機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)研究3篇
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摘要：煤炭是使用率比較高的一種資源，我國(guó)對(duì)于其的需求量比較高。近年來(lái)，煤炭資源的開(kāi)采力度不斷加大、開(kāi)采深度增加，這使得煤礦的開(kāi)采難度隨之提高。傳統(tǒng)的煤礦機(jī)械設(shè)備，已經(jīng)很難滿足現(xiàn)階段煤礦開(kāi)采的需求，因此將機(jī)電一體化技術(shù)運(yùn)用于煤礦機(jī)械設(shè)備已成為必然的發(fā)展趨勢(shì)。分析機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用，為相關(guān)人員提供參考。
關(guān)鍵詞：煤礦資源；煤礦機(jī)械；機(jī)電一體化
0引言
隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)因具有眾多的優(yōu)勢(shì)開(kāi)始廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。在煤礦機(jī)械設(shè)備中，機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)成為關(guān)鍵性技術(shù)。在注重于煤礦開(kāi)采效率與質(zhì)量的前提下，各種煤礦機(jī)械設(shè)備代替了傳統(tǒng)的人工開(kāi)采方式，而機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用，可以提升設(shè)備的穩(wěn)定性與安全性，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的高效利用，所以煤礦機(jī)電一體化技術(shù)必然會(huì)成為煤礦機(jī)械設(shè)備的主要運(yùn)用技術(shù)與發(fā)展方向之一。下面將結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)及相關(guān)資料，就機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用展開(kāi)分析。
1機(jī)電一體化的技術(shù)基礎(chǔ)
機(jī)電一體化技術(shù)是跨學(xué)科的集成技術(shù)，是各種技術(shù)的組成。當(dāng)前機(jī)電一體化向智能化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、小型化和系統(tǒng)化方向發(fā)展，機(jī)械工程、傳輸技術(shù)和傳感器是機(jī)電一體化技術(shù)的關(guān)鍵。（1）機(jī)械制造技術(shù)。機(jī)電一體化過(guò)程與機(jī)械生產(chǎn)密不可分，機(jī)械制造技術(shù)在機(jī)電一體化中占有非常重要地位。首先，機(jī)械生產(chǎn)、傳動(dòng)技術(shù)和傳感器之間有聯(lián)系。機(jī)械制造技術(shù)在集成中具有重要的作用，但不是核心技術(shù)，它還有很大的發(fā)展空間。其次是利用機(jī)械制造技術(shù)提高工作效率。機(jī)械制造是機(jī)電一體化最重要的課題，也是設(shè)計(jì)和技術(shù)中不可缺少的組成部分。因此，機(jī)械制造具有很高的學(xué)習(xí)價(jià)值和研究?jī)r(jià)值，學(xué)習(xí)相關(guān)技術(shù)有利于制定一個(gè)完善的機(jī)械制造方案。所以，煤礦機(jī)械設(shè)備制造的基礎(chǔ)是機(jī)械生產(chǎn)，相關(guān)技術(shù)人員不僅要懂設(shè)計(jì)，還要懂生產(chǎn)，這樣才能將機(jī)械能和電能更好地整合到煤礦機(jī)械設(shè)備。（2）傳動(dòng)技術(shù)。傳動(dòng)技術(shù)是最常見(jiàn)的機(jī)械傳動(dòng)方式，有磁力傳動(dòng)、氣動(dòng)傳動(dòng)、機(jī)械傳動(dòng)等形式。其在煤炭工業(yè)中應(yīng)用廣泛，可以快速、高效地從礦井中運(yùn)出煤炭，節(jié)約人力、物力和財(cái)力。（3）傳感器技術(shù)。光纖傳感器是一種新的傳感器技術(shù)，主要利用物理原理傳輸，是非常智能的傳感器技術(shù)，也是近年來(lái)發(fā)展最快的傳感器技術(shù)之一。隨著光纖傳感器的不斷發(fā)展，光纖傳感器在機(jī)電一體化中占有重要地位。
2機(jī)電一體化在煤礦機(jī)械設(shè)備中的作用
2.1提高經(jīng)濟(jì)效益
沒(méi)有引進(jìn)機(jī)電一體化技術(shù)之前，煤礦機(jī)械設(shè)備的工作方式大多數(shù)是采用人工控制的方式。受到人工控制主觀性與技術(shù)水平的影響，加之煤礦機(jī)械設(shè)備操作比較復(fù)雜，容易出現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行故障與安全事故，這不僅生產(chǎn)效率比較低，也浪費(fèi)了大量的人力資源、物力資源及資金資源，所以經(jīng)濟(jì)效益比較低。將機(jī)電一體化技術(shù)運(yùn)用于煤礦機(jī)械設(shè)備之后，優(yōu)化了設(shè)備的工作方式，計(jì)算機(jī)技術(shù)與自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用則實(shí)現(xiàn)了對(duì)設(shè)備運(yùn)行過(guò)程的自動(dòng)化控制與監(jiān)控，減少了人力資源與物力資源的投入，避免了人工操作不當(dāng)引發(fā)的故障，有效提高經(jīng)濟(jì)效益。
2.2提高工作效率
相對(duì)于傳統(tǒng)的煤礦機(jī)械工作方式，機(jī)電一體化技術(shù)使煤礦機(jī)械設(shè)備多個(gè)工作環(huán)節(jié)改變?yōu)樽詣?dòng)化工作環(huán)節(jié)，可以根據(jù)設(shè)備的使用特點(diǎn)與情況，將智能化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息管控技術(shù)與自動(dòng)化技術(shù)融合應(yīng)用于煤礦機(jī)械設(shè)備中，提升煤礦機(jī)械的自動(dòng)化與智能化水平，進(jìn)而在預(yù)先程序控制的操作下，有效提高設(shè)備的工作效率。
2.3提高工作安全性
煤礦機(jī)械設(shè)備的工作環(huán)境惡劣，在工作過(guò)程中容易受到多種因素的影響，極易發(fā)生安全事故。傳統(tǒng)的煤礦機(jī)械設(shè)備操作方式是人工管控，對(duì)于工作環(huán)境與安全隱患的防范也由人工負(fù)責(zé)，一旦人工安全防范不到位或缺乏安全防范經(jīng)驗(yàn)及技術(shù)，則有可能引發(fā)安全事故。然而，將機(jī)電一體化技術(shù)運(yùn)用于煤礦機(jī)械設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)、實(shí)時(shí)監(jiān)控、自動(dòng)報(bào)警等功能，在設(shè)備出現(xiàn)運(yùn)行故障或環(huán)境存有安全危險(xiǎn)時(shí)，及時(shí)將信息上報(bào)給管理人員并對(duì)管理人員提供故障、預(yù)警分析等功能，這使得設(shè)備的故障處理效率、運(yùn)行過(guò)程中的安全水平處于較高水平。
3機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用
機(jī)電一體化是煤炭行業(yè)最重要的技術(shù)援助之一，其重要性體現(xiàn)在煤炭開(kāi)采和運(yùn)輸方面。我國(guó)機(jī)電一體化發(fā)展始于20世紀(jì)70年代，煤炭工業(yè)發(fā)展始于20世紀(jì)80年代，煤炭工業(yè)機(jī)電一體化的過(guò)程使我國(guó)的電力輸送帶和采煤效率得到提高和改進(jìn)。機(jī)電一體化在我國(guó)煤炭行業(yè)的進(jìn)程在于采煤機(jī)的運(yùn)用，使我國(guó)更早的采用了電牽引采煤機(jī)，提高了采煤效率。進(jìn)入21世紀(jì)后，機(jī)電技術(shù)在煤炭工業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用，如礦井運(yùn)輸設(shè)備、帶式輸送機(jī)、提升機(jī)、支護(hù)設(shè)備、礦井安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)等。
3.1煤礦機(jī)電設(shè)備管理
在工作的過(guò)程當(dāng)中需要做好機(jī)電設(shè)備的安全管理工作，因?yàn)槊旱V機(jī)電設(shè)備在工作的過(guò)程中，不僅要全面落實(shí)對(duì)于煤礦機(jī)電設(shè)備的檢查，相關(guān)的工作人員還應(yīng)落實(shí)責(zé)任監(jiān)督制度，電氣對(duì)于機(jī)電設(shè)備進(jìn)行維護(hù)，完善責(zé)任制度，以人為本，每一個(gè)員工都要落實(shí)自身的工作職責(zé)。煤礦設(shè)備多，老化得快，很多設(shè)備在超期工作，煤礦機(jī)電設(shè)備可以在提高經(jīng)濟(jì)效益的基礎(chǔ)上，抓緊對(duì)一些重要的設(shè)備和可能危及到安全生產(chǎn)的設(shè)備，定期報(bào)廢或定期維護(hù)，抓緊時(shí)間更新?lián)Q代煤礦機(jī)電設(shè)備。
3.2檢測(cè)系統(tǒng)中安全生產(chǎn)的應(yīng)用
煤礦開(kāi)采是一項(xiàng)安全危險(xiǎn)性極高的工作，機(jī)電一體化技術(shù)運(yùn)用于煤礦機(jī)械，是實(shí)現(xiàn)煤礦機(jī)械安全生產(chǎn)的有效方式之一。我國(guó)在煤礦安全生產(chǎn)、檢測(cè)方面對(duì)于煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的運(yùn)用，是20世紀(jì)90年代研發(fā)的。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的研發(fā)與努力，已經(jīng)研發(fā)多種煤礦機(jī)械安全生產(chǎn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。例如，我國(guó)煤炭科學(xué)研究院重慶分線研發(fā)的KJ90系統(tǒng)，是基于煤礦生產(chǎn)的實(shí)際情況、合理融合煤礦機(jī)電一體化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)煤礦機(jī)械生產(chǎn)全過(guò)程進(jìn)行智能化與自動(dòng)化檢測(cè)的功能。近年來(lái)，隨著對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)的深入研發(fā)與應(yīng)用，其在煤礦安全生產(chǎn)與檢測(cè)方面應(yīng)用已經(jīng)比較普遍。
3.3提升在線監(jiān)控故障診斷效率
在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用可以科學(xué)有效地管理和監(jiān)測(cè)煤礦生產(chǎn)，主要從發(fā)動(dòng)機(jī)、供油設(shè)施等方面進(jìn)行。根據(jù)設(shè)備的實(shí)際狀況，如果發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常會(huì)自動(dòng)報(bào)警，這樣也可以有效減少工作人員的工作量和管理人員配置，明顯提高煤礦設(shè)備的日常管理維護(hù)績(jī)效、效率。及時(shí)有效的信息可以在一定程度上幫助管理者，根據(jù)實(shí)際情況提供科學(xué)合理的解決方案能有效降低風(fēng)險(xiǎn)率和不必要的經(jīng)濟(jì)損失。此外，它可能有一種特定的錯(cuò)誤診斷方法，使用煤礦設(shè)備核實(shí)設(shè)備故障原因，保障設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行、不損壞，使煤礦生產(chǎn)正常運(yùn)行。
3.4提升煤礦運(yùn)輸能力
機(jī)電一體化技術(shù)可以保障煤礦高效穩(wěn)定運(yùn)行，有效提高煤礦開(kāi)采作業(yè)的安全穩(wěn)定性，顯著提高煤礦作業(yè)質(zhì)量和效率。體現(xiàn)在煤礦和輸送機(jī)技術(shù)方面，既滿足煤礦的要求又簡(jiǎn)化了廠房結(jié)構(gòu)，同時(shí)又結(jié)合了傳動(dòng)裝置，顯著提高設(shè)備安全性和穩(wěn)定性。目前皮帶傳動(dòng)系統(tǒng)的自動(dòng)化技術(shù)水平很高，在煤礦中廣泛應(yīng)用可以為煤礦的安全、穩(wěn)定、高效運(yùn)行提供有力的支持，提高采礦作業(yè)效率。
4煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
（1）智能化。在煤礦機(jī)電一體化技術(shù)中，自動(dòng)化技術(shù)是確保煤礦機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)。各行各業(yè)趨向于智能化的發(fā)展趨勢(shì)下，煤礦機(jī)電一體化技術(shù)中的自動(dòng)化技術(shù)，會(huì)向著更自動(dòng)化的方向發(fā)展的同時(shí)，也會(huì)趨向于智能化的發(fā)展，極有可能將自動(dòng)化技術(shù)與智能化技術(shù)進(jìn)行融合，研發(fā)出新的煤礦機(jī)電一體化技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)煤礦開(kāi)采效率與質(zhì)量的進(jìn)一步提升。因此，未來(lái)煤礦機(jī)電一體化技術(shù)將向更加智能化的方向發(fā)展。（2）微型化。現(xiàn)階段煤礦機(jī)電一體化設(shè)備依然具有巨型化的特點(diǎn)，在使用過(guò)程中存有較多不便之處。在機(jī)械設(shè)備趨向于精細(xì)化與微型化的趨勢(shì)下，未來(lái)的煤礦機(jī)電一體化技術(shù)也會(huì)向著微型化發(fā)展，機(jī)電一體化設(shè)備的體積與結(jié)構(gòu)將更精細(xì)，這將利于降低相關(guān)能源的消耗、實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化技術(shù)的節(jié)能化。
5結(jié)束語(yǔ)
當(dāng)前機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展十分快速，這非常有利于煤礦機(jī)械行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。但在智能化與科技化的影響下，煤礦機(jī)電一體化技術(shù)也需要不斷地創(chuàng)新與改進(jìn)，才能滿足煤礦設(shè)備的技術(shù)要求，使煤礦開(kāi)采工作更高效、更安全，進(jìn)而推動(dòng)煤炭行業(yè)的發(fā)展。
作者:朱興愛(ài) 單位:貴州盤江精煤股份有限公司土城礦
機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)篇2
1概況
隨機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)自誕生且應(yīng)用于煤礦生產(chǎn)起，效果顯著。機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)的引入，使得煤礦機(jī)電的運(yùn)行更加高效安全。機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)包括機(jī)械工程技術(shù)、電子信息技術(shù)等多方面的先進(jìn)科學(xué)技術(shù)[1]，它不同于傳統(tǒng)方式，而是高度匹配煤礦機(jī)械設(shè)備為了使煤炭資源惠及偏遠(yuǎn)地區(qū)，同時(shí)滿足煤礦企業(yè)從人力開(kāi)采走向機(jī)械化開(kāi)采的廣泛需求，機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)應(yīng)用而生，不僅為企業(yè)注入新的生產(chǎn)能量，而且提高了生產(chǎn)效率，一定程度上平衡了市場(chǎng)供需。
2應(yīng)用于煤礦機(jī)械的意義
2.1技術(shù)簡(jiǎn)介
機(jī)電一體化技術(shù)引入煤礦機(jī)械并有效結(jié)合之后，節(jié)省人力、物力和資源，以較少的虛擬（時(shí)間）成本和物質(zhì)成本投入，得到更高的生產(chǎn)量。同時(shí)，機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)能夠隨著外部條件的變化，自動(dòng)調(diào)整設(shè)備狀態(tài)，避免過(guò)多的能源消耗。另外，其操作簡(jiǎn)便，只需少量人力便可完成，管理起來(lái)也更為方便，有利于企業(yè)將資金用到關(guān)鍵崗位。總體而言，無(wú)論是生產(chǎn)效率還是工作效率，均得到提升。
2.2創(chuàng)造更多收益
目前各個(gè)行業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)都非常激烈，作為不可再生資源的煤炭更是如此，與此形成鮮明對(duì)比的是不斷增長(zhǎng)的煤炭需求量。針對(duì)此，煤礦企業(yè)只能通過(guò)合理且有效的手段持續(xù)、大量生產(chǎn)，才能滿足市場(chǎng)所需。應(yīng)用機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)之后，一方面煤礦生產(chǎn)以更高效的機(jī)械化取代了傳統(tǒng)的人力，為煤礦企業(yè)節(jié)約了人力、物力和財(cái)力成本；另一方面，煤礦機(jī)械生產(chǎn)的效率遠(yuǎn)超以往，生產(chǎn)量不斷提高，加之市場(chǎng)日益高漲的資源需求，使得煤礦企業(yè)在短時(shí)間內(nèi)就能獲得更多利潤(rùn)和收益。同時(shí)，機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)能夠?qū)ο到y(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行檢測(cè)，形成相關(guān)信息，方便施工人員據(jù)此優(yōu)化施工環(huán)節(jié)，保證施工中資源的合理、切實(shí)利用。
2.3帶來(lái)安全施工環(huán)境
機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)應(yīng)用之后，能夠?qū)崟r(shí)匯報(bào)設(shè)備的運(yùn)行狀況，并在設(shè)備故障發(fā)生的第一時(shí)間啟動(dòng)防范功能[2]。可見(jiàn)，機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)對(duì)于煤礦機(jī)械的安全意義重大。確保煤礦設(shè)備保持安全運(yùn)行，必須按照相關(guān)使用標(biāo)準(zhǔn)來(lái)使用煤礦設(shè)備，舉例來(lái)說(shuō)，其能夠在監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與所有部門之間建立雙向且連貫的紐帶，使得監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和相關(guān)安全工作人員能夠隨時(shí)聯(lián)系[3]。就機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)本身來(lái)說(shuō)，功能極多，其所具備的智能化控制優(yōu)勢(shì)，可一定程度上保證設(shè)備的工作和數(shù)據(jù)不會(huì)丟失。所以借助相關(guān)同步手段，如網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等，可實(shí)現(xiàn)對(duì)煤礦內(nèi)部的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和突發(fā)故障的自動(dòng)防范，也能及時(shí)做出預(yù)警，通過(guò)相關(guān)軟件發(fā)送信息給技術(shù)人員，方便其根據(jù)不同信息開(kāi)展相關(guān)工作，全面營(yíng)造相對(duì)安全的煤礦施工環(huán)境。
2.4促使企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展
煤礦機(jī)械中引入機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)，是隨著時(shí)代發(fā)展及時(shí)創(chuàng)新應(yīng)用的表現(xiàn)，除了生產(chǎn)率不同以往，也能夠活化企業(yè)的生產(chǎn)力量，對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō)相當(dāng)于一次改革創(chuàng)新，所帶來(lái)的是經(jīng)濟(jì)效益的增加、員工利益的增長(zhǎng)，由此激勵(lì)員工進(jìn)一步積極工作，對(duì)企業(yè)的向心力和凝聚力更強(qiáng)。不斷應(yīng)用新技術(shù)，企業(yè)就能源源不斷地獲得新動(dòng)力、新活力，工作方式和管理模式也得到更新，企業(yè)也因此將更具備有利的發(fā)展優(yōu)勢(shì)。
3機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)應(yīng)用于煤礦機(jī)械的具體表現(xiàn)
3.1煤礦機(jī)械綜合運(yùn)行過(guò)程
煤炭開(kāi)采是由挖掘、運(yùn)輸?shù)缺姸啾舜司o密聯(lián)系的環(huán)節(jié)所構(gòu)成的復(fù)雜過(guò)程，再加上煤炭體積較大，因此完成煤炭生產(chǎn)所需的設(shè)備也都是大型的，相應(yīng)的功率消耗也不容小覷。在開(kāi)采過(guò)程中，對(duì)設(shè)備的反作用力損害非常嚴(yán)重，也就是說(shuō)用于煤炭生產(chǎn)的設(shè)備壽命都比較短。一旦設(shè)備損壞，由于體積較大，再加上只能在高功率的電力支持下才能運(yùn)作，所以一方面需要花費(fèi)大量時(shí)間進(jìn)行維修，另一方面維修工作也是相當(dāng)困難。而使用了機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)之后，其能夠根據(jù)外部環(huán)境調(diào)整設(shè)備狀態(tài)，使其適應(yīng)當(dāng)前施工的操作需要，并能監(jiān)控和防范內(nèi)部故障的發(fā)生，一定程度上降低機(jī)械設(shè)備受損的幾率，保證機(jī)械設(shè)備安全靈活地應(yīng)用[4]。
3.2煤炭機(jī)械運(yùn)輸過(guò)程
煤炭生產(chǎn)過(guò)程中，煤炭運(yùn)輸也是需要考慮多方面因素的一個(gè)過(guò)程。剛挖掘出來(lái)的煤炭體積巨大，這就給運(yùn)輸造成了困難。以往人力盛行時(shí)期，煤炭運(yùn)輸多依賴人工搬運(yùn)，但體積太大的煤炭單純依靠人工搬運(yùn)不僅效率低下，而且安全性難以保證，仍需要其他運(yùn)輸力量的輔助。另外，煤炭運(yùn)輸是整個(gè)煤礦施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，因此，綜合考慮之下，引入機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)，利用機(jī)械設(shè)備自動(dòng)搬放和傳輸巨大的煤炭，使運(yùn)輸環(huán)節(jié)變成完善的體系，既節(jié)省人力，也確保了人身財(cái)產(chǎn)安全，為煤炭行業(yè)的循環(huán)發(fā)展做出一定貢獻(xiàn)。
3.3煤礦機(jī)械掘進(jìn)過(guò)程
關(guān)乎國(guó)計(jì)民生的煤炭生產(chǎn)，屬于高危行業(yè)，特別是傳統(tǒng)人力生產(chǎn)時(shí)期，露天開(kāi)采和礦井開(kāi)采都非常危險(xiǎn)。所謂露天開(kāi)采，也叫作“剝離法開(kāi)采”[5]，過(guò)程并不復(fù)雜，危險(xiǎn)系數(shù)較低。不過(guò)近些年為了應(yīng)對(duì)持續(xù)上漲的煤炭需求量，露天開(kāi)采的煤炭資源日進(jìn)枯竭，煤炭企業(yè)將目光轉(zhuǎn)向礦井開(kāi)采，過(guò)程更加復(fù)雜，危險(xiǎn)程度也非常高。這從礦井開(kāi)采以來(lái)頻繁發(fā)生的煤礦事故案例不難看出來(lái)。為改善這一局面，更重要的是保障施工人員的生命安全，國(guó)家加大煤礦行業(yè)技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用力度，機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)就是其中之一，一方面減少了人力投入，降低了事故中的人身受害率，另一方面其所具有的自動(dòng)化、智能化優(yōu)勢(shì)，也能一定程度上防患于未然，避免安全事故的發(fā)生。
3.4煤礦監(jiān)測(cè)監(jiān)控過(guò)程
安全生產(chǎn)是能源行業(yè)穩(wěn)健運(yùn)行的重中之重，保證安全離不開(kāi)技術(shù)支撐。在當(dāng)前煤炭行業(yè)機(jī)械化開(kāi)采向智能化開(kāi)采發(fā)展的過(guò)程中，監(jiān)測(cè)監(jiān)控作為一個(gè)大的系統(tǒng)，必須能有效精確的在各種復(fù)雜環(huán)境中應(yīng)用。為此，在監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)上通過(guò)使用機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)，讓主機(jī)設(shè)備和企業(yè)的局部網(wǎng)絡(luò)鏈接，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)同步[6]，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、分析、判斷后，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的異樣并做出調(diào)整，在最短時(shí)間內(nèi)排除故障，進(jìn)而保證機(jī)械設(shè)備在生產(chǎn)過(guò)程中的穩(wěn)定運(yùn)行。
3.5機(jī)煤礦節(jié)能增效過(guò)程
隨著國(guó)家在環(huán)境保護(hù)方面的深入推廣，節(jié)能增效在能源行業(yè)顯得越發(fā)重要，但煤礦機(jī)械化開(kāi)采設(shè)備需要消耗大量的電力，大部分煤礦機(jī)械設(shè)備對(duì)于電力都有著嚴(yán)格的要求，必須要在電力充足的情況下才能夠穩(wěn)定安全的工作，任何機(jī)械在運(yùn)行過(guò)程中都會(huì)產(chǎn)生無(wú)用功，等于無(wú)形中增加了機(jī)械的能耗，這時(shí)使用機(jī)電一體化數(shù)字控制可以做到對(duì)機(jī)械的精確操作，配合采用合適的開(kāi)采技術(shù)，降低機(jī)械的能量損耗，達(dá)到節(jié)能增效的目的。
4結(jié)語(yǔ)
機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)應(yīng)用于煤礦機(jī)械優(yōu)勢(shì)明顯。不過(guò)在具體使用中也暴露出一些問(wèn)題，如應(yīng)用模式不夠多元化，因此有一定局限性等。這說(shuō)明關(guān)于機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)的研究仍需進(jìn)一步加大，為此需要提供所需資金和國(guó)內(nèi)外研究經(jīng)驗(yàn)借鑒，使機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)更好地融入煤礦機(jī)械，發(fā)揮自身作用和價(jià)值，提高煤礦機(jī)械生產(chǎn)效率，確保安全，進(jìn)而為煤礦企業(yè)創(chuàng)造更多利益。
作者:雷志勇 單位:山西晉神能源有限公司
機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)篇3
0引言
在煤礦機(jī)械中應(yīng)用機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)具有重要意義，不僅可以增強(qiáng)煤礦生產(chǎn)的安全性、提高煤礦生產(chǎn)效率，也可以提高煤礦機(jī)械的檢測(cè)效率。煤礦企業(yè)需要加大對(duì)機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)的研究力度，充分發(fā)揮其在機(jī)械設(shè)備中的作用。
1機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)概述
機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)是多種技術(shù)的結(jié)合，例如機(jī)械技術(shù)、電子技術(shù)以及液壓技術(shù)等[1]。將機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)應(yīng)用在機(jī)械設(shè)備當(dāng)中可以提升機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化程度與智能化程度，也可以增強(qiáng)機(jī)械設(shè)備的經(jīng)濟(jì)性與穩(wěn)定性。
2在煤礦機(jī)械中應(yīng)用機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)的意義
煤礦生產(chǎn)具有較強(qiáng)的系統(tǒng)性與復(fù)雜性，涉及到諸多機(jī)械設(shè)備，將機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)應(yīng)用在煤礦機(jī)械中具有重要意義。
2.1有利于增強(qiáng)煤礦生產(chǎn)的安全性
煤礦生產(chǎn)中所應(yīng)用的機(jī)械設(shè)備較多，例如：采掘設(shè)備、支護(hù)設(shè)備、運(yùn)輸設(shè)備以及洗選設(shè)備等，其運(yùn)行環(huán)境較為惡劣，會(huì)受到溫度、濕度等因素的影響，可能會(huì)出現(xiàn)各種故障，繼而降低煤礦生產(chǎn)的安全性[2]。而應(yīng)用機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)可以全面優(yōu)化煤礦機(jī)械的性能，增強(qiáng)煤礦機(jī)械的安全性、穩(wěn)定性以及實(shí)用性。同時(shí)，應(yīng)用機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)也可以提高煤礦機(jī)械的安裝效率與拆除效率，為煤礦生產(chǎn)工作奠定基礎(chǔ)。
2.2有利于提高煤礦機(jī)械檢測(cè)效率
煤礦機(jī)械在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)故障或安全隱患，應(yīng)用機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)可以對(duì)煤礦機(jī)械的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，也可以對(duì)煤礦機(jī)械的故障進(jìn)行自動(dòng)診斷，有利于及時(shí)發(fā)現(xiàn)煤礦機(jī)械中的故障，延長(zhǎng)煤礦機(jī)械的使用壽命。
2.3有利于提高煤礦生產(chǎn)效率
煤礦通風(fēng)、供電以及排水等各方面情況都會(huì)受到煤礦機(jī)械自動(dòng)化程度等因素的影響。且近年來(lái)煤礦企業(yè)對(duì)煤礦機(jī)械的自動(dòng)化程度要求越來(lái)越高，這就會(huì)使煤礦機(jī)械的電子控制系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜[3]。應(yīng)用機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)可以提高煤礦機(jī)械的自動(dòng)化程度，降低煤礦機(jī)械的操作難度，繼而提高煤礦生產(chǎn)效率。機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)還不夠完善，所以若想充分發(fā)揮其在煤礦機(jī)械中的作用就需要加大對(duì)技術(shù)的研究力度，將更多先進(jìn)技術(shù)融入到機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)當(dāng)中。
3機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)在煤礦機(jī)械中的具體應(yīng)用
3.1機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)在采煤機(jī)中的應(yīng)用
機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)在采煤機(jī)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在電牽引采煤機(jī)上（如圖1所示）。采煤機(jī)指的是在長(zhǎng)臂采煤工作面當(dāng)中利用工作機(jī)構(gòu)對(duì)煤體上的煤進(jìn)行破碎處理，再利用輸送機(jī)裝煤塊的機(jī)械。電牽引采煤機(jī)指的是以電能為動(dòng)力的采煤機(jī)，是綜采工作面的關(guān)鍵設(shè)備，具有運(yùn)行穩(wěn)定性強(qiáng)、動(dòng)態(tài)性能良好、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)勢(shì)。電牽引采煤機(jī)應(yīng)用了機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)，具有裝機(jī)功率大、性能參數(shù)高等特點(diǎn)。同時(shí)，技術(shù)人員也應(yīng)用機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)在電牽引采煤機(jī)中安裝了智能化監(jiān)控系統(tǒng)、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以及保護(hù)系統(tǒng)，可以通過(guò)這些系統(tǒng)進(jìn)行人機(jī)互動(dòng)、故障診斷以及自動(dòng)控制，為煤礦生產(chǎn)提供了便利。
3.2機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)在煤礦提升與輸送設(shè)備中的應(yīng)用
機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)在煤礦提升與輸送設(shè)備中發(fā)揮著重要作用。煤礦提升設(shè)備與輸送設(shè)備的運(yùn)行效率會(huì)影響到煤礦生產(chǎn)效率，而應(yīng)用機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)可以提高設(shè)備運(yùn)行效率。第一，機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)在煤礦提升設(shè)備中的應(yīng)用。在礦井提升機(jī)中應(yīng)用機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)可以提升設(shè)備的數(shù)字化水平，增強(qiáng)設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性。同時(shí)，應(yīng)用該技術(shù)也可以對(duì)礦井提升機(jī)的設(shè)備結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，增強(qiáng)滾筒與連接驅(qū)動(dòng)等結(jié)構(gòu)的合理性。第二，機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)在煤礦輸送設(shè)備中的應(yīng)用。輸送系統(tǒng)是煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)的關(guān)鍵構(gòu)成部分，應(yīng)用機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)可以優(yōu)化磁通技術(shù)的應(yīng)用效果，減小輸送設(shè)備的損耗，為此可以將該技術(shù)應(yīng)用在帶式輸送機(jī)中[4]。在應(yīng)用機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)時(shí)，技術(shù)人員需要科學(xué)調(diào)整帶式輸送機(jī)的參數(shù)，否則會(huì)降低輸送機(jī)的運(yùn)輸效率。技術(shù)人員還需要綜合分析環(huán)境溫度對(duì)帶式輸送機(jī)模型參數(shù)的影響，提高技術(shù)應(yīng)用質(zhì)量。
3.3機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)在煤礦支護(hù)機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用
支架是煤礦生產(chǎn)過(guò)程中的關(guān)鍵支護(hù)設(shè)施，技術(shù)人員可以利用機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)增強(qiáng)支架的自動(dòng)性與移動(dòng)性。同時(shí)，自動(dòng)化支架的運(yùn)行需要乳化液泵的支持，即通過(guò)乳化液泵獲取更多的液體。技術(shù)人員可以利用機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)提高乳化液泵的智能化程度，提高乳化液泵的抗高壓能力、濃度自動(dòng)檢測(cè)能力、油箱油量檢測(cè)能力。如果乳化液泵中存在問(wèn)題，技術(shù)人員可以直接通過(guò)智能化系統(tǒng)查看乳化液泵的具體故障，并根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行檢修。
3.4機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)在掘進(jìn)機(jī)中的應(yīng)用
機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)在煤礦掘進(jìn)機(jī)中的應(yīng)用范圍較為廣泛。當(dāng)前，很多煤礦企業(yè)都會(huì)選擇含有先進(jìn)電氣系統(tǒng)的掘進(jìn)機(jī)。例如，含有礦用本質(zhì)安全型操作箱、礦用隔爆型電鈴、GJC4低濃度甲烷傳感器等設(shè)施的掘進(jìn)機(jī)，從而提高掘進(jìn)效率。
3.5機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)在煤礦機(jī)械供電系統(tǒng)中的應(yīng)用
在科學(xué)技術(shù)水平不斷提升的過(guò)程中，煤礦機(jī)械設(shè)備的功率在不斷加大，電能需求也在不斷攀升。煤礦企業(yè)若想保障煤礦機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)行就需要加大對(duì)供電系統(tǒng)的管理力度，增強(qiáng)供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在優(yōu)化供電系統(tǒng)時(shí)，技術(shù)人員需要加強(qiáng)配電調(diào)度管理，提高電能供給能力，在減少無(wú)功功率損耗的前提下控制不同系統(tǒng)的配電效果。為此，技術(shù)人員可以利用機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)在供電系統(tǒng)中設(shè)置微機(jī)保護(hù)開(kāi)關(guān)，在提升煤礦生產(chǎn)效率的同時(shí)增強(qiáng)煤礦生產(chǎn)的安全性[5]。
3.6機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)在煤礦監(jiān)控設(shè)備中的應(yīng)用
煤礦生產(chǎn)環(huán)境較為惡劣，很容易出現(xiàn)安全事故，所以需要完善煤礦監(jiān)控系統(tǒng)，加大對(duì)煤礦生產(chǎn)過(guò)程的監(jiān)控力度。技術(shù)人員可以將機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)應(yīng)用在煤礦監(jiān)控設(shè)備中，增強(qiáng)監(jiān)控系統(tǒng)的互動(dòng)性，確保管理人員能夠隨時(shí)與生產(chǎn)人員取得聯(lián)系，有效保障煤礦生產(chǎn)人員的生命安全。在煤礦監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)，可以將監(jiān)控系統(tǒng)與主機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)連接起來(lái)，利用通信接口對(duì)煤礦生產(chǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。同時(shí)，利用機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)也可以將多種軟件結(jié)合起來(lái)，使監(jiān)控系統(tǒng)具備上傳監(jiān)控視頻、打印監(jiān)控圖片、檢索監(jiān)控視頻等功能，從而保障煤礦生產(chǎn)的安全性。
4煤礦機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)應(yīng)用中的不足
近年來(lái)，煤礦企業(yè)提高了對(duì)煤礦機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)的重視程度，但是在應(yīng)用過(guò)程中仍然存在一些問(wèn)題。
4.1缺乏完善的地面控制系統(tǒng)
地面控制系統(tǒng)是煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)的關(guān)鍵構(gòu)成部分，影響著煤礦生產(chǎn)的效率與質(zhì)量。如果地面控制系統(tǒng)不完善就會(huì)產(chǎn)生大量的安全隱患，影響煤礦生產(chǎn)的安全性。同時(shí)，地面控制系統(tǒng)較為復(fù)雜，是由諸多部分共同構(gòu)成的，所以其自身的安全系數(shù)相對(duì)較低[6]。大多數(shù)煤礦企業(yè)都不斷引進(jìn)先進(jìn)設(shè)備與技術(shù)，以期提高煤礦生產(chǎn)效率。但是這些煤礦機(jī)械設(shè)備的集成性較低、硬件利用率也比較低，就會(huì)影響到煤礦生產(chǎn)質(zhì)量。
4.2缺乏完善的管理機(jī)制
部分煤礦企業(yè)雖然應(yīng)用了機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)，但是并沒(méi)有做好技術(shù)管理工作，導(dǎo)致技術(shù)應(yīng)用效果不佳。例如：煤礦企業(yè)沒(méi)有構(gòu)建完善的技術(shù)引進(jìn)機(jī)制。機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)在煤礦機(jī)械中具有重要意義，可以提升煤礦機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化水平，也可以延長(zhǎng)煤礦機(jī)械的使用壽命。如果煤礦企業(yè)沒(méi)有根據(jù)煤礦機(jī)械的實(shí)際情況引進(jìn)數(shù)控技術(shù)，就會(huì)導(dǎo)致所應(yīng)用的數(shù)控技術(shù)不符合煤礦機(jī)械的實(shí)際需求，無(wú)法發(fā)揮數(shù)控技術(shù)的作用。此外，煤礦企業(yè)沒(méi)有構(gòu)建完善的責(zé)任落實(shí)機(jī)制。機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用難度相對(duì)較大，在應(yīng)用過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，這就需要第一時(shí)間找到責(zé)任人。但煤礦企業(yè)沒(méi)有完善責(zé)任落實(shí)機(jī)制，導(dǎo)致出了問(wèn)題找不到人負(fù)責(zé)。
4.3缺乏高素質(zhì)的管理人員
無(wú)論是煤礦生產(chǎn)還是機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用都具有較大的難度，需要加大管理力度。但煤礦企業(yè)缺乏高素質(zhì)的管理人員，無(wú)法提高技術(shù)應(yīng)用質(zhì)量。部分管理人員的專業(yè)知識(shí)與專業(yè)技能有限，無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)應(yīng)用中的問(wèn)題，導(dǎo)致技術(shù)應(yīng)用效果較差。其次，部分管理人員的職業(yè)素養(yǎng)較差，沒(méi)有意識(shí)到自身工作的重要性，在工作過(guò)程中出現(xiàn)敷衍了事、玩忽職守等問(wèn)題。
5提高機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)應(yīng)用質(zhì)量的策略
5.1完善地面控制系統(tǒng)
為了提高機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用質(zhì)量，煤礦企業(yè)應(yīng)完善地面控制系統(tǒng)。首先，煤礦企業(yè)需要做好地面控制系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)工作，增強(qiáng)設(shè)計(jì)的科學(xué)性與合理性。煤礦地面控制系統(tǒng)主要是由膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)、篩分系統(tǒng)以及計(jì)量系統(tǒng)、儲(chǔ)裝運(yùn)系統(tǒng)共同構(gòu)成的，可以利用PLC技術(shù)構(gòu)建地面控制系統(tǒng)的集中控制系統(tǒng)，對(duì)膠帶、破碎機(jī)、動(dòng)篩設(shè)備、給煤機(jī)以及轉(zhuǎn)載機(jī)等設(shè)備進(jìn)行全面控制與保護(hù)。其次，技術(shù)人員也可以在變電站中設(shè)置PLC系統(tǒng)，利用硬件接口控制地面控制系統(tǒng)的供電設(shè)備，從而控制設(shè)備的啟停。
5.2健全管理機(jī)制
在應(yīng)用機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)時(shí)，煤礦企業(yè)應(yīng)健全管理機(jī)制，加大對(duì)技術(shù)應(yīng)用的管理力度。第一，煤礦企業(yè)應(yīng)健全機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)引進(jìn)機(jī)制。煤礦企業(yè)需要完善技術(shù)引進(jìn)制度與應(yīng)用制度，讓技術(shù)人員綜合分析煤礦機(jī)械的需求，根據(jù)實(shí)際情況應(yīng)用機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)。第二，煤礦企業(yè)應(yīng)健全監(jiān)督機(jī)制。在應(yīng)用機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)、進(jìn)行煤礦機(jī)械設(shè)備操作時(shí)，需要安排專業(yè)的管理人員進(jìn)行監(jiān)督，及時(shí)發(fā)現(xiàn)技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中的問(wèn)題。第三，應(yīng)完善責(zé)任落實(shí)機(jī)制。為了及時(shí)找出責(zé)任人，煤礦企業(yè)需制定完善的責(zé)任落實(shí)制度，并對(duì)問(wèn)題責(zé)任人進(jìn)行相應(yīng)的處罰。
5.3加強(qiáng)管理人員培訓(xùn)
無(wú)論是煤礦機(jī)械還是機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)都是在不斷發(fā)展變化的，所以煤礦企業(yè)需要加強(qiáng)管理人員培訓(xùn)，提高管理人員的業(yè)務(wù)能力。一方面，煤礦企業(yè)需要加強(qiáng)理論知識(shí)培訓(xùn)，讓管理人員掌握更多的理論知識(shí)，充分了解煤礦機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)以及機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用方式。另一方面，煤礦企業(yè)需要加強(qiáng)技能培訓(xùn)，讓管理人員掌握更多的設(shè)備管理技巧。同時(shí)，煤礦企業(yè)需要加強(qiáng)職業(yè)素養(yǎng)培訓(xùn)，增強(qiáng)管理人員的職責(zé)意識(shí)。
6結(jié)語(yǔ)
機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)在煤礦機(jī)械中發(fā)揮著重要作用，可以提升煤礦機(jī)械的運(yùn)行效率與質(zhì)量。煤礦企業(yè)需要將其應(yīng)用在采煤機(jī)、提升設(shè)備、輸送設(shè)備、支護(hù)機(jī)械設(shè)備等設(shè)備中，也需要完善地面控制系統(tǒng)、健全管理機(jī)制并加強(qiáng)管理人員培訓(xùn)，從而優(yōu)化機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用效果。
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作者:寇斌 單位:山西西山煤電貿(mào)易有限責(zé)任公司
