机电一体化在煤矿机械中的运用研究

发表时间:2021/7/20   来源:《工程管理前沿》2021年第7卷8期   作者:王林春
[导读] 在我国能源产业中,煤炭能源属于其中的重要构成内容
        王林春
        普安县工业和科学技术局  贵州 黔西南  561599
        摘要:在我国能源产业中,煤炭能源属于其中的重要构成内容,对于社会经济增长、国民日常生活运行均提供了相应保障。由于煤炭能源需求量的日益增长,煤炭技术应用水平也随之提升,其中机电一体化技术的应用频率高居前列。但目前,部分煤矿开采企业技术人员对于此项技术的运用及发展现状了解并不深入,导致技术的应用价值无法被最大化凸显出来。鉴于此,针对我国煤矿机电一体化技术的发展现状这一主题展开深入分析具有重要现实意义。
        关键词:机电一体化;煤矿机械;运用研究
引言
        近年来,数控技术发展十分迅猛,在我国航天航空、造船、汽车以及机电等各个领域得到了广泛应用。数控技术在机电领域的应用主要体现在工业发展方面,而工业技术水平对国家经济水平具有直接影响。因此,在当前科技兴国的大背景下,相关技术人员应加强对高速、精密以及高效的机械加工技术的研究。
1机电一体化技术分析
        机电一体化技术是在以微型计算机为代表的微电子技术、信息技术迅速发展向机械工业领域迅猛渗透并与机械电子技术深度结合的现代工业的基础上,综合应用机械技术、微电子技术、信息技术、自动控制技术、传感测试技术、电力电子技术、接口技术及软件编程技术等群体技术。从系统理论出发根据系统功能目标和优化组织结构目标,以智力、动力、结构、运动和感知组成要素为基础,对各组成要素及其间的信息处理,接口耦合,运动传递,物质运动,能量变换进行研究,使得整个系统有机结合与综合集成,并在系统程序和微电子电路的有序信息流控制下,形成物质和能量有规则运动,在高功能、高质量、高精度、高可靠性、低能耗等诸方面实现多种技术功能符合最佳功能价值系统工程技术。
2机电一体化技术在实践应用中的特点以及优势
        2.1通过机电一体化技术保证施工的安全
        煤矿的开采以及勘察一直是一个危险系数较高的工作,很容易会发生一些安全事故,甚至会造成人员伤亡。在我国本身煤矿资源的分布就是不均匀的,有些煤炭资源分布在一些便于开采的地方,有些煤矿资源分布在一些环境恶劣的地方。我们当然是先从一些便于开采的煤矿入手,以减少开采过程的危险指数,但是,就目前的开采情况来看,我国一些便于开采的煤炭资源已经不多,剩下的更多的是一些处于不便于开采地区的资源,这就更加大了开采过程的难度以及开采过程中工人的安全问题。
        2.2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。此外,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。
        2.3利用机电一体化技术提高经济效益
        传统的煤矿开采离不开人工,甚至有很大一部分是通过人工进行挖掘的。再加上开采环境过于恶劣,导致煤矿的开采过程中安全系数比较低,经常性地会出现一些安全事故。根据调查可以发现,造成煤矿开采过程的安全事故的主要原因之一就是支护技术性差。而机电一体化技术应用其中后,大大减少了人力的应用。工人不再需要直接进行人工挖掘,只需要操控机械设备即可进行煤矿的开采。通过这一手段,煤矿开采过程中的安全性能大大提升,安全事故的出现频率也在减少。

这样就能够有效避免大量资金投入的员工的赔偿与医疗费中,从而减少了一些不必要的开支,使得整体的经济效益得到了提高。
3机电一体化技术应用的保证措施
        3.1合理选用煤矿设备
        在选用煤矿设备时,不仅需要考虑质量、价格,还需要综合性考虑设备的性能是否能充分发挥机电一体化技术的作用,根据企业的自身发展需求以及现阶段企业的实际经济水平来进行设备的选择,充分考虑到设备对于安装场地、运行环境的客观要求,综合性的多方面考虑运用前提条件,尽量利用最少的人力、物力,来实现机电一体化技术与煤矿设备的有机融合,为企业选择最为合适的煤矿设备。
        3.2机电一体化技术在煤炭采掘过程中的应用
        机电一体化技术在煤炭采掘过程中的应用主要可以表现在两方面,即掘进机和采煤机。首先,掘进机是出现在煤矿开采的掘进和回采环节中,这是煤矿开采的一个重要的生产环节,目前多采用“采掘并重,掘进先行”的方针。在这个过程中,应用机电一体化技术主要表现在以下三个方面,即负载反馈调速技术、掘进机行走调速技术、离机遥控技术和工况监测及故障诊断技术。所以,目前可以把机电一体化技术在以上三个方面的应用更加深入研究,这样能够使得整个煤矿开采的工作效率更高。其次,机电一体化技术还出现在采煤机中。电牵引采煤机是采煤机应用机电一体化技术的最佳代表。相比普通的采煤机,电牵引采煤机有以下特点:牵引力好,在采煤过程中提供牵引力,当遇到阻力时也能够继续前几。而且当电力出现问题的时候,还能够及时地通过电信号进行反馈。电牵引采煤机的工作性能的可靠性很强,使用的寿命也很长。由此可见,机电一体化技术在采煤机的应用对煤炭开采的作用很大。
        3.3液压支架电液控制系统
        在进行采煤时,液压支架的主要功能是对煤层的顶板进行支撑,以保证开采的安全。在回采完成后,液压支架需跟随采煤机移动,这个过程需要液压支架电液控制系统配合完成。液压支架的电液控制系统是计算机技术、通讯技术、控制技术、传感技术和液压技术综合一体化的系统,其是综合机械化采煤的关键。液压支架的电液控制系统主要负责液压支架的移动和支撑顶板,其是通过控制液压支架的支撑力实现的。在移架时,通过电液控制系统来降低液压支架的工作阻力,即将液压支架的液压油抽出。待液压支架到达指定的位置后,再向液压支架内注入液压油,使其达到正常的工作阻力。在这个过程中,不仅要控制液压支架液压油的压力,还要控制液压支架的工作姿态,例如倾角和高度等。通过电液控制系统,可实现液压支架的自移,极大地提高了煤矿开采效率。这是由于在煤矿开采过程中,支护顶板是煤矿开采的关键,若支护顶板用的时间很多,则回采效率必然会很低,例如普通机械化采煤采用的是单体液压支柱,无法实现对顶板的快速支护,煤矿开采效率很低。此外,液压支架及其电液控制系统的使用,大大降低了煤矿开采对工人数量的要求,将人从繁重的体力劳动中解放出来。
结束语
        综上所述,我国煤矿企业开采生产中,机电一体化技术的投用,不仅更改和调整了产业传统生产模式,且在监管处理工作完善方面也进行了优化。与此同时,在采矿作业期间,机电一体化技术的采纳,全面实现产业自动化作业目标,且在煤矿之下危险点的勘察工作开展质量提升方面也逐渐实现了无人操作生产目标,提升作业安全性,最终为我国整体煤矿企业的经济效益增长奠定了坚实的基础。
参考文献
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【作者简介】王林春,1987.1--,男,汉族,云南省曲靖市陆良县人;2011年毕业于红河学院,机械工程及自动化专业,初级工程师职称;现在普安县工业和科学技术局,从事煤矿安全管理工作。
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