摘要：当前我国煤炭生产的中坚力量为大型煤矿和特大型煤矿，此类煤矿中采掘设备的机械化率较高，随着煤矿采掘业对生产安全性、经济性和设备可操作性要求的提高，机电一体化成为必然的发展趋势。本文首先介绍了机械采煤中采取机电一体化技术的价值，之后重点就煤炭机电一体化的具体应用进行了探究，希望对于提升煤矿工业的自动化水平起到一定的促进作用。
关键词：机械采煤；机电一体化；应用
机电一体化，是电子、信息科技、机械工业等多个领域交叉融合后发展起来的技术，通过提升机械设备的信息处理功能和控制功能，促进软件技术与电子化技术的有机结合，将机电一体化设备打造成一个信息化、自动化的工作体系。在煤炭采掘工作中，机电一体化技术的引入，能够有效提升机械设备操作的精确度，且对于一些相对恶劣的生产环境，也可以发挥作用。可以说，机电一体化技术对于推动煤炭采掘工业的进一步发展，具有重要的价值。
1.机械采煤中采取机电一体化技术的价值
1.1提高煤矿生产效率，降低生产成本
机电一体化技术在设备控制精准度上远优于人工控制，且设定程序后可昼夜连续工作，仅需少量工人进行监测和维护，在降低人力成本的同时，提高了相同时间内煤矿的开采量，提升了生产效率和企业的经济效益。通过在通风机、提升机等设备上运用PLC控制系统，在生产效率不变甚至更高的情况下，相关机械的耗电量最多可下降30%左右，直接降低了煤矿企业的生产成本。
1.2降低事故发生率，保障生命财产安全
我国政府高度重视煤矿行业的安全生产工作，习总书记更是提出了“坚守发展不以矿工生命为代价这条不可逾越的红线，时刻把矿工生命安全放在首位”的重要指示。由于煤矿采掘工作主要在井下进行作业，且由于煤矿生产任务的紧迫性，部分煤矿企业井下的采掘设备较为老旧，需大量作业人员进行操作，一旦存在安全隐患，极大地威胁着工人的生命安全。
国家安监总局与国家煤炭安监局在2016年联合发布了《关于减少井下作业人数提升煤矿安全保障能力的指导意见》的通知，通过优化矿井主运输系统、减少井下交接班人员、大力推进掘进机械化、实施井下机电设备智能监控，从而降低事故的发生率，保障采矿工人的生命财产安全。
2.机电一体化在煤矿采掘中的具体应用
2.1机电一体化在采煤机中的应用
对于整个煤炭生产而言，采煤机是其中最重要的一种机械设备，其结构较为复杂，包括截割部、装载部、牵引部、动力系统、操作系统和辅助设备等。一旦出现故障将影响到煤炭资源的开采效率，严重时甚至可能导致开采工作的中断，给煤炭生产造成巨大的经济损失。在采煤机中应用机电一体化技术，能够降低采煤机的自重和尺寸，提升其在井下运行的稳定性，让采煤机的牵引效果和动态性能得以优化。应用机电一体化技术后的采煤机，对于大倾角的煤层也可有效适应，从而扩大了适用的范围。另外，我国部分企业在综合机械化采煤机中装配了电子控制程序，可进行远程遥控操作，进一步降低了井下作业人员所需承担的风险。
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2.2机电一体化在矿井提升机中的应用
在煤矿采掘作业中，需要利用矿井提升机来完成井下与地面的运输工作，其工作效率对整个流程有着重要的影响。典型的机电一体化在矿井提升机中的应用包括内装式提升机和全数字式交直流提升机，前者在提升结构上进行了优化，有助于实现机械自动化控制；而后者则采取现场总线的方式进行提升机的运行管理，优化电气安装运行的全流程，提升软件与硬件设备的交互和兼容性。
2.3机电一体化在带式输送机中的应用
在采矿工业现场物流环节中，需大量用到矿用带式输送机，将煤炭从最初的供料点到最终的卸料点形成物料的输送流程，是流水作业中必不可少的运输器械。由于采煤行业的工作环境复杂性很高，难免会发生各类故障，导致现场工作效率收到影响。为提升带式运输机运行的平稳性，同时强化对设备的监控，可利用GST可控软启动设备的应用，提升设备的功能寿命和灵敏度。
2.4机电一体化在生产安全监测中的应用
采煤现场的生产安全监测已成为机电一体化最广泛的应用场景。一方面，为了提升地下生产的安全性，需在作业现场按照操作规程布置瓦斯传感器等数据收集设备，建立起一套安全监控体系，并将该监测系统与企业内网连接，技术人员和管理人员可随时查看各自权限范围内的数据和影像。另一方面，为真正发挥监测系统的效用，需在提升硬件性能的同时优化软件功能。例如，对于历史数据进行存储和分析，提前发现可能的风险隐患，并向指定人员发出预警；对已发生的机械故障，比对历史处置信息，给出解决措施建议，以供操作人员选择。从而双管齐下，真正提升机械采煤的安全性和稳定性。
2.5机电一体化在其他方面的应用
除上述应用外，机电一体化技术还可以用于对压双向邻价或成组自动移动架进行控制，利用信息技术与液压技术相结合，降低支架和顶板冲击的载荷，在确保电液控制设备稳定性的同时，也提升了设备和材料的使用寿命。在采矿现场的通风系统、运输系统中启用机电一体化技术，有助于降低设备运行所需的能耗，保证供电系统的运行质量，帮助企业控制生产成本。
3.结语
煤炭采掘工业是国民经济的基础性行业，为社会、经济的各个部门提供了丰富的原料，对国民经济的发展具有重要的支撑作用。但同时，采煤业也是高风险的行业，部分煤矿机械化和自动化的程度较低，限制了行业的发展。随着越来越多机电一体化技术应用到机械采煤行业中，并在提供工作效率、降低生产成本、避免安全隐患方面发挥出了重要的价值，相信越来越多的煤炭企业会在机电一体化方面加大研究力度，扩大使用范围，推进采煤行业的进一步发展。
参考文献
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论文作者:任宾宾, 赵厚勇,叶强,,伍绍荣
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第08期
论文发表时间:2019/9/2
标签：机电一体化论文; 煤矿论文; 技术论文; 井下论文; 设备论文; 煤炭论文; 机械论文; 《当代电力文化》2019年第08期论文;