煤矿机电技术探析

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0前言

在煤矿的生产开采过程中，有效并且科学合理的应用机电设备以及相关的机电技术能够很好地提升煤矿生产的工作效率，能够在很大程度上解放劳动力。随着我国科学技术在煤矿行业的不断应用和渗入，我国的煤矿行业在机电技术方面有了非常大的发展。目前我国在煤矿机电技术的应用过程中，主要有3种应用技术，首先是煤矿电力电子机电技术；其次是煤矿设备监测机电技术，最后是煤矿机器人机电技术。目前我国很多的煤矿在生产过程中都在应用这3种机电技术，效果也较为明显。但是相较于世界范围内的先进水平还有一定的差距，还需要进行相应的完善和创新，因此在我国的煤矿生产过程中要重视机电技术的发展，促进我国机电技术在煤矿生产中的应用，要在大功率，安全性能高以及大容量方面进行进一步的创新和发展。

1在我国煤矿机电技术中电力电子相关技术应用和发展

目前，随着我国对于煤炭资源需求量的不断提升，我国的煤炭产量也需要不断地提升，因此在我国的煤矿生产过程中，对于生产效率是要有充足的保障的。为了满足生产效率不断提升的要求，我国的煤矿在生产过程中应用的机电设备向着功率大以及外形大的方向发展，这样的改变就对我国煤矿机电技术中的电子技术提出了更高标准。特别是随着我国电子技术以及相关的半导体技术的不断发展和应用。目前我国的电力电子技术得到了非常大的发展，在煤矿生产中也得到了非常广泛的应用。与最初煤矿生产中应用的电子部件相比，目前我国煤矿生产过程中应用的电子部件在质量上以及性能上都有了非常大的提升和改进。我国煤矿机电设备在20世纪50年代应用的是SCR机电技术；在20世纪80年代应用的是MOSFET，目前我国煤矿机电设备应用的相关电子技术已经是较为成熟的第三代电子技术SIT以及IGBT。第三代煤矿机电技术能够有效地将煤矿生产过程中应用的大功率机电设备，大电流机电设备有效地进行集成化处理，能够通过相关的处理形成一种智能控制设备功率的电子集成模块。在煤矿生产的过程中，使用的机电设备最主要的部件就是电动机。目前较为常用的电动机形式为交流型的电动机，在控制电动机的过程中，我们通常采用变频器进行相关的控制，在变频器中，主要的元器件在回路以及磁场回路应用中，都采用电子元器件，这样能够有效地实现变频以及整流的效果。电子元器件的应用能够减少电刷的使用，这样就会进一步的提升电机的容量，有助于机电设备的正常启动。除了上述的电动机之外，传送机以及水泵等设备在进行速度控制以及启动控制的过程中应用最多的也是电子技术，这样应用最大的效果就是能够让设备有较高的调速性能，让设备在运行的过程中更加的稳定和安全。例如目前应用较为普遍的磁阻开关电机由于其优越的性能得到了广泛的认同，其工作原理就是电力电子技术的应用。

2在我国煤矿机电技术中煤矿设备监测技术的应用和发展

为了有效地保障煤矿生产过程中的安全，我们要采取相应的措施来进行机电设备的运行监测。因此在我国的煤矿机电技术中，煤矿设备的监测技术就显得较为重要和实用。通常情况下，我们在进行煤矿设备监测系统应用的过程中，主要的监测设备有煤矿通风机、水泵、矿井提升机以及空气压缩机等煤矿生产过程中较为重要并且常见的机电设备。在煤矿机电设备监测系统的应用中，主要的结构为网络分层主体结构。监测系统最底层的结构为传感器结构层。传感器能够通过机电设备运行的实际情况进行运行数据的实时传输。在进行数据收集的过程中，传感器采用的是实时收集，将收集到的运行数据通过电缆等媒介传输到煤矿监测系统分站。每一个监测系统的分站都会配置安全的电源，这样就能够通过相关的监测显示器进行数据的实时显示和监控。当监控过程中出现运行故障的时候，会自动发出报警信号。在煤矿机电设备监控系统中，主要的部件有6个，第一是监控系统核心处理器，第二是监控系统数据采集；第三是监控系统的通信模块，第四是监控系统的显示模块，第五是监控系统的键盘模块，第六是监控系统的报警模块。在煤矿生产的过程中每一个小型的监控中心最主要的作用就是要把传感器中的实际信号有效地传输到数据处理终端进行数据处理，处理后的数据能够通过显示模块进行实时反馈。在机电设备监控系统中，报警模块是必不可少的一个部件，报警模块承担着设备报警的功能。当设备运行出现故障的时候，能够及时地进行错误信号的报警，保障设备运行的安全。

3在我国煤矿机电技术中机器人技术的应用和发展

在煤矿生产的过程中，大多数的煤矿都存在生产环境较为恶劣的问题，同时生产过程中的高风险性也是我们在生产过程中需要注意和改进的地方。因此，很多的煤矿在生产的过程中利用机器人来代替现场施工人员进行工作，这样就能够最大限度地降低煤矿生产过程中对于工作人员的危害性。同时在地下煤矿生产的过程中由于其潮湿、充满有毒气体以及粉尘的工作环境，工作人员容易在长时间并且高强度的工作过程中产生较为严重的身体不适问题，这样对于工作人员的人身健康以及生活质量也是有非常大的影响，严重的情况下会对工作人员的生命造成威胁。因此在我国煤矿生产的过程中采用机器人来代替人工是一项非常有效的措施，对煤矿生产的发展有非常重要的指导意义。目前我国煤矿生产过程中应用的机器人主要有4种，首先是凿岩机器人，其次是采煤机器人，再次是支护机器人，最后是装载机器人。在这4种机器人应用的过程中，主要的组成部分基本类似，包括控制机构系统、操纵机构系统以及驱动机构系统。根据目前的发展研究方向，我国煤矿生产过程汇总的救灾机器人已经在进行研制和开发，未来有可能取代人的力量来进行煤矿生产安全事故的救援工作。

4我国煤矿机电技术的主要发展趋势

目前，煤矿机电技术正向着大容量、大功率、智能化和网络化的方向发展。我国煤矿机电技术虽然得到了一定的发展，但是，与世界先进水平仍然存在着较大的差距，未来煤矿机电技术将会有以下特点：

（1）通信功能加强，未来更加注重设备的网络化和智能化，因此，通信功能必然会广泛应用于未来煤矿机电技术。

（2）传感器的数字化、集成化、智能化和多维化，使矿用传感器在井下恶劣的环境下也能准确测量被测信号，并具有自校正、自诊断、状态识别和自我调节等功能。

（3）新技术将更加广泛地应用于煤矿机电设备当中，例如光纤、红外线、雷达等用于煤矿机电一体化的产品，这些新技术将更加适应于井下环境。

5结语

根据上文的阐述，我国的机电技术在我国的煤矿生产过程中有着非常广泛的应用，同时也取得了较为可喜的效果，但是在应用的过程中还是存在一定的不足，需要我们在煤矿生产机电技术应用的过程中，给予必要的分析和创新，最大程度上提升我国煤矿生产的工作效率以及生产安全性。