摘要：对机电一体化的意义进行了阐述，并对机电一体化技术在掘进机、采煤机、支护设备、输送机中的应用展开探讨。认为实现煤炭资源开采的机电一体化是提高煤炭资源节能绿色生产的重要途径。
关键词：机电一体化；煤矿机械；煤矿开采
引言
新世纪煤矿机械领域发展的核心技术是机电一体化技术，随着现代社会煤矿资源需求量的日益增长以及环境问题的日益严峻，如何利用现代科学技术，有效提高煤炭产出率，减少回采率，降低对环境和其他资源的影响是关键。煤矿机械的机电一体化技术将电子技术、自动化及电气装备等有效结合在一起，实现煤矿开采、传送的无人化、重型化和智能化，从而实现优化资源、提高资源利用率的目的。
1煤矿机械中机电一体化应用的意义
煤炭资源是我国主要的能源之一，高效开采煤炭资源是促进我国现代化建设的重要方面。在煤矿机械中加强机电一体化技术的应用，提高煤矿机械的智能化和自动化也是我国煤矿机械今后发展的主要方向。机电一体化在煤矿机械中应用的意义主要表现在以下几个方面。1）有利于煤矿作业的安全保障。煤矿开采工作和其他工作相比，所面临的环境更加恶劣和复杂，特别是对于井下作业来说，保障员工安全尤为重要。在煤矿生产过程中，生产机械的正常运行是保障其运作的根本要求，煤矿机械存在的外部环境具有潮湿、粉尘大、易燃气体浓度高等特点，如果无法保障机械的安全运行，则容易发生严重的安全事故。提高煤矿机械的自动化和智能化水平，减少人为操作的几率，能够有效保障工作人员安全以及机械的运行效率，提高机械运行的稳定性，降低机械操作失误率，所以，加强机电一体化技术的应用有利于煤矿作业的安全保障。2）有利于提高劳动生产率。机械代替手工实现自动化生产是提高劳动生产率的主要途径。在煤矿机械中应用机电一体化技术，能够进一步优化劳动生产方式与劳动资源的结构，减轻工作人员工作负担的同时提高煤矿生产的效率，从而提高煤矿企业的经济效益，增加工人的工资收入[1]。
2机电一体化技术在掘进机中的应用
掘进机是目前大多数煤矿生产单位使用的机械设备，其电气部分包含了矿本质安全操作箱、矿用隔爆型电铃、防爆灯、矿用防爆开关箱等，同时结合液压系统实现机械生产功能，从而达到对煤矿自动化开采的目的。其控制系统的任务是保护和控制机械设备的主控制器，而且需要对故障进行检测和信息记忆。并且，具有良好的人机交互界面，能够同时实现显示操作相液晶屏和防爆安全开关箱显示仪表的功能。其中，开关箱与操作箱之间的信息传输应用的是动力载波技术，这种技术只需要利用普通的两芯通讯电缆就可以实现，而且操作简单安全。对于整个电气系统而言，主要体现的特点是设计理念比较先进，显示功能强大，能够实现较好的人机交互功能，而且安装简便，易于操作，安全性能高。主要利用可编程控制器作为关键部分，实现短路故障、三相不平衡故障以及过电压故障的监控，而且也能够实现油泵的检测和保护。同时，它还可以将电机运行状况、电气参数以及故障信息显示出来，以便工作维修人员参考[2]。电气部分的控制由PLC来实现，将PLC和电流互感器、漏电检测装置、电机温度保护装置以及输出信号连接，通过程序的编辑和运行来实现整个电气部分的自动化、智能化控制，同时实现故障的智能性检测、切断以及存储。
3机电一体化技术在采煤机中的应用
采煤机是煤矿生产过程中最为重要的机械部件，其生产效率的高低直接决定了煤矿生产产量的高低，从而影响到煤矿企业的经济效益。目前，我国采煤机中机电一体化应用最为广泛的是电牵引采煤机。它不同于传统的液压牵引采煤机，它的牵引性能、自动化水平以及适应能力更强，有效克服了采煤机在移动时产生的阻力，而且在采煤机下滑过程中，可以通过发电机的发电制动来有效控制下滑速度。并且也能够将下滑时产生的电能反馈回电网，实现能源的高效利用。例如，在煤矿实际开采过程中，随着矿井深度的加深，煤层的倾斜角也会加大，大多数会呈现出40°~50°的倾斜角，这时，采煤机的工作面是倾斜的，就需要良好的制动来对采煤机进行制动。电牵引采煤机轴端设置有良好的停电装置，能够有效避免采煤机才使用过程中的下滑现象。目前，我国采煤机的机电一体化技术应用已非常广泛，而且在此基础上也研发出了许多高性能、高质量的机械设备[3]。
4机电一体化技术在支护设备中的应用
在煤矿采煤实际工作中，大多数的支护设备采用的是液压支架。但是，随着电气化生产技术的提高，电液综合控制的支护设备应用也越来越多。它主要是利用计算机技术和液压控制技术，将二者有机结合起来，形成了定压双向邻架的结构，提高了支架承受顶板所带来的负荷冲击能力。而且，电液控制的支架也比传统支架的移动速度要快，同时，可以实现支架工作状态的有效监测，提高支架的安全性能。液压支护设备需要高压液体装置才能正常进行工作，通常采用的是乳化液泵来提供液压能力。目前，我国生产的智能化乳化液泵站系统分别由自动配液系统和供液系统两部分构成。它具有自动检测邮箱、油位的功能，实现自动配液以及乳化液浓度的自动检测，一旦乳化液浓度不合标准，则会发出警报，并对其进行定时反冲洗，调节其浓度。
5一体化技术在输送机中的应用
在我国煤炭实际生产过程中，进行井下作业时，需要利用带式输送机将井下开采出的煤炭输送到地面上的指定区域内。所以，实现输送机的机电一体化功能也是提高其输送能力与工作效率的重要内容。输送机的电气运行系统以及计算机控制系统必须满足相应的作业要求，能够有效抵制不良环境产生的影响，确保其能够正常运行。首先，电气设备和信号传输设备必须具有良好的抗干扰性能。其次，需要做好绝缘、抗腐蚀性、抗老化的准备。再次，还要具有良好的耐冲击与抗震性能。特别是对于长距离的带式输送机来说，由于传输距离比较长，应该增强设备的故障检测和防护工作，保障其工作的安全性和稳定性。当前，我国研制的输送机主要以可编程控制器为控制核心，而驱动系统则是采用行星齿轮减速器和调速型液力耦合器来实现，不仅有效提高了传输效率，而且能够有效节约电能，提高能源利用率。
6结语
机电一体化技术在煤矿机械中的应用是我国现代化煤矿生产建设的需求，实现煤矿生产智能化、高效化、自动化和安全化，是保障我国煤炭产业高效发展的重要保障。同时，也是优化我国产能结构、提高劳动生产率、提升人们生活水平的重要措施。
参考文献
[1]李荣昌.机电一体化在煤矿机械中的应用研究[J].煤炭技术，2013，32（8）：44-45.
[2]罗春辉.浅谈机电一体化在煤矿机械中的应用[J].煤炭技术，2013，32（1）：46-47.
[3]王瑞清.煤矿机械中机电一体化技术的应用研究[J].煤炭技术，2013，32（3）：23-24.
作者：王龙 单位：同煤集团地质勘测处机电科
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