煤礦生產中的機電一體化技術探討

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0引言

在社會經濟發展的同時，中國面臨著嚴重的能源緊缺問題，這就為能源開采效率和能源利用率提出了更高的要求。而煤炭作為社會生產活動的主要能源之一，提高煤礦的開采率是緩解中國能源緊缺問題的主要內容。以往所采用的機械化生產方式雖然也能在一定程度上提升開采效率，但僅僅依靠機械化生產已無法滿足社會生產活動對能源的需求量。而機電一體化技術既包含機械生產技術又包含信息技術和電子技術等，可有效提升能源生產效率。文中就從機電一體化的作用和特點入手，分析其在煤礦生產中的應用及在煤礦生產中的所起到的具體作用，旨在通過機電一體化技術的有效應用來推進煤礦行業的發展，進而緩解中國能源緊缺的問題。

1機電一體化簡述

機電一體化技術是一門綜合技術，由機械技術、計算機技術、電子技術及自動控制技術共同組成，幾個技術在相互作用下形成了一套自動化操作系統，在各類生產活動中的應用效果明顯，尤其是在煤礦生產這種高危生產活動中，可有效降低生產作業對工作人員人身安全的威脅，為企業的有序發展提供保障。多種技術的共同作用下，即使遇到難以施工的作業，也可在專業人員的正確調試下，保質保量地完成施工作業。以往的煤礦生產活動中，采用的是人工開采方式，在開采過程中需考慮到人工安全的問題，致使開采深度受到限制，更深層的能源無法得到有效開采。雖然在后續發展中又引入了機械化生產，利用機械生產代替人工生產，有效提升了開采效率，但機械生產仍需要相關技術人員進行操作，同樣無法完成更深層次的煤礦開采。而機電一體化技術的應用，成功實現了生產活動的全自動化生產，不僅節約了部分人工成本投入，還有效規避了生產活動中存在的潛在風險[1]。

2機電一體化技術在煤礦生產中的幾點特性機

電一體化技術實現了機械設備和電子信息技術的全面融合，兩者相互配合作用下可實現更大的價值。雖然機電一體化技術中包含機械設備的部分，但還是與以往的機械化生產存在較大差異。在運行方面存在能量運轉和傳遞的差異，電子信息技術共同作用下的機械設備可有效提升工作效率，還可在很大程度上節約能耗，對于那些機械生產中無法完成的任務，也可以在電子信息技術的作用下準確完成，在實際的施工作業中表現出明顯優勢。

2.1安全系數高

機電一體化設備的設計原理決定了其具備較高的安全性能，機電一體化設備的應用可代替煤礦開采中井下施工人員的工作，有效降低煤礦生產對開采人員帶來的安全隱患問題。機電一體化作為一項綜合性技術，在操作上較于以往的機械化生產實現了質的飛躍。機電一體化的安全性能主要表現以下幾方面：a)獨具的自動報警功能。機電一體化設備在運行過程中，如果出現設備故障情況或由于人員操作不當導致開采區域出現安全問題時，設備中的報警系統就會發出警報，提醒井下工作人員及時撤離，保證人身安全；b)機電一體化的監視功能和診斷功能。在運行過程中可對操作人員的具體操作進行實時監控，一旦發生操作有誤的狀況，系統會及時給出預警信息，可起到規范操作和安全生產的作用，從根本上提升了煤礦開采的安全系數；c)機電一體化設備與傳統的機械生產設備在操作和外觀上也存在一定的差異，由原來的按鈕操作和檔位操作轉變成數字顯示和程序控制操作，有效提升了作業的精準度，支持在較為特殊和惡劣的環境下完成施工作業。

2.2應用范圍廣

泛機電一體化技術因具有操作簡便、作業精準度高的特點，可以在相關技術人員的合理調試下完成復雜區域的煤礦開采工作。在煤礦開采過程中既可以做深度開采的操作，還可在煤炭運輸操作時對環境中的瓦斯進行檢測，出現瓦斯含量大的區域可發出預警信息。可見其在煤礦開采工作中所起到的重要作用。機電一體化設備所表現出的優勢足以支持其在其他的工業生產活動中予以應用。

2.3調節性能較強

以往所使用的機械生產設備僅具有單一的功能，而煤礦開采工作又根據開采環境的不同存在較多的開采工序，這就意味著在開采過程中需要大量的機械設備進入開采現場，同時還要配備相關機械設備的操作人員，為現場的管理工作帶來很大困難，對煤礦的開采效率也帶來一定影響。機電一體化設備的應用可有效解決上述問題，可通過程序設置實現多種工序的施工，無需投入更多的機械設備，為開采工作節約了部分成本。相關技術人員在對機電一體化設備的程序進行調試之后，設備就會嚴格按照指令執行操作，具有較高的準確性，可以完成特殊環境的施工作業。

3機電一體化技術在煤礦生產中的作用

3.1減少了工作強度保障了人員安全

最初的煤礦開采工作都是以人工開采的方式為主，開采過程中下井作業是不可避免的，這對于工作人員的人身安全具有一定影響，中國在很早以前就將煤礦開采工作作為高危險的行業之一，可見工作人員在下井作業時所需要面臨的巨大風險。在煤礦開采中出現的安全事故現象時有發生，即使是在應用機械化設備之后也沒有降低事故的發生幾率。另外，人工開采還存在效率低下、開采量偏低的現象，不利于煤礦行業的發展。機電一體化技術的應用可以代替人工進行井下作業，有效提升了煤礦開采的安全系數，同時在開采質量和開采效率上也有了進一步提升，機電一體化技術有具備能耗低的優勢，為開采工作降低了一定的成本投入[2]。

3.2提高了企業的經濟效益

機電一體化的合理應用可有效達到減員增效的作用，機械化生產中雖然解放了部分工作人員的雙手，但還需要部分技術人員來操作機械設備進行開采作業，而機電一體化設備在設置完成之后就會按照設置程序完成施工，無需相關人員進行再次操作，也就是所在程序設定合理的情況下，機電一體化設備可獨立完成井下作業，這樣既保證了工作人員的人身安全，也為煤礦企業節省了部分人工開銷，對于提升企業的經濟效益意義重大。另外，全自動化生產體系的實現可有效提升生產效率及開采深度，進一步推進了企業的經濟發展。

4煤礦生產中機電一體化技術的應用

傳統的采煤機采用的是液壓牽引系統，此方法還存在很多的缺陷，而機電一體化技術的應用主要是電牽引采煤機，并有以下優點：在復雜的地質條件下也能實現很好的牽引力，例如在大傾角的煤層中，機電一體化裝有制動設備，防止機械在大傾角環境下發生滑落的現象；能提供足夠的牽引力，即使在巖層較厚阻力較大的環境下，也能實現平移牽引工作；同時由于電牽引的內部組件間摩擦較小，增加了機器的使用壽命，延長了施工的安全時間；最重要的是，電牽引的工作效率較高，能加快工作進度，提高煤炭回采率，從而提高了企業的經濟效益。

5結語

機電一體化技術在煤礦生產中的應用不僅能提升煤礦生產的效率，還能有效降低生產環節中安全事故問題的發生幾率，進而保證煤礦生產行業的健康發展。另外，在實際生產的過程中，機電一體化的應用還對煤礦生產環節進行了優化，使其生產更加規范合理，對煤礦產業的長期穩定發展帶來積極影響。