煤礦機電一體化技術應用探析

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摘要：在信息化時代背景下，煤礦生產管理信息化勢在必行，在煤礦企業經濟效益提升、持續性發展等方面起到促進作用。因此，文章從不同角度入手闡述了煤礦機電一體化技術及其應用作用、具體應用，充分發揮機電一體化技術優勢作用，保證煤礦生產安全的同時最大化提升煤礦生產的效率以及效益。

關鍵詞：煤礦；機電一體化技術；應用

1煤礦機電一體化技術及其應用作用

煤礦機電一體化技術集計算機、電氣、電工電子、機械等技術于一體，在實現煤礦生產信息化、自動化等方面起到重要作用。煤礦機電一體化技術類型多樣化，包括信息處理技術、自動控制技術、檢測傳感技術[2]，優勢作用鮮明的同時多樣化。比如，檢測傳感器技術具有檢測、傳感、控制等功能，實時控制煤礦生產中的系統設備，自動操作的同時準確檢測煤礦各個環節，動態監督以及實時反饋系統設備異常運行情況。又比如，自動控制技術可以劃分為積分控制技術、比例控制技術等，要針對煤礦機電系統以及設備運行要求以及運行狀態，優化利用機電一體化技術，在自動化控制基礎上及時發現、妥善處理故障隱患問題，在風險預測、預警、診斷、處理等相互作用下實現煤礦高效生產。煤礦機電一體化技術的科學應用是對傳統煤礦生產的轉型、升級，保證煤礦生產安全的同時減少了作用到煤礦生產中的財力、物力、人力，提高煤礦生產效率的同時安全事故發生率以及生產成本最小化，煤礦資源開采、利用等環節得以優化，利于煤礦企業在綜合效益持續提升基礎上增強市場綜合競爭力。

2煤礦機電一體化技術的具體應用

在煤礦生產過程中，機電一體化技術的應用體現在多個方面，開采機械設備、安全生產監控系統、綜合開發、煤礦資源運輸等[3]，發揮多樣化的優勢作用。煤礦企業要在煤礦生產實踐過程中優化煤礦機電一體化技術應用各環節，提高煤礦生產信息化水平。2.1應用到煤礦開采機械設備與掘進機。煤礦生產作業中掘進機是必不可少的關鍵性機械設備，要在應用機電一體化技術基礎上優化煤礦資源掘進生產環節。在掘進機運行過程中，借助機電一體化技術，促使電氣系統、液壓系統相互作用的同時實現“機、電、液”一體化，將多個電氣設備作用其中，比如，安全操作箱、防爆燈、礦用防爆電鈴[4]，借力電氣元件優勢作用，讓煤礦掘進機具有人機交互的功能。通過PLC可編程控制器對煤礦掘進機硬件設備、軟件系統進行一系列操作，比如，監測、控制、檢查、保護，實時準確、詳細顯示系統軟硬件運行參數、運行狀態、故障信息數據等，在動態監督、精準反饋的基礎上科學處理隱患問題，確保煤礦資源安全開采。此外，機電一體化技術頻繁應用到開采機械設備中，采煤機、支護設備等，提高煤礦開采的安全系數、效率以及經濟效益。比如，將機電一體化技術作用下的變頻器、可編程控制器應用到600kW的電牽引采煤機，通過微機控制實現功率平衡以及轉速同步，及時準確、詳細顯示采煤機應用中運行狀態等信息數據，動態檢測、診斷設備零部件應用中呈現的故障問題，自動化評估、處理的同時加大系統設備應用中風險以及故障高發環節管控力度，做好風險預測以及預警工作，在源頭上將風險發生率最小化，全面提升采煤機的運行穩定性以及煤礦資源開采的經濟效益。2.2應用到煤礦資源運輸。在機電一體化技術應用中，煤炭資源運輸是一大關鍵性環節，要深刻把握最新煤礦資源井上以及井下運輸的具體要求、實際情況，在滲透機電一體化技術過程中深化煤礦資源運輸裝置，具備多樣化的功能作用，自我保護、故障診斷等[5]，保證煤礦資源運輸的安全以及質量。在應用機電一體化技術中更新、升級作用到煤礦資源運輸中的系統設備，完善功能作用的同時提升整體性能，比如，將1.4m強力皮帶、3×560kW的驅動電機以及傳輸裝置、成套電控裝置應用到礦井中，促使煤礦資源運輸中皮帶機高效運轉，降低故障發生系數的同時盡可能延長運輸系統設備的使用壽命。在可控起動傳輸裝置作用下，實時鎖定離合器的同時對驅動系統聯軸器以及齒輪進行沖擊、過載等方面保護，在和其他裝置相互作用過程中促使系統設備安全、穩定運行，保證開采的煤礦資源得到高質量傳輸。2.3應用到煤礦安全生產監控。由于煤礦生產環境復雜多變，存在較多的危險源以及不確定性因素，極易發生安全事故，造成嚴重人員傷亡以及經濟損失，安全生產是煤礦企業必須高度重視的方面，要在應用機電一體化技術過程中實現煤礦生產信息化，在源頭上保證煤礦生產的安全性。以某地區煤礦為例，煤層厚度為4.26m，綜合機械化采煤方法應用其中，工作面瓦斯涌出量為37.77m/min，瓦斯抽放率為44.13%，采用“二進一回”的通風形式，即皮帶巷與軌道巷進風，尾巷回風。在煤礦開采過程中，工作面發生瓦斯爆炸安全事故，井下有438名礦工，74人死亡，120人受傷，8人為重傷，直接經濟損失為2486.94萬元。針對這種情況，該煤礦企業在應用機電一體化技術的基礎上加強工作面安全管理，細化剖析煤礦生產中安全事故、故障問題發生的具體情況，優化利用機電一體化技術，自動控制技術、信息處理技術等，構建安全監控系統的同時設置多個子系統，體現在煤礦環境安全、軌道運輸、礦井人員定位、膠帶運輸、排水等方面，以安全風險為導向，科學設置功能模塊、數據庫，優化風險預測、預警、診斷、處理等環節，實時動態監控煤礦開采的各個環節，實現無人操作系統設備的同時自動檢測、排查煤礦生產中的安全隱患以及故障問題。具體來說，借力環境安全監測監控這一子系統，全方位、立體化動態監測礦井內部環境各類氣體含量，比如，一氧化碳、氧氣、瓦斯氣體[6]，在動態化監測、監控過程中實現多方面功能，比如，開停風機、開閉風門與風窗、聲光報警，確保煤礦資源開采以及運輸中實現高質量自動化操作，實時進行風機斷電、礦井火災等報警。通過礦井人員定位子系統實現跟蹤定位、日常人員考勤等功能，加強煤礦生產信息化以及精細化管理，降低安全事故發生系數，避免煤礦開采以及運輸中出現嚴重的人員傷亡。通過軌道運輸監控子系統，動態監控煤礦生產中信號機的運行狀態、運行速度、機車位置等，在遠程調度、調控的基礎上保證煤礦開采安全；通過排水監控子系統，高效控制煤礦生產中水倉水位、閥門開關、水泵開停等，借助供電監控子系統，有效監控煤礦生產中多方面參數，比如，電流、電壓、功率，包括饋電開關運行情況、電網絕緣性能等，實時控制系統設備運行中產生的短路、斷路等故障問題。此外，煤礦企業可以利用數控技術，有機聯系作用到煤礦開采中的系統設備、數據庫等，應用大數據關鍵性技術，深入挖掘、提取、篩選、分析、應用關鍵性信息數據，隨時了解煤礦開采、運輸等環節安全，在自動化監控過程中最大化降低安全事故以及故障問題的發生系數，有效控制煤礦生產成本的同時提高經濟效益。

3結語

總而言之，煤礦企業要在深刻把握煤礦機電一體化技術基礎上針對煤礦生產實際情況，在實踐過程中深入思考、探索，高效應用機電一體化技術的同時加大對煤礦生產的監督、監測、檢測等力度，在防控各類風險的基礎上提高煤礦生產的安全性、經濟性，在煤礦資源高效利用中促進經濟利潤持續增長，增強煤礦企業市場核心競爭力，推動煤礦行業健康以及持續發展的同時更好地服務于地區經濟建設發展。

參考文獻：

[1]趙雪劍,韓冰.機電一體化數控技術在煤礦機械中的應用[J].當代化工研究,2019(08):198-199.

[2]閆偉.機電一體化數控技術在煤礦機械中的應用[J].中國石油和化工標準與質量,2019,39(12):222-223.

[3]張江山.機電一體化數控技術在煤礦機械中的應用探討[J].西部探礦工程,2019,31(06):135-136.

[4]賈真.機電一體化技術在煤礦機械中的作用及應用實例[J].技術與市場,2019,26(06):130+132.

[5]張戰杰.機電一體化技術在煤礦機械中的應用研究[J].科技創新與應用,2019(20):182-183.

作者:李文龍 單位:大同煤礦集團鐵峰煤業公司