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1機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦中的應(yīng)用價(jià)值

1.1煤礦作業(yè)安全得到保障。煤礦作業(yè)環(huán)境十分惡劣，且作業(yè)人員面臨著繁重的工作任務(wù)，精神壓力較大，各類作業(yè)安全事故很容易發(fā)生。受工業(yè)化發(fā)展的影響，我國煤礦資源緊缺形勢日益嚴(yán)峻，淺層煤礦資源基本上開發(fā)殆盡，煤礦開采深度進(jìn)一步增加，導(dǎo)致煤礦開采危險(xiǎn)系數(shù)隨之提高。而通過在煤礦生產(chǎn)中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，部分具有較高危險(xiǎn)系數(shù)、作業(yè)難度的工作任務(wù)可以由機(jī)械設(shè)備來完成，不僅作業(yè)人員的工作量大幅度降低，安全系數(shù)也得到了顯著提高[1]。1.2煤礦作業(yè)效率得到提高。通過應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，能夠借助于控制設(shè)備高效完成部分較為復(fù)雜的作業(yè)工序，煤礦生產(chǎn)方式得到改善。同時(shí)，機(jī)電一體化技術(shù)克服了傳統(tǒng)設(shè)備的弊端，開采作業(yè)效率得到提高。

2機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦中的具體應(yīng)用

2.1煤礦提升設(shè)備中的應(yīng)用。煤礦生產(chǎn)過程中，運(yùn)輸提升系統(tǒng)發(fā)揮著十分重要的作用。近些年來，機(jī)電一體化技術(shù)與煤礦提升設(shè)備的融合度日趨提升，煤礦生產(chǎn)效率與安全性得到了顯著提高。就目前來講，交直流提升機(jī)、交流提升機(jī)在煤礦生產(chǎn)中應(yīng)用較為廣泛。交直流提升機(jī)科學(xué)融合了滾筒與驅(qū)動(dòng)裝置，通過銜接與應(yīng)用機(jī)械電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)等，系統(tǒng)操作難度大幅度降低，同時(shí)顯著增強(qiáng)了提升設(shè)備的自動(dòng)化程度。本種數(shù)字化提升機(jī)的核心為ASCS，能夠?qū)⒂?jì)算機(jī)系統(tǒng)的優(yōu)勢充分發(fā)揮出來，操作流程得到簡化，運(yùn)行性能得到增強(qiáng)。同時(shí)，通過總線技術(shù)的運(yùn)用，便捷、安全安裝需求得到滿足。若在生產(chǎn)實(shí)踐中出現(xiàn)了故障問題，系統(tǒng)能夠自動(dòng)診斷與修復(fù)故障。交流提升機(jī)則將裝機(jī)容量限制有效打破，主井、副井提升機(jī)的自動(dòng)化得到實(shí)現(xiàn)，不需要工作人員進(jìn)行操控處理，即可自動(dòng)完成作業(yè)任務(wù)。我國已經(jīng)將5000kW的裝機(jī)容量的交流提升機(jī)研發(fā)出來，其具有十分優(yōu)越的性能，正在穩(wěn)步推廣和應(yīng)用[2]。2.2綜合采煤設(shè)備中的應(yīng)用。機(jī)電一體化技術(shù)在各種類型的采煤機(jī)中應(yīng)用較為廣泛，顯著改善了煤礦開采作業(yè)效果。首先，電牽引采煤機(jī)。本種采煤機(jī)能夠平穩(wěn)調(diào)速，牽引力較大，工作人員借助于微機(jī)操作即可良好控制各項(xiàng)電控參數(shù)，促使微機(jī)自動(dòng)控制作業(yè)需求得到滿足。同時(shí)，電牽引采煤機(jī)的操作難度、維護(hù)難度較小，具有較強(qiáng)的適用性能，應(yīng)用范圍在不斷擴(kuò)大。其次，液壓牽引采煤機(jī)。相較于電牽引采煤機(jī)，本種采煤機(jī)較為傳統(tǒng)，不具備較高的機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用水平，在牽引力、可靠性、連續(xù)性等方面不夠突出，應(yīng)用過程中容易出現(xiàn)各種故障和問題。最后，滾筒式采煤機(jī)。本種采煤機(jī)也將機(jī)電一體化深度應(yīng)用過來，被廣泛運(yùn)用于煤礦作業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中。為促使采煤機(jī)的生產(chǎn)效能得到進(jìn)一步改善，技術(shù)人員對采煤機(jī)牽引部傳動(dòng)箱的結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，合理分配了行星齒輪、直齒齒輪的傳動(dòng)比。其中，采煤機(jī)的功率傳輸受牽引部減速器的影響較大，通過對多級(jí)行星減速器進(jìn)行增設(shè)，可促使減速器傳動(dòng)比得到增大，齒輪數(shù)量得到減少，減速器結(jié)構(gòu)也得到了較大程度的簡化。由于采煤機(jī)牽引部需于惡劣環(huán)境中作業(yè)，部分作業(yè)空間較小，因此需進(jìn)一步縮小采煤機(jī)牽引部的整體面積。為促使采煤機(jī)牽引部長度符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，可對牽引部惰輪設(shè)置數(shù)量進(jìn)行增加，同時(shí)橫向布置多臺(tái)電機(jī)。通過在采煤機(jī)電控系統(tǒng)中應(yīng)用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，能夠促使采煤機(jī)的體積得到進(jìn)一步縮小，結(jié)構(gòu)得到簡化，同時(shí)操控、維護(hù)作業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化、自動(dòng)化也可得到實(shí)現(xiàn)[3]。2.3安全生產(chǎn)監(jiān)控中的應(yīng)用。為避免煤礦生產(chǎn)安全事故的發(fā)生，需通過監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用，對礦井各類環(huán)境參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測，包括有害氣體濃度、設(shè)備運(yùn)行狀況等，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理異常問題，促使煤礦安全生產(chǎn)目標(biāo)得到實(shí)現(xiàn)。新時(shí)期以來，國家對煤礦安全生產(chǎn)十分重視，煤礦企業(yè)也將大量的機(jī)電一體化技術(shù)運(yùn)用于煤礦作業(yè)過程中，先后研發(fā)出較多類型的現(xiàn)代化監(jiān)控系統(tǒng)，如KJF2000、KJ4系統(tǒng)等?；谶@些監(jiān)控系統(tǒng)的支持，人們能夠?qū)ΦV井中的生產(chǎn)狀況實(shí)時(shí)了解與掌握，及時(shí)干預(yù)、解決潛在安全隱患，降低了安全事故的發(fā)生率。其中，KJF2000監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)用較為廣泛。而機(jī)電一體化技術(shù)在監(jiān)控系統(tǒng)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，通過各類傳感器的布設(shè)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測礦井中的一氧化碳濃度、瓦斯?jié)舛鹊?。之后向監(jiān)管中心快速、高效傳輸監(jiān)測數(shù)據(jù)，監(jiān)管中心的工作人員通過對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行接收與分析，客觀判斷礦井安全狀況。此外，KJF2000監(jiān)控系統(tǒng)將網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議應(yīng)用過來，井下、井上人員的實(shí)時(shí)通信需求得到滿足。具體應(yīng)用過程中，基于監(jiān)控中心的支持，監(jiān)控值班人員能夠?qū)π枨笮畔⒖焖俨樵儯M(jìn)而動(dòng)態(tài)監(jiān)控井下生產(chǎn)狀況。2.4其他生產(chǎn)設(shè)備中的應(yīng)用。首先，供電系統(tǒng)。由于煤礦生產(chǎn)過程中需將較多的大功率設(shè)備應(yīng)用過來，因此存在著較大的用電量。且對供電的穩(wěn)定性、可靠性要求較高，否則安全穩(wěn)定作業(yè)將難以保證。目前煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)中應(yīng)用了較多的節(jié)能裝置，如通過將真空開關(guān)、微機(jī)保護(hù)等應(yīng)用于高低壓開關(guān)柜中，基于網(wǎng)絡(luò)的支持，遠(yuǎn)程遙控、遙測等控制功能即可順利實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，通過各類補(bǔ)償技術(shù)的綜合運(yùn)用，設(shè)備功率損耗得到降低，無功電流得到減少。其次，液壓支架。煤礦開采過程中，液壓支架發(fā)揮著重要的支護(hù)作用，能夠?qū)ぷ髅娴V山壓力有效控制。通過深度融合液壓控制與計(jì)算機(jī)技術(shù)，可以促使頂板支護(hù)設(shè)備的壓力負(fù)荷得到有效降低[4]。

3煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展方向

3.1智能化。智能化是煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的重要發(fā)展方向，近些年來，受人工智能領(lǐng)域高速發(fā)展的影響，煤礦生產(chǎn)技術(shù)、設(shè)備的智能化程度也在穩(wěn)步提高。未來發(fā)展過程中，煤礦企業(yè)為進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率和安全程度，要進(jìn)一步加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用，將智能化技術(shù)作為應(yīng)用的重點(diǎn)。積極開發(fā)應(yīng)用專家系統(tǒng)等軟件設(shè)備，促使作業(yè)效率與安全得到保障。3.2網(wǎng)絡(luò)化。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)目前已經(jīng)在煤礦生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用。煤礦企業(yè)要進(jìn)一步加大網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與煤礦生產(chǎn)的融合度，將遠(yuǎn)程控制、遠(yuǎn)程幫助、遠(yuǎn)程通信等一系列技術(shù)深度應(yīng)用過來，促使煤礦生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境得到有效改善。3.3微型化。目前煤礦生產(chǎn)中所應(yīng)用到的部分機(jī)械設(shè)備具有較大的體型，安裝、使用不夠便捷，導(dǎo)致煤礦的生產(chǎn)效率大幅度降低。針對這種情況，相關(guān)技術(shù)人員需在保證機(jī)械設(shè)備性能不受影響的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步縮小機(jī)械設(shè)備的體積，簡化機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu)，以便促使機(jī)械設(shè)備的安裝使用便捷性得到增強(qiáng)，提高煤礦生產(chǎn)作業(yè)效率。3.4綠色化。煤礦生產(chǎn)的能耗、污染問題較為突出，與可持續(xù)發(fā)展理念不相適應(yīng)。因此煤礦企業(yè)需把握產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整這一契機(jī)，積極轉(zhuǎn)變生產(chǎn)模式，創(chuàng)新生產(chǎn)流程，通過改進(jìn)優(yōu)化機(jī)電一體化技術(shù)，促使煤礦生產(chǎn)的綠色性、環(huán)保性得到增強(qiáng)。

4結(jié)語

綜上所述，機(jī)電一體化技術(shù)對于煤礦生產(chǎn)效率與生產(chǎn)安全具有較大的促進(jìn)作用。近年來，我國煤礦生產(chǎn)中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用范圍、深度等在不斷拓展，加快了煤礦產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展步伐。但相較于發(fā)達(dá)國家，依然有一些技術(shù)差距存在。因此，相關(guān)企業(yè)與人員要進(jìn)一步深化技術(shù)研究，積極借鑒與學(xué)習(xí)國外的先進(jìn)技術(shù)。

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[3]周德柱.機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦機(jī)電中的應(yīng)用研究[J].門窗，2019(07):165-165.

[4]馬小利.在煤礦生產(chǎn)中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用分析[J].能源與節(jié)能，2019(02):130-131.

作者:李賀霞 單位:西山煤電股份有限公司西銘礦選煤廠