试论机电一体化技术对采煤设备的促进作用

1、    试论机电一体化技术对采煤设备的促进作用    孙绪斌摘要：作为一种在极其恶劣的工作环境下使用的专业设备，机电一体化技术的应用可以有效提高煤矿的生产安全和经济效益。所以，通过研究采煤设备的机电一体化技术，提高机电一体化技术对采煤设备的促进作用，对现代化煤炭生产具有积极的促进作用。关键词：采煤设备；机电一体化技术；煤矿；生产安全；经济效益；煤炭生产 ：a：td40 ：1009-2374（2015）06-0167-02 doi：10.13535/ki.11-4406/n.2015.05111 概述我国经济高速发展形式从客观上对能源的需求越发迫切，煤炭的

2、多元化开发与应用，拉动了煤炭的供应总量，对采煤设备提出了更高的要求。能够满足采煤高要求的最可靠的技术当属机电一体化技术，作为一种在极其恶劣的工作环境下使用的专业设备，机电一体化技术的应用可以有效提高煤矿的生产安全和经济效益。所以，通过研究采煤设备的机电一体化技术，提高机电一体化技术对采煤设备的促进作用，对现代化煤炭生产具有积极的促进作用。2 采煤设备机电一体化状况简介20世纪70年代，一些发达国家开始对采煤设备进行了改造，主要是利用电力电子技术、微电子技术增强对采煤设备的控制，首先是实现了对直流电力牵引的有效控制，可以获得更为强劲的牵引效果，可以实现更为安全可靠的控制。20世纪80年代，首先实

3、现了用交流电力牵引替代直流电力牵引，此举可以更加方便地运用电力，可以使用更加强劲的动力系统，可以方便与其他设备的动力通用性，可以减少交流直流转化能耗，可以减少设备占地与成本支出。最终使得采煤机的运行速度得到进一步提高，在安全、效率与节能等方面都有所提高。从20世纪80年代后期到90年代中期，集成电路技术的升级，计算机技术的飞跃性发展，给采煤设备的自动化革新带来了新的曙光。所有的自动化革新都把重点放在了自动控制、安全监测、故障诊断、数据处理、人机遥控、报警和断电记忆等功能方面，不同的自动化系统有各自的偏重方向。比如teisafeov-ac系统，侧重于使用整套传感系统对采煤机的工作状态细微处进行精

4、准的数据统计与处理，具体内容包括方向、速度、摇臂相对位置、倾斜状态、液压、温度等，然后在此基础之上，利用计算机技术，通过有线遥控系统对设备进行有效的控制。随后，松散的电子与机械结合的技术逐步成熟起来，机电一体化技术从无到有，并且得到了飞速发展。自动操作功能与自动调节功能的可靠性、方便性越发凸显，智能化功能也随之逐渐表现出来。机构趋于简单，设计趋于复杂，能耗趋于降低，效率越来越高成为机电一体化技术的发展方向。在安全监测、故障排查、智能操作等方面，微电子技术与计算机技术显现出更加可靠的优势。3 机电一体化技术对采煤设备的促进作用研究我国煤炭开采量始终维持在世界高位，在使用传统采煤技术作业的时期，煤

5、矿事故呈现比较高的发生率。随着我国科学技术的进步，采煤设备的机电一体化，其发展进程由引进原机、学习研究，到实现部分设备的国产化，对于一些技术含量较高的软硬件关键技术，我国目前尚在科研攻关与研究实验阶段。虽然我国的采煤设备机电一体化技术还处在起步阶段，但是，该技术带来的煤炭生产高效性与安全性，是无与伦比的；该技术给煤矿职工带来的舒适性与方便性，是前所未有的。因此，有必要进一步加强机电体化技术对采煤设备的促进作用研究，让该项技术发挥更大的效果。3.1 采煤设备机电一体化技术的研究现代采煤设备的突出特点是功率大、性能高、开采能力强。这些特点的实现离不开传感系统、监测系统、控制系统的综合作用。3.1.

6、1 传感系统。采煤设备的机电一体化传感系统可以实现对电压、电流、功率、速度、温度、压力、液位高度、支架支撑力、液压流量等实施有效的测定。在传感系统的性能提升方面，首先，应提升对设备细微动作变化的感应检测，例如：采煤机机身倾斜度，摇臂摆动幅度、动力牵引、设备行径、煤岩分离、运输行程、油缸支撑度、液压支架压力和流量等；其次，在信号传输方面，应该进一步提高其可靠性、规范性与精准性。3.1.2 监测系统。监测系统的主要功能是依据计算机数据模式，收集采煤设备在日常工作状态中的各项情况，与计算机预先设定的数据进行比较，从而实现对设备的全面测量，同时，将计算机数据转化为人们可以识别的文字、数字与图案，方便操

7、作者实施有效监测。监控系统是传感系统与控制系统的连接纽带，是人们探知设备工作状态的有效途径。3.1.3 控制系统。通过计算机技术，可以实现机电一体化的有效控制，在采煤设备正常工作的状态下，控制系统只要依照计算机事先设置好的指令，对设备进行有序的操控就可以了。能够凸显控制系统技术水平的时候，首先，能否控制采煤设备维持长时间运行的稳定，若能，则说明该系统性能比较优异。比如，在日常采煤的时候，对挖掘进程、传输过载、机具姿势调整等是否能够实现柔性调整；其次，当遇到突发状况的时候，控制系统能否及时实现智能化的有效控制。比如，在遭遇设备故障、煤层坍塌、异物堵塞等情况时，能否及时下达正确的指令，能否采取精确

8、的动作，实现停机、倒车、减速等动作。目前，对于采煤设备可靠性控制是一个科技难关，如何开发微电子技术和计算机技术的更多功能，使之在设备自检自诊、故障自我检测与排除、作业环境监视与反馈、智能化无人化等方面实现突破，是科研工作者与设备操作者需要面对的研究方向。3.2 机电一体化技术对采煤设备的促进作用3.2.1 可以提高自动化操作程度。使用安装有机电一体化技术的采煤设备，通过简单的电脑操作，下达执行指令，就可以实现高效率的采煤作业。该项技术可以有效降低煤矿工人的劳动强度，可以大幅度提高采煤效率，可以有效规避因工人经验不足而引发的安全隐患。有些比较先进的装有机电一体化技术的采煤设备，甚至可以实现远程操

9、控与智能化无人操作，彻底颠覆了煤矿工人的传统形象。3.2.2 可以在节能减排的同时提高开采效率。使用安装有机电一体化技术的采煤设备，首先，可以减少人力劳动成本；其次，可以整合各个分散的小设备，胶带输送机、通风机、提升机等，减少无效功的浪费；最后，自动化作业的最大优势就是可以大幅提高开采速度。因此，使用该采煤设备，可以有效提升煤炭企业的市场竞争力。3.2.3 可以降低维护强度与维修成本。使用安装有机电一体化技术的采煤设备，可以实现全设备的系统化监控与报警，对于一些较为简单的设备故障，系统通过识别，启动自我维护功能，将微小的故障及时消灭掉，避免设备带病作业。对于简化维修程序、降低维修成本、延长机器

10、寿命、提高工作效率、改善职工工作环境都具有管理优势。3.2.4 可以提高工人队伍的整体作业水平。使用安装有机电一体化技术的采煤设备，必然会带动煤炭生产中的自动化改革进程。新的设备本身就具有较强的学习性与经济性，对职工自身水平的提高起到了督促与带动作用。新设备的工作模式必然拉动供电、排水、通风、提升等各项保证系统的升级换代，否则就会影响生产效率。对煤矿的软硬件系统进行必要的改进，在改进与以后的维护工作中，职工的作业水平必然会随之得到提高。4 结语机电一体化采煤设备在煤炭生产企业得到了越来越广泛的应用，对我国煤炭生产做出了不凡的贡献。随着科技的不断进步，机电一体化采煤设备的升级研究与应用必然会得到更