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机电一体化在煤矿开采的发展展望

作者:admin 来源:未知 日期:2021-03-30 08:42人气:
摘要:随着我国科学技术快速发展,机电一体化技术取得巨大进步,并逐渐应用到煤矿开采的各个领域之中,如:在煤矿采掘生产、煤矿支护、安全生产监测等方面都有着较多的应用,在很大程度上提升煤矿开采的效率和安全性。基于此,本文首先对机电一体化技术应用于煤矿开采领域的积极意义展开探讨,然后研究各类型机电一体化技术在煤矿开采领域中的实际应用以及未来的发展展望。
 
关键词:煤矿开采;机电一体化;应用发展
 
机电一体化技术是一种将电气技术、信息技术等融入到机械设备中的综合性技术,将其应用到煤矿开采中表现出较强的优势,能够实现对煤矿开采信息的实时监控,并将采集到的信息传输到显示设备,通过对采集信息的综合性分析,能够及时发现煤矿开采过程中的不良因素,从而促进煤矿开采效率和安全性提升[1]。也正是机电一体化技术在应用中表现出来的众多优势,使得其在煤矿开采领域得到较为广泛的应用,当前在煤矿采掘生产、煤矿支护、安全生产监测等方面都有着较多的应用。
 
1.机电一体化技术应用于煤矿开采领域的积极意义
 
从当前机电一体化技术在煤矿开采领域中的实际应用来看,其表现出较为积极的意义,从具体来看,其主要体现在三个方面:有助于提升生产效率、有助于提升作业安全性、有助于提升经济效益。下面对之做具体分析:(1)有助于提升生产效率在以往传统的煤矿开采生产中,所使用的机械设备相对较为落后,对人力资源的需求相对较高,且实际作业生产效率较为低下。而在将机电一体化技术融入到各种机械设备之中后,能够实现对各类机械设备的自动化控制、远程控制,同时能够对各类机械设备运行状态的实时监控和故障诊断,有效保证机械设备的工作效率,不仅能够有效降低煤矿工人的劳动强度,而且能够促进整体生产作业效率大幅提升[2]。(2)有助于提升作业安全性煤矿开采生产所处的工作环境较为恶劣,当煤矿工人长时间处于布满煤尘、潮湿的工作环境中,必然会对其身体健康造成影响,同时在煤矿开采作业中还时常出现瓦斯爆炸、矿洞垮塌等危险性事故,直接威胁到相关作业人员的生命安全。而在将机电一体化技术融入到机械设备中后,实现对机械设备的自动控制、远程控制,能够利用其完成一些较为危险的作业工作,从而有效降低作业风险[3]。同时在机电一体化技术应用下,能够有效降低煤矿工人的工作强度,使之职业病发生率降低,有效保障煤矿工人身体健康。(3)有助于提升经济效益通过对机电一体化技术进行有效应用,能够在提升煤矿开采作业生产效率的同时,降低煤矿开采作业生产成本,使煤矿企业在开采作业过程中能够获得较高的经济收入。同时也有助于提升相关煤矿企业的综合竞争力,更好的适应当前社会发展所需。此外,在更为先进的机电一体化设备支持下,促进安全事故发生率降低,这也是保证煤矿企业健康持续发展的重要基础。
 
2.机电一体化在煤矿开采领域的实际应用
 
现阶段机电一体化技术在煤矿开采领域已取得较为广泛的应用,其主要体现在煤矿采掘作业、煤矿支护、安全生产监测等领域,且在应用中发挥出较为显著的优势,下面对其在这些领域的实际应用展开研究。(1)应用于煤矿采掘作业中在煤矿开采领域中,采掘作业属于最为基础的环节,同时也是工作环境最为复杂、危险度最高的工作环节,在该环节中有效应用机电一体化技术,将能够产生巨大的经济效益和安全作用[4]。如:当前实际生产中应用较为广泛的电力牵引采煤机(如图1所示),便属于机电一体化技术融入采煤机的先进设备类型,在实际采煤作业中表现出运行可靠度、工作效率高等特点。其主要表现出以下几点优势:①有着较高的运行可靠性,设备在采掘作业中故障率较低,设备整体结构相对简单,重量相较于传统液压牵引采煤机更小,在牵引特性、能量转换效率等方面都表现出更为良好的性能。当电力牵引采煤机处于下滑状态时,能够实现发电制动,处于前进状态时,能够提供足够的牵引力;②能被应用到较大倾角的煤层开采作业中,依靠其较大的牵引功率以及牵引电动机轴端安装的制动器,能够使之在倾角40-50°的煤层中开采作业,且不需依靠其它防滑装置;③设备配备性能较为完善的电控系统,能够及时根据采煤机的实际作业状态调整工作参数,避免采煤机超负荷运转工作,确保设备开采作业的可靠性、安全性;④设备能够较为容易的实现遥控操作,且其在工作过程中的截割电机功率、牵引给定速度、截割电机温度等参数都会统一显示,在操作上简单方便[5]。电力牵引采煤机在采掘作业中表现出来的这些优势,都充分证明机电一体化技术应用的价值和意义。(2)应用于煤矿支护设备中在煤矿开采作业中,支护设备是有效保证作业安全性、高效性的重要设备,其中液压支架是应用较为常见的一种设备类型,随着机电一体化技术的快速发展,并不断融入到液压支架设备之中,使得液压支架的综合性能得到较大的提升,液压支架设备逐渐朝着更具先进性的电液控制发展。而液压支架设备中的高压液体,则主要通过乳化液泵站进行供给,且为保证液压支架设备性能稳定可靠,要求乳化液泵站具有较强的高压液体供给能力,且面对存在的一些供液问题能够自动识别和处理,也就是保证高压液体供给流量和压力满足现场液压支架设备的实际应用所需[6]。在这种技术应用之下,不仅能够有效保证支护的稳定可靠,而且能够实现成组设备的移动和定压双向邻架,使得煤矿开采支护作业对顶板产生较小的载荷,避免对顶板结构造成损坏,提升煤矿开采作业的安全性。(3)应用于安全生产监测中煤矿开采作业现场有着较多的不安全性因素,在这些因素作用下较容易引发安全事故发生,以往现场开采作业生产主要通过专门的技术人员在现场进行监管,但这种监管模式往往存在着较强的局限性,难以及时有效的发现现场生产中存在的安全隐患,使得煤矿开采生产过程中仍存在着较大的安全事故发生率。在此背景之下,基于机电一体化技术的安全生产监测系统逐渐被应用到煤矿安全生产管理中,通过在整个作业现场布置监控设施,并及时将监测到的数据信息传输到安全管理系统之中,并基于实际作业过程中的安全风险因素,设置对应的报警指标,能够更为全面的监督管理煤矿开采生产现场,提升整个作业过程的安全性。此外,现场生产作业中的各类机械设备参数信息,也能够实时传出到监管系统之中,从而实现现场生产作业的统一化管理,通过这种方式不仅能够有效提升监督管理效率,而且能够降低现场监督管理的人员需求,使得整个生产作业过程更具有经济性[7]。(4)应用于煤矿运输提升作业中煤矿运输提升作业是煤矿生产过程中十分重要的环节,在作业过程中应用较多的方式为带式运输。在该种运输方式中,运输机设备与机电一体化技术之间的结合较为容易,且表现出运输量大、连续性高、运输距离较长等优势。在以往的煤矿运输机中主要应用的是TKD系列交流提升机电控系统,该系统主要由继电器、接触器等较为常规的触点器件进行控制,但面对煤矿生产作业中较为复杂的环境,常常表现出故障率高、稳定性差、控制精度较低等问题,使得煤矿运输提升作业的安全性受到较大的影响。在此背景之下,对煤矿运输提升机控制系统进行改造已成为一种必然,也因此出现了基于现代机电一体化技术的全数字变频控制系统,在该控制系统之中有效融入数字化技术、自动化技术、网络信息化技术等先进技术,对原有触点式控制模式进行全面改造,转变为交流同步电机、可控硅变流、数字调节控制、PLC控制、局域网信息传输、运行数据监控诊断为一体的智能化控制模式,使得煤矿运输提升机的控制精度和运行可靠性都有较大程度的提升。此外,还可将机电一体化技术应用到煤矿开采领域中的其它方面,如:应用到煤矿生产现场的供电系统之中,可有效提升供电系统的稳定性;应用到现场钢丝绳的损伤检测中,可有效提升钢丝绳损伤检测准确率,当前应用较多的有TCK钢丝绳损伤定量检测系统。
 
3.机电一体化在煤矿开采领域的发展展望
 
从当前机电一体化技术在煤矿开采领域的应用现状来看,对煤矿开采生产作业带来的效果十分明显,整体作业更具效率和安全性。而从其发展来看,在后期煤矿开采领域中对机电一体化技术的应用必然会越来越趋于智能化、无人化,通过对当前大数据技术、信息技术、集成控制技术的有效融合,各种煤矿开采作业设备的智能性将得到较大幅度提升,能够更好的适应煤矿开采作业的复杂环境。而伴随着机械设备与机电一体化技术的充分结合,自动化属性、智能属性的全面提升,未来煤矿开采领域对人力方面的需求将会大幅降低,无人化生产作业将成为一种发展趋势。4.结语综上所述,面对快速发展的科学技术,煤矿工业也应当跟上时代发展的步伐,认识到传统生产作业存在的弊端和不足,并在生产作业方面做出改革创新,引入更多先进的机电一体化技术,改变传统煤矿开采作业形式,提升整体作业的安全性、经济性,以促进煤矿工业的持续健康发展。
 
【参考文献】
 
[1]柴志云.机电一体化技术在煤炭企业中的应用及发展趋势[J].石化技术,2020,27(09):256-257.
 
[2]郭娟.机电一体化数控技术在煤矿机电机械中的应用分析[J].内蒙古石油化工,2020,46(06):102-103.
 
[3]韩少云.机电一体化数控技术在煤矿机械中的应用研究[J].石化技术,2020,27(04):38-39.
 
[4]苏越.煤矿机电一体化产品在煤炭生产中的应用研究[J].机电信息,2020(11):126-127.
 
[5]刘娟,王青,杨其权.机电一体化技术在煤矿支护设备中的应用探讨[J].中国设备工程,2020(04):188-189.
 
[6]王文亮.综合机械化和机电一体化在煤矿开采中的应用[J].电子技术与软件工程,2019(13):108.
 
[7]刘用.基于风险观的综合机械化和机电一体化在煤矿开采中应用分析[J].科技资讯,2019,17(09):72+74.
 
作者:赵令 单位:山西华禧建筑安装有限公司

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