关于机电一体化技术在大型煤矿的应用分析

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1、关于机电一体化技术在大型煤矿的应用分析1研究机电一体化技术的意义和发展现状　　1.1研究机电一体化技术的意义　　机电一体化技术的本质是将电子技术应用到机械的动力装置、信息处理和控制功能中，将这些部分有机结合在一起。该类技术已经成为机械设备生产制造中的新型综合技术。该技术的优势非常明显，研究该技术有着以下几个最为显著的意义。　　(1)提高劳动效率。在20世纪80年代之前，我国很多大型煤矿还是以普采和炮采为主，井下设备简单，工人劳动强度大，生产效率低。进入新世纪以来，随着煤炭市场的复苏，很多国外的先进设备被引入我国，这就大大改善了井下的作业条件，工人劳动效率也提高了十几倍，

2、目前井下的采、掘、运等各个环节基本上实现机电一体化。　　(2)提高井下的安全性。虽然目前我国大型煤矿企业的百万吨死亡率下降到了0.3以下，创造了历史，但是和欧美等发达国家的0.03~0.05比起来，差距还是很大的。究其原因，设备水平的差距是重要因素，而机械水平的主要差距就是在于机电一体化技术上。　　(3)提高经济效益。众所周知，机械化水平的高低从井下工人人数中就可体现。目前我国的煤炭工人已突破200万，而美国虽然煤炭产量是我国的1/4，但煤炭工人总共才有约8万人。而美国的矿工年薪收入一般为10万美元，我国平均为3万美元(数据来自2012年)。所以机电一体化技术的应用对于

3、减少工人量、提高煤炭企业整体效益具有巨大意义。　　1.2我国机电一体化技术的发展现状　　20世纪70年代，我国自行研制的第一套综合机械化设备装备在大同矿务局，此后，我国的煤炭机电一体化技术进入了快速发展的道路。进入21世纪，随着煤炭行情的回暖，各大煤炭集团用于设备研制和采购的资金都很多，这就直接使得我国的煤矿机电一体化技术得到快速发展。目前，在井下安全监控、设备故障诊断、液压支架电液微机技术等领域中，我国都取得了巨大成绩，但在设备精度、可靠性等方面还是和发达国家存在一定差距。　　2机电一体化技术在大型煤矿的应用分析　　目前，机电一体化技术在井下的机械设备中都已经广泛应用

4、，本文针对一些重点设备进行详细介绍。　　2.1电牵引采煤机　　采煤机作为煤矿井下最重要的生产设备，其可靠性和效率等参数直接影响着整个井下生产，其重要性不言而喻。目前，电牵引采煤机已经成为最先进的采煤机类型，它也是机电一体化技术的典型应用。和之前的液压牵引采煤机相比，其具有以下几个优势。　　(1)牵引特性好。液压牵引由于受液压油黏度、温度、泄漏等因素的影响，在牵引力的平稳度和调节平稳性上不如电牵引。　　(2)适用大倾角煤层的开采。电牵引采煤机的电动机轴端设置有制动器，一般其设计制动力矩为电动机额定转矩的1.5~2.0倍，所以在倾角较大的煤层中，电牵引采煤机不需要设置专门的

5、防滑装置。　　(3)可靠性好，寿命长。液压牵引主要依靠齿轮之间的啮合进行力的传递，几乎每个零件在运行中都会受到不同程度损耗。而电牵引采煤机除了电动机中的电刷和整流子外，其余部分都很少有损耗。所以工作可靠性好，同时大大减少后勤维修工作。　　(4)结构简单，效率高。电牵引采煤机和液压牵引相比，具有结构简单、尺寸小、重量轻等优点。此外，其传动效率可达95%以上，而液压牵引的传动效率只有70%左右。　　(5)容易实现自动控制。自动化控制已经是发展趋势，目前在欧美等国，已经实现采煤机微机控制。自动控制对工况监测、机电保护等响应时间很快，一般为1s以内，这对延长机器寿命具有很大的意

6、义。　　目前，电牵引采煤机主要应用于一些薄煤层开采中，而该技术引领的无人工作面必然是未来的发展趋势。　　2.2电液控制的液压支架　　电液控制系统的液压支架将计算机和液压控制系统有机结合，可以实现双向邻架或成组自动移架，对顶板产生的冲击载荷会小很多。而且，该系统还可以实时检测出支架的工作状态，这项技术的应用还能实现采煤机、液压支架和刮板输送机联系为一体，可以远程操控，为无人工作面打下坚实基础。　　2.3井下安全生产监测系统　　井下安全生产监测系统也是机电一体化技术应用较多的地方。从20世纪80年代起，我国开始从欧美等国家引进井下安全监控系统，代表性的有DAN6400、TF

7、200等。通过研究这些系统，我国一些研究部门开始制造自己的监测系统。进入21世纪以来，随着资金的有力保证和市场的巨大需求，我国自行研制的一批安全监测系统已经达到了世界先进水平，和国外同类产品相比差距已经很小，其中最具代表性的就是KJ90和KJ95等系列产品。这类产品主要特点有：测控站的智能化水平较高;具备了X络连接能力。随着各级政府对煤矿安全的日益重视，目前我国大、中、小矿井下都已安装了监测瓦斯系统，为提高我国煤炭开采的安全性立下汗马功劳。　　2.4矿井运输设备　　带式输送机对提高煤炭产量也有着直接影响。随着大型化矿井的日益增多，对带式输