浅谈煤矿机电一体化技术的应用

【摘 要】随着能源的短缺，我国各中小煤矿得以进入大规模的建设，由于机械化设备的大量应用，使各煤矿的规模和生产能力都有所提升。长期以来我国煤矿企业中所应用的机电设备都较为单一和落后，但现在由于社会对煤炭需求的增加，为了更好的满足社会对煤炭需求的正常供应，则需要煤矿企业不断的对机电设备进行相应的技术改造及检修，从而保证机电设备运行的稳定性。文章分析了我国煤矿机电设备的检修工作，并进一步对煤矿机电设备的技术改造进行了具体的阐述。

【关键词】煤矿；机电一体化；应用

随着市场经济体制的深入进行，在经济快速发展下各行各业对煤炭的需求量不断的增加，同时我国的煤矿行业之间的竞争也越来越激烈，各煤矿企业为了在竞争中取得一定的优势，需要不断的扩大企业的生产规模，提高煤炭的产量，这就需要煤矿企业努力提高自身的机械化程度，从而提高企业的生产率，降低企业的生产成本，使企业的利润空间得以进一步的扩大。在这种情况下，企业加大对自身机电设备的技术改造，应用更多的煤矿机电一体化技术就显得非常重要。

1.机电一体化技术在提升机中的应用

1.1矿井提升机电一体化

煤矿提升机可以说是机电一体化及自动化水平最高的设备了，它是一种直流提升机，依靠的是数字化的发展。尤其是内装式的提升机，它将滚筒和驱动融合在了一起，使其结构大大的简化了，它所体现的流程是机械-电子电力-计算机-自动控制。并且就数字化提升机来说，其高度可靠，总线的方式又使得安装得到了简化。除此以外，硬件的配置比较简单，能够互相兼容。

1.2机电一体化技术在提升设备上的实例分析

（1）设计依据：1）矿井的年产量：An=60万吨；2）矿井的深度：Hs=370m，装载高度：Hz=18m，卸载高度：Hx=18m；3）提升的方式：立井双箕斗提升；4）散煤的容重：γ=0.92t/m3。（2）提升容器的选择：一般认为比较经济的提升速度为：Vj=（0.3-0.5），一般情况下取 Vj=0.4；其中：H：提升的高度，双箕斗提升H=Hs+Hx+Hz=370+18+18=406m；式中：Hs：矿井的深度，Hs=370m；Hz：装载水平与井下运输水平的高度之差。Hz=18m；Hx：卸载水平与井口的高度之差（卸载高度）箕斗提升Hx=18m。因此，计算得出经济提升的速度应当为Vj=0.4=0.4=8.06m/s，估算经济提升的时间为80.44s。（3）求一次经济提升量：经测算，取每年生产300天计算，一次提升量为4.77吨。（4）确定提升容器：根据上面所计算的一次提升量，选择JL-6型立井单绳箕斗，则完成任务所需要的最大提升循环时间T1x为=96.9s，从而可以估算出完成生产任务所需提升速度的最小值v≥=5.835m/s。

2.机电一体化技术在采煤机中的应用

电牵引采煤机是采煤机中机电一体化技术运用的一个典型的应用，其特点是： （1）它有良好的牵引特性。采煤机前进的过程中，电牵引采煤机能够为其提供前进的牵引力，这样采煤机就能够克服其前进的阻力进行运作。另外，在采煤机下滑的时候有可以进行发电制动。（2）运行比较可靠，使用的寿命较长。在其使用的过程中，将只有电动机的电刷和整流子会受到磨损，磨损的面积较小，所以在修复的过程中，就会比较的简单和方便。（3）结构简单，工作效率高。电牵引的采煤机与其他采煤机相比，其设备简单、尺寸较小、质量较轻。并且是利用电能来进行运作的，而电能的转换是比较方便与快捷的，所以就在一定程度上提高了它的工作效率。（4）反应速度快，动态特性好。能够及时对各种参数进行相应的调整。1991年煤炭总院上海分院和波兰额马克公司合作，研制出了我国第一台采用交流变频调速MG344-PWD型薄煤层强力爬底板电牵引采煤机。再之后，经过了将近20年的研制和开发，我国的电牵引采煤机发展的更加成熟了，从而推动了煤矿生产技术的进一步发展。

3.机电一体机在矿井安全生产监测中的应用

在我国煤矿机电一体化在矿井安全生产监测系统中的应用起步较晚，但是我国各大煤矿企业坚持自主研发生产战略，紧跟世界先进技术水平，自行研发生产了一系列具有世界先进水平的煤矿机电一体化监测系统。其中以煤炭科学研究总院重庆分院KJ90系统、煤炭科学研究总院常州自动化研究所KJ95系统为代表的系统软件大都使用了Windows操作系统，具有网络连接功能，测控分站的智能化水平很高，无论在软件功能、硬件功能、稳定性、可靠性等方面，还是企业性质和生产规模，都代表了我国煤矿监测监控系统技术的最高水平。

4.机电一体机在矿井支架中的应用

电液控制液压支架，也是一个典型的机电一体化产品。电液控制液压支架使用了电子微处理、液压控制等技术。其核心部分由位移传感器、支架控制箱、压力传感器、电源、电磁阀驭动器等组成。在使用过程中，设备根据搜集到的数据来决定执行命令，监测和控制所有支架。例如神华大柳塔使用的德国WS1.7-210/450型和美国久益公司电液控制液压支架。WS1.7-210/450型电液控制液压支架推架时间为6-8秒，大大提高支架推移速度，在移架过程中容易实现定压、带压移架，这就可以避免工作面顶板对支架频繁的冲击载荷，实现液压支架额定初撑压力，延长了支架的寿命。

5.结语

综上可知，煤炭机电一体化是设计多门专业、多个学科综合交叉发展的技术，随着现代化技术的发展，将会在煤炭企业得到越来越广泛的应用，包括煤炭的开采、挖掘、输送等方面，将会极大的提高我国煤炭企业的综合开采实力，为进一步实现我国煤炭企业的高效、安全、优化等奠定了良好的基础。 [科]

【参考文献】

[1]杨鹤年.机电一体化系统中的智能控制技术[J].煤炭技术，2010（7）.

[2]黄娴.机电一体化系统原理方案设计[J].法制与经济，2010（8）.

[3]倪传明.机电一体化技术在工程机械中的应用分析[J].中国新技术新产品，2010（15）.