煤矿机械中机电一体化技术的应用

王忠军

中煤新集阜阳矿业有限公司 安徽阜阳 236 000

我们知道，传统的煤矿开采施工中，开采人员每天既要面对高强度的工作，还需要承担极大的开采施工风险。为了有效的改善这种现状，提高煤矿开采作业的安全系数，煤矿工作便也朝着机械化的方向发展。而机电一体化技术在此行业中的应用便是大势所趋。口孜东矿目前引用了国际最先进的技术和控制系统及各种先进机械设备，从采煤、到运输系统、再到地面控制，全部按钮式操作，实现了机械化作业、数字化控制、信息化管理。”机电一体化在我矿发挥了巨大作用。

1 机电一体化在口孜东矿简述

机电一体化作为电子机械工程学科当中的主要组成部分，其主要包括机械技术、自动控制等相关学科，因此，机电一体化技术是由多种学科相互融合交叉发展形成的。近年来，随着互联网技术的快速发展，在煤矿机械当中也越来越多的应用计算机技术，极大的提升了机械生产的质量以及效率[1]。如今，我矿积极开展革新改造，大力推广新技术、新工艺、新装备的机电一体应用。完成了主运皮带系统智能化改造，实现设备“一键式”启动和设备运行状态的24小时监控；建成了集综合网络化、综合自动化软件平台、电视监控系统和监控子系统为一体矿井综合信息化系统；引进了天津贝克的胶带输送机信息化远程集中控制系统；开发了煤机高级自动化控制功能，实现了采煤机以记忆割煤，取得了“无人化”的开采经验和成果。推行掘、支、运“三位一体”高效快速掘进成套设备，全岩掘进机、液压凿岩台车、掘锚一体机、远距离喷浆机等先进设备，这些机械设备功率大、启动平缓、安全性更高！实现了‘员工少跑腿，机器多干活，数据多跑路’的目标。

2 机电一体化技术在煤矿机械中的具体应用

2.1 在采煤机上的应用

采煤机是煤矿开采作业中最不可或缺的机械设备之一，其生产效率直接决定着煤炭的产量，也影响着煤炭企业的经济效益。口孜东矿在国内煤炭行业首次引进世界一流的三级SCADA系统，建成了代表业界先进水平的矿井远程中央集控系统，在单机智能化的基础上，实现了在顺槽监控中心对主要设备的集中自动化控制，并实现了在地面集控中心对综采工作面设备的“一键式”启停。综合智能化、自动化系统和大功率装备的有机结合，达到了安全高效、减人提效的目的，使采煤效率得到根本性的提高。矿井原煤单面单产达到了40万吨/月，日产1.3万吨以上。

2.2 在矿井材料运输上的应用

我矿最新应用了互联网技术的矿山智能化物流管理系统利用WIFI无线网络技术，采用RFID射频卡和二维码实现车皮运载物资从地面装车到井下卸货的全过程监测，能够提供一站式的物流配送管理平台。系统增强对运输物资各环节的监管，提高空车皮利用率，有效解决了物资严重浪费、设备复用率低、物资运输过程不受控、丢失、冒领等现象[2]。

2.3 在深井支护物料输送与充填系统中的应用

我矿是千米深井，原支护物料和充填材料都是人工运送，耗时耗工，后来我矿从2011年8月开始充填系统启动立项，目前已全部实现机电机械一体化，并在口孜东矿推广，取得较好的支护效果。口孜东矿物料输送系统目前共计两条充填线路，西翼充填线路和中央13-1轨道上山充填线路，北翼轨道石门1套中转站，该系统自使用以来，截止到2018年12月，累计输送支护材料约7万吨，进行巷道架棚壁后充填约6800米。实现自动化远程控制，做到为巷道支护提供充足的建筑材料，及时快速的进行充填支护，达到预计的支护效果。2018年实现西翼、北翼物料输送系统一体化连续运行。

创造性的将矿井物料管道输送及充填设备相结合，在国内煤矿首次实现了物料输送、混合、搅拌、充填一体化作业线，真正意义上实现了从输送到充填作业全过程的密闭无尘作业，彻底解决在传统的充填和运输过程中的安全隐患和粉尘危害，很好地保护了煤矿井下施工人员的身体健康，使得这一创新成果达到了国内首创、国际领先的技术水平，对解决今后我国煤矿类似的物料输送等颗粒粉末类材料的方法，起到了典型示范引路作用。

2.4 在安全系统中的应用

作业人员的安全与否是确保煤矿生产过程是否可以顺利生产的关键所在，因此，将机电一体化技术充分应用到煤矿作业的安全生产检测和安全生产监控中也是煤矿企业重要的研究方向，亦是煤矿生产的典型标志。我矿开发了井下可视化及智能违章识别系统。通过建设井下生产现场视频监控系统，实现井下作业现场的视频点全覆盖，并通过视频智能分析软件系统，结合操作规程和公司界定的36种严重“三违”行为，对井下生产现场人员工作视频进行实时智能分析，对制止各种违章行为起到重要的作用。而且我矿井下IP广播和井下皮带载波实现互联互通，并完成了主运胶带机载波系统与矿井IP广播系统联网，实现了在地面集控中心与井下工作面及主运皮带实时通话[3]。

3 结语

着眼于当前我国煤矿企业发展实际，很多企业为进一步提升煤矿生产综合能力，都争相将机电一体化技术应用于煤矿机械生产工作之中。当前，口孜东矿机械中机电一体化应用已经有了一定的成绩，机械中机电一体化应用有效的提高了我矿安全生产效率，进而有效促进我矿的稳定发展。