刘宏涛
开滦能源化工股份有限公司范各庄矿业分公司，河北 唐山 063000
摘要：随着经济的快速发展，矿山机械工程具有一定复杂度，需要采取有效方法提高运行水平，机电一体化是对机械技术和综合技术的综合应用，因此基于机电一体化提出矿山机械工程的优化方法。通过对矿山机械工程进行需求分析和信息数据处理，构建数据库，实现对设备的作业参数控制；通过确定影响因素制约条件、建立数学模型和设置参数，构建矿山机械工程优化模型，保证设备发挥作业效率。经过实验验证和对比分析，提出的优化方法具有一定可行性，能够提高矿山机械工程运行效率[1]。
关键词：机电一体化；矿山；机械工程；优化方法
引言
在机械化水平不断发展背景下，我国矿山开采开始进一步加强，机械化操作主要是在近年来开始实施，虽然起步较晚，但发展之势十分迅猛，直至今天为止，我国各矿山开采环节已经广泛应用机械设备。值得注意的是，在矿山机械化发展过程中，仍然有一系列问题随之逐渐凸显，如缺乏得当的设备维护及管理工作，设备使用过程能耗较大且具有一定污染性等，受这些问题影响，会极大程度缩短机械设备使用寿命，也会导致矿山开采过程的成本投入逐渐增多。而基于机电一体化数控技术应用的矿山机械，确保上述问题得到有效解决，高效、便捷等优势作用的充分发挥，能够有效监督和控制整个矿山开采的各个环节[2]。
1 机电一体化技术在矿山机械中的应用价值分析
1.1 可有效提高开采效率
在未应用机电一体化技术之前，我国的矿山开采主要依靠人工操作机械，不仅工作效率难以保证，而且还很容易出现人为失误，造成不必要的损失，使得开采效率无法有效提升。在应用机电一体化技术后，矿山机械的使用繁琐程度被极大简化，数控控制系统可以自动控制一些重复性动作，将人工从繁琐的工作中解放出来，这可有效降低人工成本，促使机械发挥出最大的机械性能。与此同时，随着机电一体化技术的广泛应用，矿山的开采难度也在不断下降，可以实现对一些更深领域的开采，由于高度自动化的机械设备能够适应非常复杂的施工环境，这不仅可以有效保证工人的生命安全，同时也可进一步降低开采成本、提高开采效率。
1.2 实现矿产资源的充分利用
我国地大物博，蕴含着十分丰富的矿产资源，但是我国的矿产资源绝大多数都分布在薄矿层，在开采上具有一定难度，尤其对于人工开采来说，开采技术远远无法满足实际的开采需求，使得开采过程屡步维艰，这也造成一部分的矿产资源没有被充分开采出来，产生了一定资源浪费。在机电一体化技术的支持下，薄矿层的开采难度被极大降低，地下所蕴含的矿产资源可以被最大程度的开发与利用，从而使得我国矿产能源储备更加丰沛。
2 机电一体化数控技术在矿山机械中的应用
2.1 综合采矿中应用
目前，矿山机械中常用的模式之一就是综合采矿模式，在此种综采法的背景下，会要求矿山机械设备，尤为重要的就是应用机电一体化数控技术进行优化。矿井资源综合生产环节，因其涉及的机械设备数量较多，加之设备运行情况、各设备间协调性等都与矿山开采效果有直接关系，因此在矿山机械设备应用过程，必须要在各常见隐患问题方面进行充分全面考虑，而此时应用机电一体化数控技术，不仅能够为各单独采矿设备运行效率的提升提供一定保障，也能促使各设备之间的协调性水平逐渐强化，基于技术自动化调控作用的充分发挥，对开采全过程进行有效优化。依托机电一体化数控技术应用为主的矿山机械，一般都是以电牵引采矿机选择应用，其体现了有机结合的机械技术和数控技术。
2.2 应用在监控系统上
安全生产是我国所有企业的最基本生产原则，矿山开采也需要以安全生产为第一前提。因此在矿产资源开发中，最大程度的保证施工安全是所有技术的应用前提。将机电一体化技术应用在监控系统上，可有效保证监控系统在复杂的施工环境中对设备进行实时监测，确保所有设备的运行状态稳定正常。监测主机与被监测设备利用互联网进行有效连接，当监控系统发现设备出现异常时，控制中心要及时作出调整，通过对数据进行分析与整理及时采取有效措施，最大程度的降低设备故障所带来的影响，保证开采安全。机电一体化数控技术还可以通过设备之间的网络连接，将机械运行状态实时记录下来并同步上传，从而监控设备即可通过对数据进行比对来及时发现设备是否存在异常，以此来保证设备的稳定运行。
2.3 矿山机械工程信息数据处理
基于机电一体化的矿山机械工程数据库设计，能够实现对矿山设备的信息化管理，根据对功能需求分析，将数据库划分为总模块和若干分模块，每个模块具有相应的功能。通过对机械设备输入模糊查询，通过访问数据库，从大范围的信息中进行选择，将结果直观显示在输出界面，即查询出符合条件的设备信息列表，得到设备的主要参数信息，满足用户需求。对矿山机械工程的设备实体信息的处理，主要用来表示设备的基本信息，包括型号、厂家名称、长宽高度、整机重量、最大工作压力和最高工作速率等一系列参数信息，在需求的基础上正确反映数据实体之间的关系，减少数据冗余度，提供有效的信息数据，保持信息与实体的一致性。
2.4 建立完善的人才培养制度
机电一体化技术应用在矿产开采过程中，虽然可有效减少对人工的依赖，降低人工成本，但是不可否认的是，随着技术的不断创新，新技术将更加复杂与先进，这也就要求工作人员必须具备极高素质，能够熟练使用新技术与新设备，发挥出机械的最大性能。因此相关企业必须要制定完善的人才培养制度，不断提高人才质量，保证在矿产开采的每一环节，都能够在专业人才的作用下发挥出机械的最大效率。与此同时，在矿产开采过程中，各种机械设备一定会出现或大或小的故障，因此专业的维修人才必不可少，维修人员必须具备极高的专业素质与丰富的维修经验，可以在第一时间发现故障原因并采取有效措施，将故障的影响范围降到最低。企业的发展离不开人才的支持，因此企业也要加大对先进人才的引进力度，加大对人才的培训力度，促进我国矿产开采的顺利进行。
2.5 矿山机械工程需求分析
为实现矿山机械工程的机电一体化，需要构建信息数据库，根据确认的用户用途，分析应用信息和执行具体操作。构建信息数据库前，应对矿山机械工程进行需求分析，主要包括对信息的采集和整理，确定具体目标、内容和应用方式。矿山机械工程需求，具体又可分为前期准备工作、地下作业环境、作业实施进度、地质条件变化和采矿生产连续性等内容，对信息形式、操作规划和安全性作出了相应要求。在需求分析阶段，需要将收集的信息进行整理，将图形、视频等文件转化为可操作的信息，方便对矿山机械工程需求的表达。
3 结语
现如今随着机电一体化技术的逐渐成熟，在矿山机械中已经广泛应用于综合开采机械、监控系统与运输机械中，并且都发挥出了一定的积极作用，使得矿产开采工作更加安全、更加高效、更加节能。因此为了最大程度的实现机械的自动化与智能化，相关企业一定要建立完善的人才培养制度与管理制度，实现机电一体化技术的最大落实，以此来保证我国矿产开采的高效进行[3]。
参考文献：
[1]吴雪莹,贾玉鑫,吴余锁.机电一体化数控技术在金属矿山机械中的应用[J].工程建设与设计,2019(18):125-126.
[2]袁国生.机电一体化技术在工程机械中的应用探讨[J].内燃机与配件,2020(14):188-189.
[3]孙威伟.基于机电一体化系统在矿山机械中的应用分析[J].中国石油和化工标准与质量,2020,40(17):155-156.