机电一体化技术在机械化采煤中的应用

发表时间:2021/5/10   来源:《科学与技术》2021年第29卷第3期   作者:李春光
[导读] 伴随着我国科技水平的发展,我国采煤技术也有了很大进步
        李春光
        徐州矿务(集团)新疆天山矿业有限责任公司,新疆 阿克苏 842000
        [摘要]:伴随着我国科技水平的发展,我国采煤技术也有了很大进步。现如今,煤矿基本上已经实现了机械化开采。传统煤矿机械设备的操控多依赖于工人完成,不但效率低而且安全性差。为此,应该大力推进机电一体化技术在煤矿中的应用,从而实现煤矿的高效生产。分析了煤矿机电一体化技术的优势,探讨了机械化采煤中机电一体化技术的应用,可以为煤矿的安全高效开采提供一定的参考。
        [关键词]:机电一体化技术;机械化;采煤;应用
        引言
        机电一体化技术是一种将电气技术、信息技术等融入到机械设备中的综合性技术,将其应用到煤矿开采中表现出较强的优势,能够实现对煤矿开采信息的实时监控,并将采集到的信息传输到显示设备,通过对采集信息的综合性分析,能够及时发现煤矿开采过程中的不良因素,从而促进煤矿开采效率和安全性提升。也正是机电一体化技术在应用中表现出来的众多优势,使得其在煤矿开采领域得到较为广泛的应用,当前在煤矿采掘生产、煤矿支护、安全生产监测等方面都有着较多的应用。
        1机电一体化的概述
        机电一体化是集机械技术、软件编程技术、计算机技术等多学科的交叉综合。70年代中期的时候,机电一体化技术就应用到了国外机械上。而以微电子技术为核心的高新技术产业在80年代兴起。尤其是微处理技术与信息处理技术应用在机械上,煤矿机电产品的性能也得到了极大的提高,使煤矿机械进入了一个兴盛时期。微电脑控制系统是煤矿机械的重要组成部分,随着科技的突飞猛进,对煤矿机电产品的性能要求也越来越高。
        2煤矿机电一体化技术的优势
        2.1提升了机械设备操作的便捷性
        煤矿开采中使用了大量的机电设备,需要通过相应的操作杆来操作机械设备。在进行设备控制时,需要进行合适力度的控制。若控制力度不当,则会导致设备不能按照预定方式工作。这在很大程度上增加了操作设备的入门难度,降低了生产效率。应用机电一体化技术后,可采用相应的电气设备来对机械设备进行操控。这样既可以更准确地控制机械设备,又可以大大降低设备操作的入门门槛。在进行操作时,工人只需要按相应的按钮就可实现对机械设备的准确快速操作。另外,机械设备上安装的监控和显示器有助于看清设备的运转情况,更便于对机电设备的操作。
        2.2有助于提升作业安全性
        煤矿开采生产所处的工作环境较为恶劣,当煤矿工人长时间处于布满煤尘、潮湿的工作环境中,必然会对其身体健康造成影响,同时在煤矿开采作业中还时常出现瓦斯爆炸、矿洞垮塌等危险性事故,直接威胁到相关作业人员的生命安全。而在将机电一体化技术融入到机械设备中后,实现对机械设备的自动控制、远程控制,能够利用其完成一些较为危险的作业工作,从而有效降低作业风险。同时在机电一体化技术应用下,能够有效降低煤矿工人的工作强度,使之职业病发生率降低,有效保障煤矿工人身体健康。
        2.3减轻了工人的劳动强度
        与传统的机械设备相比,采用机电一体化技术的设备更加先进,主要是设备的移动更加方便。这可将工人从繁重的体力劳动中解放出来。随着机电一体化程度的提高,煤矿开采效率在提升,工人数量在减少。此外,机电一体化技术的应用还能降低煤矿生产中的能耗,有助于减少设备的运行成本。例如:煤矿的皮带运输机和矿井通风机采用变频控制系统后,能耗将降低30%以上。这有助于保证设备始终处于一个高效运行的状态,从而提高煤炭开采效率。


        3机电一体化在煤矿开采领域的实际应用
        3.1在井下开关中的应用
        由于井下特殊的生产环境,所以井下开关使用的是电磁启动器。它的外壳是焊接起来的,具有过载和短路保护的独特优点。它和普通的开关差异甚大,设置这个开关的时候运用了微机控制技术来控制线路,开关速度极快,如果出现故障,维修也非常方便。所以机电一体化技术运用到井下开关中,使煤矿开发过程更加方便快捷。
        3.2运输设备和支护设备
        机电一体化产品中最重要的是带式传输机,被广泛的用于煤矿企业的运输过程中,有很多明显的优势,如运输量多、工作效率高、运输时间长等,可以有效进行自动运输工作。带式传输机采用了机电一体化自动控制系统,可以很好的服务于煤矿的运输工作,启动运输装置,带式运输机可以综合应用多个启动系统,合理的进行分析设备,带式传输机的启动装置可以很好的控制运输机的运输数量,提升运输设备安全可靠性。
        在煤矿机电一体化设备中,液压支架发挥重要的支护作用,现在科学技术的稳定发展,已经普遍的应用于煤矿的开采过程中,把液压控制技术融合到机电一体化的技术中去,有效解决了设备的冲击问题。乳化泵可以提供高压液体,压力非常大,并且流速也很快,有效调节高压液体的浓度,方便了煤矿企业的生产工作。
        3.3应用于安全生产监测中
        煤矿开采作业现场有着较多的不安全性因素,在这些因素作用下较容易引发安全事故发生,以往现场开采作业生产主要通过专门的技术人员在现场进行监管,但这种监管模式往往存在着较强的局限性,难以及时有效的发现现场生产中存在的安全隐患,使得煤矿开采生产过程中仍存在着较大的安全事故发生率。在此背景之下,基于机电一体化技术的安全生产监测系统逐渐被应用到煤矿安全生产管理中,通过在整个作业现场布置监控设施,并及时将监测到的数据信息传输到安全管理系统之中,并基于实际作业过程中的安全风险因素,设置对应的报警指标,能够更为全面的监督管理煤矿开采生产现场,提升整个作业过程的安全性。此外,现场生产作业中的各类机械设备参数信息,也能够实时传出到监管系统之中,从而实现现场生产作业的统一化管理,通过这种方式不仅能够有效提升监督管理效率,而且能够降低现场监督管理的人员需求,使得整个生产作业过程更具有经济性。
        3.4在挖掘机中的应用
        现如今,不仅建筑工程上需要用到挖掘机,在煤矿开采中挖掘机也被广泛应用。挖掘机按照驱动方式有内燃机和电力驱动两种。井下的特殊环境并不适用内燃机驱动挖掘机,所以电力驱动挖掘机的优势就格外突出。挖掘机主要由行走装置,工作装置以及回转平台构成。回转平台中的电气系统和液压传动系统尤为重要。恰巧,机电一体化技术能够将电气和液压两个系统融合在一起,提高了开采时的工作效率,为企业带来了更大的经济效益。
        结语
        煤矿企业不断适应人们生活水平的发展需求,提高了煤矿的生产效率。煤矿机电设备一体化产品广泛的应用于采煤工作过程中,煤矿机电一体化产品的普及,可以有效避免发生煤矿安全事故,保证所有煤矿生产工作的稳定和安全,减少煤矿生产的工作量,降低了煤矿生产工作人员的压力,实现煤矿自动化的开采方式。
        参考文献
        [1]柴志云.机电一体化技术在煤炭企业中的应用及发展趋势[J].石化技术,2020,27(09):256-257.
        [2]苏越.煤矿机电一体化产品在煤炭生产中的应用研究[J].机电信息,2020(11):126-127.
        [3]刘娟,王青,杨其权.机电一体化技术在煤矿支护设备中的应用探讨[J].中国设备工程,2020(04):188-189.
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