煤矿机电一体化技术的重要性论文

　　由于煤炭资源开采的特殊性，需要与煤炭资源开采条件配套的机电设备才能实现机电一体化技术成功应用。且目前研发出的机电一体化掘进、采煤机械产品多适用于大、中型煤矿，而对于小型煤矿的特点，仍存在一定的难点，需配套的移动灵活、体积尺寸小、科远程操控的采掘机械设备，因此，需针对煤矿机电一体化技术目前的发展趋势及在小型煤矿的应用进一步的研究。

1煤矿机电一体化技术的重要性

　　随着煤矿机电设备信息技术的不断发展，煤矿机电一体化技术趋向于数字化、自动化和智能化发展。煤矿机电一体化技术的发展，对现代化煤矿企业有着十分重要的意义。

　　1.1提高生产效率

　　煤矿机电一体化技术包括电子技术、机械技术和液压技术，有效的将其结合在一起。煤矿机电设备自动化的提升，不但减小了煤矿工人的劳动强度，而且还提高了煤炭的生产效率。机电一体化技术以微型计算机将各机电设备结合在一起，有效提高了煤矿各设备的工作效率以及设备的可操作性、经济性、安全性和可靠性。当煤矿某一机电设备出现故障时，可以第一时间由计算机自动报警，缩短检修时间，提高设备维修效率，提高设备生产效率。

　　1.2提高生产安全性

　　我国煤矿开采系统大多较为复杂，需要掘进多个采准巷道，且作业空间较为狭小，光线较差，粉尘较多，对煤矿工作人员的健康有所损害。煤矿机电一体化技术的应用可以有效的提高机电设备的工作效率，大大减轻工人的作业强度，增强了生产安全性。

　　1.3提高经济性

　　煤矿机电一体化技术的应用，提高了煤矿生产效率与安全性，有效的改善了工作人员工作环境，进一步提高了煤矿的经济效益。并有效的检测煤矿各机电设备的工作状况，可以及时进行有效的处理。

2基于机电一体化技术的采煤机遥控系统设计

　　相比较大型煤矿而言，小型煤矿目前存在的设备发展落后问题更为突出，本文针对我国小型煤矿开采设备自动化与机械化程度较低的情况，设计了一种基于机电一体化技术的采煤机遥控系统，使其适用于小型矿井，具有移动灵活、体积小、可远程操控等特点。

　　2.1采煤机系统总体框架设计

　　由于机械自动化控制技术、计算机网络通讯技术的不断发展，煤矿机电设备也趋向于自动化、数字化。针对小型煤矿特点，基于机电一体化技术建立了小型煤矿采煤机遥控系统总体框架，如图1所示，系统框架由无线遥控采煤装置、井下无线传输网络以及地面监控操作中心三部分构成。

　　2.2采煤机机械系统设计

　　采煤机设计要充分考虑可以灵活移动、体积小巧紧凑的特点，较大程度上适合小型煤矿工作面狭小、地形环境复杂等特点。根据采煤机产品的设计要求，采煤机设计方案如图2所示，主要包括采扒部分、行走移架部分、煤炭输送部分以及其他配套设施部分。采扒部分将煤炭从工作面煤壁上割离下来，然后扒送至收集装置，再由煤炭输送装置部分将煤炭输送至输送带运出工作面。底盘行走部分充分吸取了挖掘机的设计结构经验，包括履带、驱动轮、导向轮等。除此之外，采煤机的控制系统安装在采煤机驾驶室内，包括多种通信装置和传感器，以便于实现采煤机遥控系统的操作。

　　2.3采煤机液压系统设计

　　遥控采煤机液压系统部分包括有液压泵、电液比例控制阀、邮箱、液压行走马达及油管等。煤安防爆电机提供总动力源，然后通过液压柱塞泵将机械能转化为液压能，从而为各部分提供动力。采煤机遥控系统中主要通过电液比例控制阀实现对机器的远程操作，电液比例控制阀通过对各个油路的开闭以及阀路的开度进行控制，进而转化为电信号，以满足采煤机在工作过程中各种机械动作的完成。

　　2.4采煤机控制系统设计

　　控制系统作为整个采煤机遥控系统的神经中枢，包括执行控制中心发送的指令、接收各部分传感器传回的数据、实时处理图像信息等。因此，一套可靠安全的采煤机控制系统显的尤为重要。采煤机遥控控制系统中选择采用型号为TMS320DM6446的DSP+ARM双核芯片微型处理器控制系统的主要控制器，惊醒采煤机工作状态时传感器信息的采集与处理，以及进一步的运算。同时，采煤机上需要配备多种功能的传感器，进行瓦斯浓度监测、图像采集、温度检测等。除此之外，采煤机采用EPEC控制单元对液压控制系统进行控制。