiān)控，防止其出現(xiàn)故障。液壓支架能夠減輕頂板和支架受到的沖擊傷害，但是普通液壓支架移動速度緩慢，而電力液壓支架采用機電一體化技術，移動速度快，可以有效保證煤礦安全生產。

5機電一體化技術在煤礦機械中的應用展望

隨著科學技術的快速發(fā)展，在煤礦機械中，機電一體化技術逐漸朝智能化和信息化的方向發(fā)展。該技術可以提高煤礦機械的技術水平，降低設備體積，方便操作和維護。同時，可以減輕煤礦工人勞動強度，提高煤礦生產水平，為煤礦企業(yè)帶來更高的經濟效益。但是，目前，我國的煤礦機械整體上不如發(fā)達國家，人們要持續(xù)加大自主研發(fā)力度，以煤礦開采技術為核心，研發(fā)出具有自主知識產權的煤礦機械，增加設備通信功能，提高機電自動化技術的應用范圍。隨著智能時代的到來，煤礦機器人成為煤礦開采行業(yè)未來發(fā)展的重要方向，可以替代煤礦工員從事危險勞動。

6結語

當前，我國煤炭資源需求較大，人們既要提高煤炭開采效率，又要保證煤炭開采安全。煤礦開采主要利用機械設備，設備結構復雜，需要專業(yè)人員進行操作，經常會出現(xiàn)各種問題，對工人造成嚴重的安全威脅。機電一體化技術可以有效破除這些難題，提高煤礦開采效率，保證煤礦開采安全。

參考文獻：

［1］秦建功.煤礦機電一體化技術在煤礦機械中的應用［J］.礦業(yè)裝備，2019（6）：138-139.

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［3］吳雪瑩，賈玉鑫，吳余鎖.機電一體化數(shù)控技術在金屬礦山機械中的應用［J］.工程建設與設計，2019（18）：125-126.

［4］趙雪劍，韓冰.機電一體化數(shù)控技術在煤礦機械中的應用［J］.當代化工研究，2019（8）：198-199.

［5］孫偉.淺談機電一體化技術及在煤礦裝備中的應用［J］.科學技術創(chuàng)新，2019（18）：161-162.

［6］王斌，張娜.機電一體化數(shù)控技術在煤礦機械中的應用研究［J］.科技風，2019（1）：172.

［7］徐興國，徐興印.機電一體化技術在現(xiàn)代工程機械中的發(fā)展應用研究［J］.中國石油和化工標準與質量，2018（13）：191-192.

［8］莊永，孫偉.機電一體化技術在工程機械中的應用分析［J］.綠色環(huán)保建材，2018（6）：222.

［9］黃安，曾軍華.機電一體化技術在現(xiàn)代工程機械中的發(fā)展應用［J］.南方農機，2017（13）：110-111.

作者：王德記 單位：榆林神華能源有限責任公司