机电一体化技术在矿山机械中的应用

（山西焦煤西山煤电矿业管理公司 山西 030053）

机电一体化技术是一种包含着多学科内容的交叉技术，涉及到机械技术、通信技术与电子技术等。机电一体化技术在具体应用过程中可以促进各种工程机械的高度自动化与智能化，当机电一体化技术应用在矿山机械时，可以将整个开采系统集成起来，并对整个开采过程进行全面的终端控制。与传统开采相比，机电一体化技术应用在矿山机械中不仅可有效降低开采过程对人工的依赖，同时也能进一步提高开采安全性，最大程度的保障员工的生命安全，实现整个矿产开采的高效率与高质量完成。

1.机电一体化技术在矿山机械中的应用价值分析

随着科学技术的不断发展，我国的矿山开采效率正在不断提升，很多开采环节都已经逐渐实现了自动化与智能化，这都充分依托机电一体化技术的支持，同时在数字信息技术、液压技术的配合下，机械的使用寿命也在不断延长、维修难度不断降低，因此机电一体化技术在矿山机械中有着十分重要的应用价值。

(1)可有效提高开采效率

在未应用机电一体化技术之前，我国的矿山开采主要依靠人工操作机械，不仅工作效率难以保证，而且还很容易出现人为失误，造成不必要的损失，使得开采效率无法有效提升。在应用机电一体化技术后，矿山机械的使用繁琐程度被极大简化，数控控制系统可以自动控制一些重复性动作，将人工从繁琐的工作中解放出来，这可有效降低人工成本，促使机械发挥出最大的机械性能。

与此同时，随着机电一体化技术的广泛应用，矿山的开采难度也在不断下降，可以实现对一些更深领域的开采，由于高度自动化的机械设备能够适应非常复杂的施工环境，这不仅可以有效保证工人的生命安全，同时也可进一步降低开采成本、提高开采效率。

(2)实现矿产资源的充分利用

我国地大物博，蕴含着十分丰富的矿产资源，但是我国的矿产资源绝大多数都分布在薄矿层，在开采上具有一定难度，尤其对于人工开采来说，开采技术远远无法满足实际的开采需求，使得开采过程屡步维艰，这也造成一部分的矿产资源没有被充分开采出来，产生了一定资源浪费。在机电一体化技术的支持下，薄矿层的开采难度被极大降低，地下所蕴含的矿产资源可以被最大程度的开发与利用，从而使得我国矿产能源储备更加丰沛。

(3)提高矿产开采的安全性

在过去对矿山进行开采时，由于无法保证机械性能的稳定性，所以一些复杂的开采工作都需要人工进行手动完成，由于矿山开采需要面临极其复杂的外界环境，很容易引发开采事故，对工人的生命安全带来极大威胁。随着技术的不断进步与完善，各种高度智能化与自动化的机械设备逐渐应用到开采过程中，可以取代人工在各种复杂的环境下从事危险性工作，极大的保证了矿产开采的安全性。

(4)降低能耗

矿山机械设备在运行过程中需要消耗大量能源，如何有效降低能源消耗率也是一直困扰我国矿产开采的难题之一。矿山机械设备在运行过程中离不开电力的支持，但是机械在运行过程中经常会存在着一些做无用功的情况，电能也被随之消耗。而应用机电一体化数控技术，可以精准操作机械，减少不必要的操作程序，可最大程度的避免机械做无用功，因此可有效降低能耗，节省资源。

2.机电一体化技术在矿山机械中的具体应用

(1)应用在综合采矿机械上

综合采矿机械主要包括矿机提升机、牵引采矿机、传输机等，在机电一体化技术与液压技术相结合的背景下，综合采矿机械将实现高度智能化与自动化。这不仅可有效降低人工的劳动强度，也可最大程度的提高生产效率，从而有效控制采矿成本。在机电一体化技术的支持下，机电牵引采矿机可以实现更大的牵引角度，有效扩大采矿范围，同时传输机和提升机也能够全程实现数字控制，极大程度的保证机械的安全运行。机电一体化技术应用在综合采矿机械上，不仅使得机器的操作更加灵活，同时在数控技术的监督下，也能最大地保障机械的稳定性能，让整个开采过程更加安全。

图1 基于机电一体化数控技术的典型机械设备接线示意图

(2)应用在监控系统上

安全生产是我国所有企业的最基本生产原则，矿山开采也需要以安全生产为第一前提。因此在矿产资源开发中，最大程度的保证施工安全是所有技术的应用前提。将机电一体化技术应用在监控系统上，可有效保证监控系统在复杂的施工环境中对设备进行实时监测，确保所有设备的运行状态稳定正常。监测主机与被监测设备利用互联网进行有效连接，当监控系统发现设备出现异常时，控制中心要及时作出调整，通过对数据进行分析与整理及时采取有效措施，最大程度的降低设备故障所带来的影响，保证开采安全。机电一体化数控技术还可以通过设备之间的网络连接，将机械运行状态实时记录下来并同步上传，从而监控设备即可通过对数据进行比对来及时发现设备是否存在异常，以此来保证设备的稳定运行。

图2 监控设备继电器驱动原理示意图

(3)应用在运输机械设备中

在矿产开采过程中，影响开采效率的一个重要因素就是运输效率，只有在保证运输效率的前提下，开采效率才可以被进一步提高。当机电一体化数控技术应用在运输设备中时，可以实现运输设备的高度机械化与自动化，极大的提高运输设备的运行效率。对于现阶段应用最为广泛的带式输送机，在机电一体化数控技术的支持下，可以更加精准的控制传输过程，发挥出机械的最大性能。

3.优化机电一体化技术的应用策略

(1)建立完善的人才培养制度

机电一体化技术应用在矿产开采过程中，虽然可有效减少对人工的依赖，降低人工成本，但是不可否认的是，随着技术的不断创新，新技术将更加复杂与先进，这也就要求工作人员必须具备极高素质，能够熟练使用新技术与新设备，发挥出机械的最大性能。因此相关企业必须要制定完善的人才培养制度，不断提高人才质量，保证在矿产开采的每一环节，都能够在专业人才的作用下发挥出机械的最大效率。与此同时，在矿产开采过程中，各种机械设备一定会出现或大或小的故障，因此专业的维修人才必不可少，维修人员必须具备极高的专业素质与丰富的维修经验，可以在第一时间发现故障原因并采取有效措施，将故障的影响范围降到最低。企业的发展离不开人才的支持，因此企业也要加大对先进人才的引进力度，加大对人才的培训力度，促进我国矿产开采的顺利进行。

(2)完善管理制度

人才是各项技术的直接实施者，因此在矿产开采过程中，相关企业不仅要加大对人才的建设力度，同时要制定完善的管理制度来保证各项技术的有效落实。具体来说，需要结合作业区的实际情况，配置相应的开采设备，并结合具体的开采环境，制定出完善的管理制度，确保在每一个开采环节都能实现机电一体化技术的最大应用，坚决避免因管理制度落后于开采技术而影响开采质量的情况出现。

综上所述，机电一体化技术应用在矿山机械设备中，有着十分重要的应用价值，不仅可有效提高开采效率、提高开采安全性，同时也能最大程度的开发出矿产资源，实现矿产资源的最大利用，而且也会降低在开采过程中不必要的能源消耗，有着重要的节能价值。现如今随着机电一体化技术的逐渐成熟，在矿山机械中已经广泛应用于综合开采机械、监控系统与运输机械中，并且都发挥出了一定的积极作用，使得矿产开采工作更加安全、更加高效、更加节能。因此为了最大程度的实现机械的自动化与智能化，相关企业一定要建立完善的人才培养制度与管理制度，实现机电一体化技术的最大落实，以此来保证我国矿产开采的高效进行。