煤礦機電技術探析

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0前言

在煤礦的生產開采過程中，有效并且科學合理的應用機電設備以及相關的機電技術能夠很好地提升煤礦生產的工作效率，能夠在很大程度上解放勞動力。隨著我國科學技術在煤礦行業的不斷應用和滲入，我國的煤礦行業在機電技術方面有了非常大的發展。目前我國在煤礦機電技術的應用過程中，主要有3種應用技術，首先是煤礦電力電子機電技術；其次是煤礦設備監測機電技術，最后是煤礦機器人機電技術。目前我國很多的煤礦在生產過程中都在應用這3種機電技術，效果也較為明顯。但是相較于世界范圍內的先進水平還有一定的差距，還需要進行相應的完善和創新，因此在我國的煤礦生產過程中要重視機電技術的發展，促進我國機電技術在煤礦生產中的應用，要在大功率，安全性能高以及大容量方面進行進一步的創新和發展。

1在我國煤礦機電技術中電力電子相關技術應用和發展

目前，隨著我國對于煤炭資源需求量的不斷提升，我國的煤炭產量也需要不斷地提升，因此在我國的煤礦生產過程中，對于生產效率是要有充足的保障的。為了滿足生產效率不斷提升的要求，我國的煤礦在生產過程中應用的機電設備向著功率大以及外形大的方向發展，這樣的改變就對我國煤礦機電技術中的電子技術提出了更高標準。特別是隨著我國電子技術以及相關的半導體技術的不斷發展和應用。目前我國的電力電子技術得到了非常大的發展，在煤礦生產中也得到了非常廣泛的應用。與最初煤礦生產中應用的電子部件相比，目前我國煤礦生產過程中應用的電子部件在質量上以及性能上都有了非常大的提升和改進。我國煤礦機電設備在20世紀50年代應用的是SCR機電技術；在20世紀80年代應用的是MOSFET，目前我國煤礦機電設備應用的相關電子技術已經是較為成熟的第三代電子技術SIT以及IGBT。第三代煤礦機電技術能夠有效地將煤礦生產過程中應用的大功率機電設備，大電流機電設備有效地進行集成化處理，能夠通過相關的處理形成一種智能控制設備功率的電子集成模塊。在煤礦生產的過程中，使用的機電設備最主要的部件就是電動機。目前較為常用的電動機形式為交流型的電動機，在控制電動機的過程中，我們通常采用變頻器進行相關的控制，在變頻器中，主要的元器件在回路以及磁場回路應用中，都采用電子元器件，這樣能夠有效地實現變頻以及整流的效果。電子元器件的應用能夠減少電刷的使用，這樣就會進一步的提升電機的容量，有助于機電設備的正常啟動。除了上述的電動機之外，傳送機以及水泵等設備在進行速度控制以及啟動控制的過程中應用最多的也是電子技術，這樣應用最大的效果就是能夠讓設備有較高的調速性能，讓設備在運行的過程中更加的穩定和安全。例如目前應用較為普遍的磁阻開關電機由于其優越的性能得到了廣泛的認同，其工作原理就是電力電子技術的應用。

2在我國煤礦機電技術中煤礦設備監測技術的應用和發展

為了有效地保障煤礦生產過程中的安全，我們要采取相應的措施來進行機電設備的運行監測。因此在我國的煤礦機電技術中，煤礦設備的監測技術就顯得較為重要和實用。通常情況下，我們在進行煤礦設備監測系統應用的過程中，主要的監測設備有煤礦通風機、水泵、礦井提升機以及空氣壓縮機等煤礦生產過程中較為重要并且常見的機電設備。在煤礦機電設備監測系統的應用中，主要的結構為網絡分層主體結構。監測系統最底層的結構為傳感器結構層。傳感器能夠通過機電設備運行的實際情況進行運行數據的實時傳輸。在進行數據收集的過程中，傳感器采用的是實時收集，將收集到的運行數據通過電纜等媒介傳輸到煤礦監測系統分站。每一個監測系統的分站都會配置安全的電源，這樣就能夠通過相關的監測顯示器進行數據的實時顯示和監控。當監控過程中出現運行故障的時候，會自動發出報警信號。在煤礦機電設備監控系統中，主要的部件有6個，第一是監控系統核心處理器，第二是監控系統數據采集；第三是監控系統的通信模塊，第四是監控系統的顯示模塊，第五是監控系統的鍵盤模塊，第六是監控系統的報警模塊。在煤礦生產的過程中每一個小型的監控中心最主要的作用就是要把傳感器中的實際信號有效地傳輸到數據處理終端進行數據處理，處理后的數據能夠通過顯示模塊進行實時反饋。在機電設備監控系統中，報警模塊是必不可少的一個部件，報警模塊承擔著設備報警的功能。當設備運行出現故障的時候，能夠及時地進行錯誤信號的報警，保障設備運行的安全。

3在我國煤礦機電技術中機器人技術的應用和發展

在煤礦生產的過程中，大多數的煤礦都存在生產環境較為惡劣的問題，同時生產過程中的高風險性也是我們在生產過程中需要注意和改進的地方。因此，很多的煤礦在生產的過程中利用機器人來代替現場施工人員進行工作，這樣就能夠最大限度地降低煤礦生產過程中對于工作人員的危害性。同時在地下煤礦生產的過程中由于其潮濕、充滿有毒氣體以及粉塵的工作環境，工作人員容易在長時間并且高強度的工作過程中產生較為嚴重的身體不適問題，這樣對于工作人員的人身健康以及生活質量也是有非常大的影響，嚴重的情況下會對工作人員的生命造成威脅。因此在我國煤礦生產的過程中采用機器人來代替人工是一項非常有效的措施，對煤礦生產的發展有非常重要的指導意義。目前我國煤礦生產過程中應用的機器人主要有4種，首先是鑿巖機器人，其次是采煤機器人，再次是支護機器人，最后是裝載機器人。在這4種機器人應用的過程中，主要的組成部分基本類似，包括控制機構系統、操縱機構系統以及驅動機構系統。根據目前的發展研究方向，我國煤礦生產過程匯總的救災機器人已經在進行研制和開發，未來有可能取代人的力量來進行煤礦生產安全事故的救援工作。

4我國煤礦機電技術的主要發展趨勢

目前，煤礦機電技術正向著大容量、大功率、智能化和網絡化的方向發展。我國煤礦機電技術雖然得到了一定的發展，但是，與世界先進水平仍然存在著較大的差距，未來煤礦機電技術將會有以下特點：

（1）通信功能加強，未來更加注重設備的網絡化和智能化，因此，通信功能必然會廣泛應用于未來煤礦機電技術。

（2）傳感器的數字化、集成化、智能化和多維化，使礦用傳感器在井下惡劣的環境下也能準確測量被測信號，并具有自校正、自診斷、狀態識別和自我調節等功能。

（3）新技術將更加廣泛地應用于煤礦機電設備當中，例如光纖、紅外線、雷達等用于煤礦機電一體化的產品，這些新技術將更加適應于井下環境。

5結語

根據上文的闡述，我國的機電技術在我國的煤礦生產過程中有著非常廣泛的應用，同時也取得了較為可喜的效果，但是在應用的過程中還是存在一定的不足，需要我們在煤礦生產機電技術應用的過程中，給予必要的分析和創新，最大程度上提升我國煤礦生產的工作效率以及生產安全性。