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煤矿井下机电一体化技术应用研究

马志雄

开滦集团东欢坨矿业分公司,河北唐山,063000

摘要: 伴随社会经济不断发展,我国在能源方面重视度不断提高,另外在能源利用上也存在许多问题。目前,能源消耗给环境带来严重污染,清洁能源运用已经迫在眉睫。然而,当前清洁能源的应用还不普及。因此,传统煤炭资源的有效利用是目前需要解决的问题。本文研究了机电一体化技术在煤炭生产过程中的利用,分析在实际生产过程当中煤矿井下机电一体化技术的广泛应用,力求给有关人员带来一定的参考。
关键词: 煤矿;机电设备;机电一体化技术
DOI:10.12721/ccn.2024.157029
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在我国煤炭行业内,重要组成部分就是机电一体化技术,其给煤炭企业健康发展带来强有力的保障。但是,随着社会经济迅速发展,传统机电一体化技术发生了落后倾向,其已经不能对目前发展需求进行满足。因此,煤矿产业需要变革,促进机电一体化技术研究和创新,扩大应用范围,给当前煤炭产业发展带来强有力的动力[1]。对我国的煤炭产业来说,科学的煤矿机电一体化技术尤为关键。这进一步提高了我国煤炭产业开发的质量和效率。

1机电一体化技术的概念

机电一体化技术内涵为多类技术的有效结合,例如:电工电子技术、机械技术以及微电子技术等,推动技术综合发展。然而,机电一体化技术内涵不是单纯结合,其结合需要科学技术指导,建立健全的技术体系[2]。机电一体化技术方面的突破为在功能方面拓展上。在传统机电一体化技术当中,功能性比较局限,通常技术功能较为单一,不能灵活满足实际需求。在技术精度上,机电一体化技术优势是技术整合,对冗杂部分进行简化,更好的让技术实现简洁应用,降低技术控制难度。在机电一体化技术上,技术功能存在多方面,分别有自我诊断、自我保护以及自我监控。这种技术功能减小了机电一体化技术应用困难,有助于技术人员预防安全风险,确保机电一体化技术应用安全性[3]。机电一体化技术优势是在应用效果明显。它不但实现煤矿产业机电一体化技术性发展,还扩展了技术人员技术能力,给我国煤矿产业成本控制和长久发展打下牢固基础。

2煤矿机电一体化技术的应用

2.1煤矿生产监控系统中的应用

在煤矿产业日常生产经营活动过程当中,监控系统应用尤为关键。在机电一体化技术辅助当中,煤矿产业开发的安全性得到了进一步保障[4]。和其他产业的监控系统有所差异,煤矿机电一体化监控技术在数据方面要求比较严格,往往这个监控系统对数据丢失合格标准是5分钟,超过5分钟也就是不合格。不仅如此,即便数据信息丢失时间不超过5分钟,然而系统连续发展错误,其系统也视为不合格。事实上,在银行业,计算机系统和监控系统故障率比较低,用户使用感受比较好。但煤矿产业不同,其因系统故障而导致服务暂停的状况是十分致命的,因为安全监控系统的状态直接关系到工作人员的生命安全,一旦监控系统服务出现中断,生产经营活动中的安全风险将得不到控制,其中的安全隐患将威胁到煤矿采掘活动的进程。在机电一体化技术中,工作人员可通过数据库构建一个同步的监控模式,将软件系统与硬件系统有效结合,实现数据库的实时跟进,为生产经营活动提供数据保障[5]

2.2煤矿巷道掘进支护中的应用

煤矿巷道掘进支护一体机由支撑移动前探梁装置、移动旋转钩机装置、移动多用板装置和行走装置4部分组成,采用了移动前探梁支护和大滑板的前后移动先进技术,可实现打眼、上梁、扒煤、破岩、挖沟,起吊、短距离托拉、多梁支护等多种用途。结构简单,制造方便,功能多,易操作,省力省时,安全实用,大幅度提高了生产效率。

2.3采煤机中的应用

随着现代科学技术的发展,煤矿产业中的采煤环节也逐渐实现了机械化,随之演变出的发掘系统,也逐步趋向自动化。在采掘系统机械化的初期阶段,我国开始引用一些液压牵引系统,效率虽然显著提升,但仍有可改进的地方。发展至今已改进成的电牵引系统,与过去的液压牵引系统相比有以下不同之处:第一,牵引性能更佳。电牵引系统在运作的过程中可提供大量牵引力,面对下滑问题时也更为及时、有效,有利于提升采煤机的抗阻能力。第二,具备防滑的制动能力。在以往的采掘过程中,倾角煤层的区域开采是十分困难的,对部分企业来说甚至是无法开采的,而凭借电牵引系统的防滑制动功能,面对复杂环境,采煤机也能够正常运作并进行开采。第三,安全性更强。电牵引系统由于自身的特性,损耗极小,其所产维护成本与维修成本也相对较低,有利于降低煤矿的经济成本,进而提升经济效益。

2.4带式输送机中的应用

带式输送机适用于运输距离长、运输量较大的运输任务。带式输送机的优势极为突出,凭借高效率与高自动化程度得到大量煤矿的青睐,逐渐成为煤矿井下作业中的基础运输设备。在带式输送机系统中,包含一种名为CST(专业仿真软件包)的可控启动装置,如今成了机电一体化技术的重点应用对象,随着机电一体化技术的不断深入,带式输送机可与若干个CST进行联合作业,帮助传输设备提升运输的效率与质量。但值得注意的是,目前我国对于带式输送机的监控系统尚不完善,其中仍存在一些问题,诸如驱动点数量受限,长期停留在3点驱动中,再如监控功能与性能存在缺陷,实际监控效果不佳,不利于传输设备的发展。

2.5煤矿机械设备的自动化与半自动化

煤炭能源作为传统能源体系中的核心部分,面对经济社会的发展需求起到了至关重要的作用,随着我国经济建设的不断发展,能源需求持续增加,此时,煤矿产业的开采活动变得极为重要。机电一体化技术的发展与应用为我国煤矿提供了更为先进的技术支持,同时也是对作业安全性与专业性的有效保障。对煤矿而言,应持续展开机电一体化技术的相关研究,不断推进机电一体化技术的投入使用,进而在提升经济效益的同时满足社会经济的发展需求。

2.6在线监控系统的应用

为保证煤矿开采工作得以顺利展开,在煤矿通常会借由监控系统进行质量和进度的管控,在机电一体化技术的帮助下,转变成为及时性更强的在线监控系统,监控系统的实际运行效率显著提升,具备了实时监控并自动报警的功能,有利于管理人员与监控人员及时进行问题的处理。通过在线监控系统的管控,有效降低了煤矿开采日常运营与维护的难度,同时也减少了工作人员的整体工作量,为工作人员提供了更丰富的操作空间,进而保障了煤矿开采工作的安全性与稳定性。

3结论

经过上述分析我们可以看出,在我国经济迅速发展背景下,机电一体化技术和煤矿产业结合也需要进一步深化,充分确保我国能源供给。然而我们需要关注的是,为了推动机电一体化技术的深入应用和研究,煤炭企业需要重点关注煤矿生产监控系统、煤矿运输机、采煤机、带式输送机、煤矿机械设备与在线监控系统等部分的实际应用,确保技术充分落实,进一步推动着我国煤矿产业持续健康发展。

参考文献:

[1]白海军.井下机电一体化研究[J].能源与节能,2016(7):56-57.

[2]李雄伟.机电一体化技术在煤矿生产中的实践探析[J].中国设备工程,2021(8):236-237.

[3]刘捷.机电一体化技术在机械化采煤中的应用[J].能源与节能,2021(2):187-188.

[4]张进国.机电一体化系统在煤矿机电设备的应用分析[J].当代化工研究,2021(4):140-141.

[5]赵康.煤矿机电一体化技术在煤矿机械中的应用研究[J].机械管理开发,2021,36(1):255-256.