煤炭机电一体化技术在煤炭生产中的应用探析

王辉

冀中能源峰峰集团有限公司后勤实业分公司，河北·邯郸 05620

【摘要】随着科学技术发展的日新月异，不同学科之间的交叉交流也愈加频繁，各学科之间先进的技术互掘渗透也导致了工程领域的技术革新与改造。机电一体化是一种复合技术，是机械技术与微电子技术、信息技术相互渗透的产物，是机电工业发展的必然趋势。机电一体化技术的应用和推广，极大地提升了我国煤矿生产的综合实力，为实现高效、安全、洁净、结构优化的煤炭工业生产打下了扎实的基础。新科学技术在煤矿生产过程中对机电一体化技术设备的开发和改造做了大量的工作并取得了一定的成就。论文就煤炭机电一体化技术在煤炭生产中的运用进行分析，并对机电一体化技术进行展望。

With the rapid development of science and technology, cross-communications between different disciplines have become more frequent, and the mutual penetration of advanced technologies between various disciplines has also led to technological innovation and transformation in the field of engineering. Mechatronics is a composite technology, a product of the mutual penetration of mechanical technology, microelectronic technology, and information technology, and an inevitable trend in the development of the electromechanical industry. The application and promotion of mechatronics technology has greatly enhanced the comprehensive strength of China’s coal mine production, and laid a solid foundation for the realization of efficient, safe, clean and optimized coal industry production. New science and technology has done a lot of work and made certain achievements in the development and transformation of mechanical and electrical integration technology equipment in the production process of coal mines. This paper analyzes the application of coal mechatronics technology in coal production and prospects mechatronics technology.

【关键词】煤炭机电；一体化；煤炭生产

coal electromechanical; integration; coal production

1 引言

20世纪70年代初期，大同矿务局自行研制出第一套综合性机械化采煤设备，该设备融合了当时先进的电子技术、传感器技术、信息技术等，开创了煤炭自动化生产的先例。而后，随着采煤机械化的推进，机电一体化技术得以广泛应用。20世纪80年代，采煤机由液压牵引转为电牵引，并在90年代实现了微机监控采运支机械、障碍诊断及支架电液微机技术的研发应用，并逐渐转向大功率电牵引。

2 煤炭机电一体化技术概述

煤炭机电一体化技术是煤炭生产中挖掘、采集、运输、提升及监管等各个环节中所涉及的技术集成，是一个系统而复杂的技术集合体，而不是机械技术、数控技术、微电子技术等的简单相加，只有将各项技术融合在一起，协调配合才能实现该技术在节能降耗、高效生产、安全可靠等方面的系统功能。具体而言，煤炭机电一体化技术在煤炭生产中的应用主要涉及硬件和软件两方面。其中硬件主要包含采煤机械、互感器、电动装置、传输装置、提升装置；而软件则是指上述各项装置和数据传输、接收中所配置的软件。

3 机电一体化的核心技术

机电一体化技术主要包括两个方面，即硬件和软件。机电一体化的核心技术主要体现在以下；几个方面：(1)机械本体技术；(2)传感技术；(3)信息处理技术；(4)驱动技术；(5)接口技术；(6)软件技术等，机电一体化的这些核心技术是关系到煤炭生产实现安全数字化的基础保证。机电一体化的硬件技术和软件技术必须同步发展，协调一致，因此为推进机电一体化的发展，必须软、硬件技术并重，否则则会严重阻碍煤炭生产实现机电一体化。

4 机电一体化技术应用实践

4.1 用于与矿井安全生产监测监控系统中

在煤炭开采生产过程中所采用的技术里，最能有效体现煤矿机电一体化的技术之一就是矿井安全生产监控系统，矿井安全监控系统能够最大程度的减少煤矿安全事故的发生概率，能够及时的检测和监控到安全隐患，便于工作人员及时对设备进行维修和维护。我国从上世纪八十年代起才开始投入研究，晚于国外先进国家，但是随着近些年研发投入的加大，我国矿井安全监控系统的研发和使用已经取得长足的发展。在我国自主研发的这些系统中，不仅吸取采纳了国外先进的经验和技术，同时也加入了我们自主研发的技术，同时又结合我国实际情况，设计出了适合我国专用的相关系统。在矿井提升机中的应用，矿井提升机是煤炭生产的关键机械系统，对于煤炭机电一体化技术的应用最为显著，面对提升量大、安全性和高效率的要求，全数字化是其发展的主流方向。数字化的提升机应用总线方式，零件配置少、兼容性强，简化了电气安装的复杂性，且能够自如的进行软件启动、控制及加速度的瞬间改变。

4.2 矿井提升机中的应用

矿井提升机是一种实现煤炭生产活动机电一体化较好的矿井大型设备。为了适应现代化采煤生产的需求，对煤矿机械化提出了更高的要求，对井下、井上的运输和提升系统的要求同样更为严格。全数字化的矿井提升机，特别是内装式提升机从结构上将驱动和滚筒合为一个整体，简化了机械结构，是典型的机电一体化设备。矿井提升机的全数字化不仅重复对设备进行检测诊断，还可以进行简单的即时通讯。另外，其硬件配置简单、兼容性强、零备件少、软启动和软件控制简单轻松等优点都对煤炭开采生产提供了更大的技术支持。

4.3 井下带式输送机中的应用

带式输送机由于长距离连续输送、输送量大、运行可靠、效率高和易于实现自动化等特点，已成为我国煤矿井下原煤输送系统的主要运输设备。因此，成为近几年来机电一体化技术的研究重点。目前主要采用机、电、液一体化的CST可控软启动装置。

4.4 在综合采煤机械设备中的应用

煤炭开采中应用的电牵引采煤机是机电一体化技术应用的集中体现，传统采煤中多采用液压牵引式采煤机，但其在牵引力、可靠性、加工精度、故障发生率和维修难度等方面存在诸多弊端。而电牵引主要受负载影响，牵引力及调速平稳性较高，且电牵引电控的电参数与微机控制较为匹配，易于实现微机自动控制。正是基于其操作简单、反应灵敏、实用性强的特质，才使其成为当前采煤机械中常用设备。

5 结语

根据煤炭生产企业的技术应用和发展需求，以煤炭机电一体化技术为研究基点，通过其技术内涵和特点的分析，深入了解该技术发展趋势，并结合目前国内最新的煤炭机电一体化技术的应用优势，剖析其在采煤机械设备、监控系统及提升机等方面的应用情况，为煤炭生产各个环节的优化发展提供有效的理论支撑。

【参考文献】

[1]张吉福,郭金奎,牛强.浅谈煤炭机电的设备管理与维护[J].中小企业管理与科技(中旬刊),2014(04):78-79.