煤礦機電一體化技術研究

緒論：寫作既是個人情感的抒發，也是對學術真理的探索，歡迎閱讀由發表云整理的1篇煤礦機電一體化技術研究范文，希望它們能為您的寫作提供參考和啟發。

煤礦機電一體化技術研究:機電一體化數控技術在煤礦機械中的運用

摘要：隨著科技發展步伐的加快，機電一體化技術研究成果顯著，取得了突破性的發展，其應用范圍和應用行業逐漸擴展，對各行各業都具有重要意義。煤礦產業作為機械作業面廣，機械設備需求量大的企業，對機電一體化數控技術的需求更為強烈，本文基于機電一體化技術理論和作用，分析了其在煤礦機械中的應用內容，希望能促進煤礦機械應用安全性，提高作業效率，實現機械作業智能化發展。

關鍵詞：機電一體化；數控技術；煤礦機械；應用

眾所周知，煤礦產業的產量提高和作業效率提升對國民經濟發展存在重大影響，如果在煤礦機械中投入機電一體化數控技術，能夠促進煤礦產業在效率、質量方面的極速提升。現階段，我國煤礦開發過程中已經逐漸滲透了機電一體化數控技術，為煤礦機械作業提供了有力保障和支持，在機械維護、機械安裝以及機械使用壽命延長等方面發揮作用，而隨著數控技術的不斷深入，煤礦機械機電一體化的應用越來越廣泛。

1機電一體化數控技術對煤礦產業的重要意義

機電一體化數控技術在煤礦企業開采過程中的應用主要體現在了對機械開采、機械提升與運輸和機械安全等方面，通過融入液壓技術、電子技術提高煤礦機械設備的自動化水平，促進機械設備和操作系統的優化，提高煤礦機械設備的功能性[1]。機電一體化數控技術融入到煤礦機械設備使用中，對煤礦機械設備運行起到巨大促進作用，不僅能夠提高機械作業工作效率，還能夠減少人工操作錯誤率，維護了煤礦開采作業秩序，成為促進現代煤礦開采作業的有效應用技術。

2機電一體化數控技術在煤礦機械綜合運行方面的應用

在煤礦現場作業過程中，煤礦機械設備承擔了大量的工作任務，尤其是在煤礦開發、開采階段，都需要利用大型電牽引采煤機進行。通常，這些大型電牽引采煤機都需要做大量功，提高機械運行的功率，保證機械運作的流暢性和安全性。隨著機電一體化數控技術融入煤礦機械設備研究，已經有人在遵守傳統牽引性能的機械制造技術基礎上，在煤礦開采綜合運行方面加入機電一體化數控技術，例如，在煤礦大型牽引采煤機設備中引入數控技術，強化設備功能，提升煤礦企業在大傾角煤層開采中的工作效率[2]。機電一體化數控技術能夠在煤礦企業中幫助技術人員更準確的了解設備狀態，一旦設備在運行中出現故障就會及時報警，為機械設備的維修和養護提供了保障。

3機電一體化數控技術在煤礦機械安全方面的應用

眾所周知，煤礦開采過程中，存在非常大的風險，尤其是煤礦機械設備作業常常會在井下環境進行，受到惡劣環境和條件的影響容易導致機械設備損傷。由此，煤礦企業必須時刻注重開發提升機械設備質量、增加機械設備科技含量的技術手段，要注重監督機械設備運行過程中的細微情況，做到及時發現機械設備參數和設備零件是否處于最佳數值和狀態。機械一體化數控技術在煤礦機械設備安全方面的應用，主要就是構建健全的監督控制系統，通過系統對煤礦機械設備的運行情況進行實時跟蹤和管控。在實踐中，技術人員研發出的自動檢測系統就是根據機電一體化數控技術實現的，該檢測系統具備自主分析功能，可以將煤礦機械設備的具體參數和運行程序輸入到檢測系統中，隨時通過搜索對煤礦機械設備的整體狀況進行檢測。自動檢測技術的原理是通過機電一體化數控技術將系統內的數據庫與機械設備數據連接，利用計算機技術和數據通信技術，使煤礦機械設備的設定與檢測系統同步運行，這樣就能夠通過專業數據通信接口，實時接收來自煤礦機械設備運行情況的數據信息，幫助操作人員分析煤礦機械設備的安全狀態，提高機械運行過程中的安全性。

4機電一體化數控技術在煤礦機械提升、運輸方面的應用

煤礦提升與運輸環節是開采作業中極為重要的步驟，這個環節關系到煤礦開采成果質量，在很大程度上決定了煤礦企業的生產效率。如果在提升和運輸環節中能夠保證減少浪費、減少運輸過程中的損失就會為煤礦企業節省更多成本，創造更多利潤。將機電一體化數控技術融入到煤礦機械設備提升、運輸方面，是現階段煤礦開采優化設備操作和開采模式的主要途徑，突出表現在礦井提升機和帶式輸送機方面。利用機械一體化數控技術提高礦井提升機的操控水平，是通過數字化技術完善提升機設備結構和操作臺，優化提升機設備的整體設計，促進設備結構簡化，在提升過程中能夠快速反應，減少操作反應時間。此外，在運輸過程中改進傳統的運輸帶模式，將機電一體化數控技術引入輸送機，改進帶式輸送機結構，完成輸送機自動化配置，并進一步擴大帶式輸送機設備的運輸承載量，提高運輸機運輸速度，使設備安全性和穩定性都得到強化。事實證明，將機電一體化數控技術與煤礦機械設備結合起來有利于煤礦機械設備結構優化、運行效率的提升。這一技術在煤礦開采中的應用具有明顯優勢，對煤礦生產效率與質量的提高存在重大意義，未來應繼續加強數控技術在煤礦機械的應用研究。

作者：劉忠；吳永濤 單位：中安聯合煤化有限責任公司朱集西煤礦

煤礦機電一體化技術研究:機電一體化技術在煤礦機械的作用

摘要：從機電一體化的概念與本質出發探討機電一體化技術在煤礦機械中的具體應用，為提高煤礦生產的安全性與自動化水平提供借鑒。

關鍵詞：機電一體化；煤礦機械；應用；PLC技術

1機電一體化技術簡介

機電一體化技術是一門綜合機械、電子、自動控制學科于一身的現代科學技術，與電氣自動化技術側重于整體電氣產品控制有所區別，機電一體化技術是從機械基礎出發，結合邏輯控制和微電子技術對機械進行控制，目前正朝著數字化、智能化、網絡化、系統化等方向發展。PLC控制技術是機電一體化技術其中的一個重要分支，在煤礦能源的生產建設中，它在煤礦機械中比如膠帶運輸機、礦井提升機以及結合傳感器實現在礦井下輔助運輸時對道路岔口進行判斷等實例中均有重要的應用。

2機電一體化在煤礦機械中的應用

從目前的煤礦生產領域來看，機電一體化技術在煤礦機械中的應用是最基礎也是最為重要的，對煤礦的開采、輸送、提升過程中的各種機械設備，正是由于機電一體化技術的綜合應用才得以高效而安全地發揮其良好的性能。

2．1機電一體化技術在提升機中的應用

提升機是現代煤礦生產中最不可或缺的機械設備，機電一體化技術與提升機的結合效果也是最為顯著的，在要求提升量大、提升速度快的現代重工場合中，基于機電一體化技術發展的礦井提升設備在煤炭產業中得到廣泛的應用。目前國內較為先進的提升機是基于數字化技術研制出的大容量全自動提升機，這對于煤礦企業節約生產成本、加快生產速度提供了極大的幫助。傳統中對電動機的啟停通常采用接觸器、繼電器等進行控制，使得控制系統體積過大，而且接觸器中觸點的機械動作可能存在不穩定性，對礦井提升機的控制工作會產生影響。但是通過機電一體化中的PLC控制技術在礦井提升機中的結合，使得該控制系統的可靠性大大提高，與此同時，對提升機中每個操作點的控制是通過控制輸入輸出量的邏輯來實現的，通過與觸摸屏、變頻器等工控設備的結合使用，可以使操作現場真正做到智能化，減輕了操作人員的工作量并降低了某些設備的配置成本。

2．2機電一體化技術實現煤礦機械的在線監控、自動報警以及故障診斷

煤礦生產的環境復雜，而且在井下有難以在現場實施監控的盲點區。因此，綜合機電一體化技術實現在礦井地下在線監控、自動報警以及故障判斷就有著重要的現實意義。對礦井的在線監控主要是指對機械設備的制動、液壓等系統以及對地下情況如道路岔口的監控工作。當發現問題時，由于機電一體化技術的自動功能實現響鈴報警，告知工作人員解決問題。與此同時，實施監控能及時發現煤礦機械的故障，有助于保證煤礦的安全生產。

2．3機電一體化技術在帶式輸送機中的應用

在礦井實現原煤開采之后的運輸離不開帶式輸送機，以DTL120／150／2×250X型帶式輸送機為例。該款帶式輸送機由于輸送功率大、輸送過程穩定可靠，得以在煤礦生產中被大量引進作為適應特殊地質條件的原煤輸送機械。通常來說，帶式輸送機主要包括三個部分：輸送帶、繞經傳動滾筒和機尾換向滾筒。機電一體化技術在其中起到的作用是搭建控制系統進行集中控制和監控，通過將多臺PLC連接組成數據傳輸網絡，使得地面上位機系統能夠較好地觀察礦井地下帶式輸送機與給煤機之間的工作情況。同時，變頻啟動方式實現了帶式輸送機的平穩運行，在輸送過程中的速度調節一般是通過變頻器控制電機來進行功率平衡控制。

3結語

機電一體化技術的發展水平隨著時代的技術變革在不斷地提升，在各行各業中都有廣泛的應用，煤炭行業中由于兼具生產環境惡劣、生產安全性能要求高等特點，使得機電一體化在其中扮演著重要的角色，實現井下生產情況的在線監控、報警，礦井提升機、帶式輸送機等煤礦機械設備的自動化水平提升。所以，機電一體化技術在煤礦機械中的應用，很好地提升了煤礦生產的安全性與自動化水平的提高。

作者：王偉發 單位：大同煤礦集團

煤礦機電一體化技術研究:煤礦機械中機電一體化技術探析

摘要：

近年來，機電一體化數控技術在煤礦機械設備中的應用越來越廣泛，特別是在我國礦物質需求量不斷上升的社會背景下，煤礦采礦事業不斷發展，由此推動了新型工業化技術的應用與廣泛推廣。由于機電一體化數控技術具有生產效率高及生產過程安全、技術水平高等特征。因此，這項技術在我國眾多的工業技術領域得到了廣泛的應用與實踐。在此基礎上，本文將圍繞機電一體化數控技術在煤礦機械中的實際應用情況進行論述研究。

關鍵詞：

機電一體化；數控技術；煤礦機械；應用

眾所周知，當前工業化技術正逐漸朝著集成化及智能化和自動化方向發展。因此，在新的技術背景下，出現了諸多新型的工業生產技術。比如，應用極為廣泛的機電一體化數控技術，這項技術以液壓技術及電子技術和機械技術為理論基礎，從而在煤礦機械操作運行過程中，能夠對不同設備的操作運行流程進行合理優化與控制，確保煤礦機械設備在運行過程中具有安全性、穩定性、可靠性。

1機電一體化數控技術在煤礦機械綜合運行過程中的應用分析

通過實踐研究發現，在煤礦采礦作業過程中，需要通過大型的電牽引采煤機等設備進行工作，但個別采礦企業的采煤機運行功率較大。因此，在牽引性能方面依然要優于傳統的液壓牽引技術方式，對此，機電一體化數控技術在大傾角煤層開采過程中使用較多。由于采用上述技術能夠大大優化電牽引采煤機械設備的工作性能，而且可以降低采礦作業的工作難度，減少作業任務量，從而使機械設備操作過程易于控制，設備靈敏度較高。同時，技術管理人員對相關設備的管理維護較為容易。因此，正是基于上述諸多應用優點，這一技術在我國煤礦機械設備中被大量使用。

2機電一體化數控技術在機械設備提升與運輸中的應用分析

提升與運輸作為煤礦作業過程中的兩大主要環節，采用機電一體化數控技術可大大提升機械設備的運行效率。通過利用機電一體化數控技術，可將其應用到礦井提升及帶式輸送機設備行進過程中，從而使機械設備實現全自動化運行與控制，由此優化了機械設備結構，使煤礦機械設備的運行穩定性與安全性大大提高。由于帶式輸送機在現代煤礦采掘運輸過程中具有重要作用，而且由于其具有良好的可靠性、較高的自動化程度、較大的傳輸運送量，因此目前這一技術一般在煤礦采礦中的長距離運輸與傳送中應用較為普遍。

3機電一體化數控技術在機械設備安全生產運行中的應用分析

煤礦機械設備運行過程具有很大的技術風險，因此從作業之前到作業過程中乃至整個作業結束，都需要采用先進的技術手段對機械設備的實時運行情況進行監測，從而保證其相關運行參數科學、準確，避免出現突發性故障，以此防范機械設備突然終止運行。因此，從這一要求來看，在煤礦機械設備運行作業過程中，采用機電一體化數控技術，可利用系統的自動化數據監測、收集分析與診斷功能，對煤礦礦井中的相關安全風險進行實時、全面監測。但是，這一系統在實際運行過程中具有嚴格的使用要求。比如，自動化監測系統必須全面保持貫通，而且要保證其在任何時段都能與礦井內、外的相關安全負責人取得聯系。這一技術采用智能化技術，通過智能控制手段，利用機電一體化數控技術，能夠確保其與系統主機內的數據庫相連接。因此，只需利用現代網絡技術及數據通信技術，就可將煤礦機械設備設置為同步運行模式，且系統采用專用數據通信接口，對礦井內、外的相關工作情況進行監測定位［1］。一旦發現礦井內工作設備及地質情況存在安全風險，系統就會自動啟動預警控制裝置，然后相關安全管理人員利用專業控制軟件就可對系統自動收集到的相關信息進行實時分析評估，從而使多項不同的操作功能融為一體。比如，機電一體化數控系統可集圖形打印及模型顯示和信息檢索、數據資料上傳、下載為一體，在保障礦井內作業的相關技術人員與機械設備安全順利工作方面發揮了重要作用。

4機電一體化數控技術在煤礦機械其它方面的應用分析

除此之外，機電一體化數控技術還在煤礦機械設備掘進過程中具有重要的應用價值。目前，我國煤礦采掘作業中所使用的電氣設備一般為礦用隔爆兼本質安全型開關箱以及礦用隔爆型壓扣控制按鈕、礦用本質安全型操作箱和隔爆照明燈、掘進機用隔爆型三相異步動機和GJC4低濃度甲烷傳感器等［2］，因此在上述設備操作運行過程中，機電一體化控制技術在設備維護管理及性能優化和作業過程中發揮了巨大作用，特別是在礦井安全作業過程中，為相關作業人員提供了極大的便利。盡管其具有諸多應用優點，但在實踐研究過程中發現，這一技術在煤礦機械設備運行過程中也有應用缺點。比如，機電一體化數控系統的應用模式相對單一，因此為了不斷滿足機械設備安全運行及采礦技術不斷發展的要求，需在原有機電一體化數控技術基礎上開發更加人性化和具有良好人機交互功能的采礦作業機械設備［3］;與此同時，相關企業需要不斷加大技術以及資金投入，通過技術創新和生產工藝改進，大力研發新的智能控制技術。通過不斷引進國外先進的采礦技術工藝，使其在地質勘察以及礦物選擇方面發揮應有的作用，大幅提升采礦作業的效率。除此之外，相關技術人員要以機電一體化數控技術為核心，提高整體作業人員的操作技術水平，通過開展教育培訓活動，從而大力優化機電一體化數控技術在煤礦機械設備運行中的流程，使這一技術在我國采礦作業方面體現更大強的技術優越性。

5結語

綜上所述，機電一體化技術是在我國機械加工制造技術及自動化控制技術不斷應用與發展基礎上形成的一種新型技術模式。隨著現階段我國煤礦采礦事業的不斷發展，礦物質的需求量在不斷上升，由此使機電一體化數控技術在煤礦機械設備運行過程中得到了廣泛的應用與實踐。盡管這項技術在實際采礦過程中有極為廣泛的應用，但是其在工作性能方面依然有待進一步提升，從而促進我國煤礦機械設備工作運行效率不斷提高。

作者:龐巖 單位:太原煤氣化股份有限公司爐峪口煤礦

煤礦機電一體化技術研究:煤礦機械中機電一體化技術研究

摘要：

回顧機電一體化歷史的三個時期，著重探討了機電一體化在煤礦機械中的運用實例，分析機電一體化技術在煤炭領域運用的意義和發展趨勢。分析認為：應用煤礦一體化技術，不僅改善了工作環境，而且簡化了生產步驟，提高了生產效率；煤礦一體化技術的進一步發展，將會為煤炭企業創造更大的經濟效益和社會效益。

關鍵詞：

機電一體化；煤炭機械；應用

引言

隨著我國社會的不斷發展與進步，工業化程度上升到一個新的層次，在對生產水平要求更加嚴格的背景下，機電一體化技術應運而生。機電一體化技術就是集計算機信息處理技術和機械自動控制技術為一體的復合型技術，是傳統機械工業技術與微電子技術相互滲透與結合而形成的一種高新科學技術。

1機電一體化的歷史回顧

1.1機電一體化歷史的三個時期

機電一體化的起步時期主要在1960年之前，但在這一時期，由于軍事因素在很大程度上影響了機電一體化技術的起步，推動力不足，仍處于較為緩慢低效的水平。第二個時期始于1970年，機電一體化技術進入高速發展的狀態，為機電一體化提供了強大的科學技術的保障還有計算機通信技術、控制技術的快速發展。第三階段始于1990年，逐漸開始崛起的微細加工技術被運用到機電一體化技術之中，機電一體化產生了很多新的應用分支，向著多樣化的方向發展。

1.2煤礦行業的機電一體化產品

煤礦作為我國重要的戰略能源，其開采和加工始終是國家十分重視的問題。在各行業機電一體化的大背景下，我國煤炭行業也將這一技術吸收進來，成效顯著。在煤礦機械中利用機電一體化技術，不僅可以提高煤礦開采工作的安全性與效益性，能有助于企業實現環保節能的需求，在降低成本的基礎上增加生產效益。

2機電一體化技術在煤礦機械中的具體實例

2.1在采煤機中的應用

由于采煤機的生產效率的高低直接決定著煤礦的產量多少，給企業的經濟效益帶來了直接的影響，因此采煤機在煤礦生產過程中極其重要。目前，在采煤機中應用機電一體化技術的實例主要是電牽引采煤機。相對于傳統的液壓牽引采煤機，電牽引采煤機有著更大的牽引力，采煤機移動時產生的阻力可以被有效克服，同時還可以發電制動，有效避免采煤機運行時發生的下滑現象。由于電牽引采煤機獨特的運行機制，其元件磨損程度相對較小，故障程度低，運行可靠，因而使用壽命也較長。

2.2在掘進機中的應用

目前大多數的煤礦企業都普遍采用掘進機，電氣系統主要由礦用隔爆安全型開關箱、礦用安全型操作箱、礦用隔爆壓扣控制按鈕、礦用隔爆型電鈴、掘進機用隔爆型三相異步電動機、隔爆照明燈等組成。控制器作為核心，對三相不平衡、二運電機的過壓、欠壓、油泵、短路等諸多事項實行有效地監控與保護，并且還詳細顯示工作電壓、各個電機實際運行狀態以及諸多故障信息等，通過程序即可明確地判斷出機械存在哪些故障，有效地實現了整個電控系統的保護功能。

2.3在支護設備中的應用

在支護設備中應用機電一體化技術主要體現在液壓支架的改造與機電一體化的結合，在機電一體化的大背景下，正逐漸地朝著電液控制方向不斷發展。先進的機電一體化技術與液壓控制有機結合在一起構成的定壓雙向鄰架或成組自動移架，有效減輕了一部分的沖擊荷載。其中乳化液泵作為為液壓支護設備提供高壓液體的裝置，不僅需要具備既高壓又大流量的供液能力，并且需要自行檢測工作面液壓支護設備的用液量，主動調節供液量和乳化液濃度。2.4在帶式輸送機中的應用帶式輸送機作為我國礦井下原煤輸送的主要運輸設備，憑借遠距連續傳輸煤炭、高效、運行穩定和易于實現自動化的優勢，始終在煤炭運輸方面發揮著巨大的作用。由于井下環境惡劣，輸送機械容易受到潮氣、粉塵等多方面影響，因此，我國始終致力于自主研發更具有穩定性的輸送機。目前主要推廣使用的機、電、液一體化的CST可控軟啟動裝置，這一裝置滿足了遠距輸送煤炭的需求，啟動時平滑穩定，還可以荷載大質量物體，適宜井下運作。

2.5在安全生產中的應用

安全性始終是在煤礦實際生產工作的重要問題，在安全生產中，機電一體化也發揮著重要作用。我國的自動化研究所從國情出發，開發出了新一代的安全生產監控系統，KJ90系統和KJ95系統，表明我國對于機電一體化技術的應用上升到了一個新的高度，將安全生產與機電一體化有效地結合起來，在提高煤炭生產的安全性上發揮著巨大的作用。

2.6在運輸提升機械中的應用

由于煤炭生產的特殊性，對井上、井下的運輸以及運輸系統的要求很高，因此，在煤礦機電一體化中，科技水平最高的就是礦井提升機。全數字化交直流提升機，尤其是內裝式提升機，將滾筒和驅動的結構融為一體，簡化了機械結構，實現了機械、自動控制與通信等技術一體化運用。目前我國制造出的全數字化提升機，擁有機電一體化的系統，操作十分簡便，穩定性很好。

3煤礦應用機電一體化技術的意義及未來展望

3.1在煤礦中應用機械機電一體化技術的意義

1）煤礦機械機電一體化技術有效地保障了工人的安全。在以往的煤礦開采中，工人長期處于惡劣的工作環境中，給他們的身心造成了很大的傷害，甚至危及到他們的生命，機電一體化技術使得許多工作在機械化的條件下完成，減輕了工人的壓力，也改善了工作環境，保障了工人的生命安全。

2）煤礦機械機電一體化技術的運用促進了煤炭經濟的發展。與以往的煤礦機械相比，運用機電一體化技術的煤礦機械具備了更完善的性能，簡化了產品的生產步驟，提高了產品的生產效率，從而使得煤礦產量大幅度增加，煤礦企業獲得了巨大的經濟效益，得到了更加蓬勃地發展。

3.2在煤礦中應用機械機電一體化技術的未來展望

1）加強煤炭開采重點技術的自主研發意識，堅持研究具有自主知識產權的核心裝置。

2）增強產品的聯系性，真正實現機械信息一體化。

3）開發以計算機為核心的礦井設備工作狀態和運行狀態監測以及煤礦專業系統的應用等。

4）研究的重點仍在于以機械代替人力勞動，開發煤礦機器人等。

4結語

我國自主研發的煤礦機電一體化設備是在各行業機電一體化的大環境下產生的現代化煤炭工業發展的產物，以智能化、程序化以及信息化等特點被廣泛應用于煤礦生產中，既減輕了工作人員的工作強度，又提高了煤礦的生產效率，為煤炭企業創造了巨大的經濟效益和社會效益，這在一定程度上也標志著我國煤炭行業機電一體化取得了巨大成果，對于我國探索機電一體化產品具有重要的借鑒意義。

作者:楊剛 單位:陽煤集團南嶺公司