＊張存志

（山東能源棗莊礦業(yè)柴里煤礦 山東 277519）

1.機電設備概述

電動機械裝置，簡而言之，就是電力和機械的結合體。所謂的機電裝置，其實就是將電力裝置與機械裝置結合在一起，使電力轉化為其它能源的過程。機械裝備是指將電子和信息技術與已有機械相結合，實現(xiàn)機械智能化與自動化運行。在當前形勢下，礦山機械與電氣集成技術已逐漸成為礦山工業(yè)發(fā)展的新方向。因為大部分機電設備的IC規(guī)模較為龐大，大部分已經(jīng)做到了自動化系統(tǒng)自檢、儀器傳感和自動控制等性能運用，因此，機電一體化能夠達到如下目的[1]。

一是通過對機械設備的集成，能夠實現(xiàn)對設備的實時監(jiān)測。由于采礦工作一般都是在地下進行的，所以這里的地形和環(huán)境很容易導致設備出現(xiàn)故障。利用機電一體化技術，就可以對機械的使用狀態(tài)進行實時監(jiān)測，從而發(fā)現(xiàn)問題，為裝備的維護提供一個可靠的基礎，幫助提高裝備的壽命。

二是機械與電氣相結合，提高了裝備的自動化程度，可以進行手動遙控，既能減輕工作的勞動量和難度，又能最大程度的節(jié)省公司的投資，還能自動調(diào)節(jié)裝備的安裝精度，將由于人為失誤造成的損耗降到最低[2]。

2.機電設備的發(fā)展現(xiàn)狀

(1)礦業(yè)在設備上的要求

目前，在煤礦開采過程中，因為經(jīng)常出現(xiàn)安全事故，所以，采用和改造機械等裝備是非常必要的。采礦業(yè)對機械裝備的要求是：機械裝備應該具有優(yōu)良的性能，耐腐蝕，可以在復雜的地下環(huán)境中工作。在采礦行業(yè)中，機電設備不允許超載，而且在運行和維護方面也比較簡單，在運用機電設備的時候，要保證它的可靠性，不僅僅是因為它的工作狀態(tài)很好，還需要監(jiān)測井下工作的狀況，及時解決其中的問題，在對設備進行的自檢測中，也要保證它的可靠性，小型機電設備在建設中的應用時間要夠持久，并且在進行維護的時候，耗時短，保證其性能價格比較高，機電設備的設計要做到簡單快捷，要具備完整的功能，便于工作人員更好的應用[3]。

(2)機電設備應用于采礦過程當中的具體實踐

目前，在采礦業(yè)中，機電設備應用較為廣泛，并且其更新速度快，運用的領域也是日益拓展，在具體的運用過程中，主要內(nèi)容有以下幾個方面：在采礦業(yè)中，對于公司的資金和實力有著相當高的需求，因此，政府一直都在鼓勵企業(yè)規(guī)模及業(yè)務類型持續(xù)廣泛。因此，目前情況下，傳統(tǒng)的人工和半人工的控制系統(tǒng)中，很難滿足當今時代發(fā)展的需要。因此，出現(xiàn)了一種智能的控制系統(tǒng)，它可以很好地解決采礦行業(yè)中的大規(guī)?？刂茊栴}。隨著國家在電力行業(yè)的發(fā)展，對采礦業(yè)發(fā)展來講也多有助益[4]。

在采礦過程中，傳輸技術的應用是十分關鍵的，直接影響到了能否最大限度地保證生產(chǎn)的效率和安全性。目前，在大部分種類與容量的機電設備中都采用了這種傳輸技術，其可以讓采礦的工作效率得到更好的提升，同時還可以減少設備損耗。目前，國內(nèi)大部分煤炭企業(yè)都已經(jīng)采用了電牽式采煤機來取代傳統(tǒng)的水力采煤機，與目前使用的水力采煤機相比，電力采煤機可以有效提高聯(lián)合作業(yè)的效率，并且在工作的穩(wěn)定性上也得到了很大的改善，這對于工采礦業(yè)中的機械電動提升來說，無疑是一種很好的補充[5]。

(3)機電設備對于應用過程的要求

關于工作人員的需求：在機電設備，特別是在機電一體化的操作中，對工作人員的專業(yè)技術和職業(yè)素養(yǎng)有著比較高的要求。因此，有關公司一定要持續(xù)地強化對工作人員的技術培訓，避免因為各種錯誤而造成安全事故。對于硬件設備所具備的要求：因為在設計中，對機電一體化相關設備的要求較為細化與嚴苛，所以對于材料也有較高的標準，因此，一定要強化對機電設備材料的使用與選擇，以此來保證機電設備智能化與自動化水平得到有效提升[6]。

在采煤產(chǎn)業(yè)中，最常用的是電牽引采煤機設備，通過IC控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)采煤機智能化控制。與常規(guī)裝置比較，電動拖曳式采煤裝置有以下優(yōu)勢和劣勢：一是電力驅動采煤機裝備的特點是具有優(yōu)良的拖曳特性，電力驅動采煤機在工作時可以持續(xù)地向其輸出拖曳力。二是電驅式采煤機可確保在開采中滑動時產(chǎn)生動力剎車，并在其主軸末端設置剎車以阻止機械滑落，在大傾角開采中具有明顯的優(yōu)越性，可用于50°±10°的傾角開采。

礦山企業(yè)在生產(chǎn)過程中，所使用的各種機械、電氣等機械產(chǎn)品的使用，其各自的特點也各不相同。針對目前我國礦山建設項目中，礦山機械裝備的安全管理現(xiàn)狀，可以看出，大部分的機電設備管理部門都是以機電生產(chǎn)為主，利用機械生產(chǎn)來獲取更高的利潤，這就造成了對機械設備安全管理工作的忽視，從而對機械設備的安全使用產(chǎn)生了不利的影響。目前，礦山項目中所使用的各種機電裝置種類較多，對其運作的品質(zhì)沒有統(tǒng)一的評判標準，同時，相關的安全管理者也缺乏對其進行規(guī)范化的管理以及對其進行安全管理的認識，這就極易造成其運作過程中的一些安全問題。另外，一些開采項目因為缺乏足夠的資本和經(jīng)濟費用，無法對其進行快速的升級，加之沒有健全的機電設備安全防護裝置和設施，一方面，會造成在使用過程中出現(xiàn)較大的磨損和腐蝕，從而降低設備的工作效率和工作品質(zhì)。同時，由于設備故障和短路等原因，也會給設備帶來潛在的安全風險，從而增加各種安全事件的可能性。

3.采礦工程中機電設備投入使用的意義

(1)機電設備現(xiàn)狀及發(fā)展方向

如今，智能化、自動化、國產(chǎn)化是目前我國機械工業(yè)發(fā)展的必然趨勢。當前，礦山機械裝備的發(fā)展速度很快，但與國際先進水平的差距還很大。一是自主研發(fā)水平不高，國內(nèi)大部分機械裝備都能自主研發(fā)，但國內(nèi)裝備的安全性、可靠性與國際先進水平相差甚遠，關鍵裝備的自主研發(fā)水平也不高。二是國內(nèi)裝備的智能程度不高。所以在發(fā)展機電裝備的時候，應當著重于兩個方面：一是為了滿足現(xiàn)代自動化的要求，使礦業(yè)裝備系統(tǒng)機器化。二是對關鍵裝備進行國內(nèi)制造，并研制出擁有自己知識產(chǎn)權的裝備。

(2)機電設備的應用意義

在采礦行業(yè)中，實行機電一體化是一項十分重要的工作，也是一項與社會發(fā)展相適應的工作。完成對采礦業(yè)機械裝備的升級與推廣，對提高開采工業(yè)的生產(chǎn)效率，提高開采的成本效益具有重要意義。在采礦業(yè)中得到了普遍的應用，這種應用不但讓傳統(tǒng)落后的采礦生產(chǎn)方式發(fā)生了變化，還可以在減少工作人員的工作時間和工作強度的同時，有效地提高生產(chǎn)產(chǎn)量，從而大大地提高開采行業(yè)整體的經(jīng)濟效率。二是礦山企業(yè)的經(jīng)營管理，減少了企業(yè)經(jīng)營的風險。機電設備最明顯的特點就是它能夠實現(xiàn)自動化和智能化，替代工作人員從事具有高風險的工作，有效地減少事故的發(fā)生[7]。

4.采礦過程中機電設備的具體應用分析

(1)現(xiàn)代采礦業(yè)對設備的要求

當今煤礦生產(chǎn)中經(jīng)常發(fā)生安全事件，對煤礦機械的應用以及對煤礦機械的技術改造已是刻不容緩?，F(xiàn)代采礦行業(yè)對機電裝備提出了如下要求。

一是機電裝備本身應該具備良好的耐腐蝕性能，能夠在井下的復雜環(huán)境中工作。

二是采礦行業(yè)的機械、電氣等產(chǎn)品、電子設備的自重不能太大，維護、使用方便。

三是機械系統(tǒng)要有一定的可靠性，不但要保證機械系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性，還要保證對井下環(huán)境監(jiān)測對數(shù)據(jù)的及時反饋，以及對儀器的自我檢測。

四是要保證機械、電氣的壽命周期較長、維護周期較短、性能價格比較高。五是機械和電氣裝置結構簡潔，使用方便，易于工作人員使用。

(2)機電設備在采礦過程中具體應用實踐

當前，采礦業(yè)機電設備的普及率已經(jīng)很高了，而且設備的更新速度也很快，由于涉及的領域越來越廣，僅對其中四項技術的具體運用進行介紹。

一是煤礦企業(yè)的安全監(jiān)測體系。因為采礦行業(yè)對公司的實力和資本都有很高的要求，所以政府一直都是鼓勵公司向大型規(guī)模發(fā)展。所以，目前采用的手動或半手動方式的控制方式，已不能滿足當前的要求。智能控制技術的誕生為采礦行業(yè)如何實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)提供了良好的途徑。

二是采用了AC傳輸技術。近年來，由于國家對礦井、礦山等領域的積極推動，使礦井調(diào)節(jié)技術得到了長足的發(fā)展。在煤礦企業(yè)中，傳輸技術的好壞直接影響著企業(yè)的安全與高效。當前，大多數(shù)型號、功率大小的電動機都采用了這種驅動方式，極大地改善了采礦工作的工作效率，減少了設備的損失。

三是在煤礦工業(yè)中實現(xiàn)了采煤機械和電氣一體化。當前，國內(nèi)大多數(shù)的礦井都使用了電牽采煤機來取代常規(guī)的液壓式，其中，與常規(guī)的液壓式相結合，使機電化的電牽采煤機的工作效率有了很大的提升，并且其工作穩(wěn)定性也更加出色。

四是煤礦井下提升機的電氣。在采礦行業(yè)中最具有機電代表意義具有機電水準的就是提升機，現(xiàn)在國內(nèi)使用的提升機都是基于自動控制、工程通信、電子、機械、電力等多方面技術而進行的，具有較強的工作精度。采礦過程中機電設備運行圖如圖1所示。

圖1 采礦過程中機電設備運行圖

(3)機電設備應用要求

一是人才素質(zhì)的問題。機電設備尤其是機電一體化，對工作人員的職業(yè)素養(yǎng)有很高的要求，所以有關的公司需要對上崗的工作人員進行系統(tǒng)的訓練，避免出現(xiàn)操作事故。二是應該具備相應的裝備和硬件條件。機電一體化裝備的設計較為精細，對所用材料有較高的需求，應加大對機電設備材料的研發(fā)與升級力度，為提高我國機電設備的自動化與智能化水平做出貢獻。

機電設備使用的是集成技術，因此對操作員的素質(zhì)有很高的要求。有關的公司工作人員在開始進行機電操作前，一定要對操作員進行嚴格的訓練，防止出現(xiàn)操作方面的事故。使用機電設備在地下工作時，對設備的硬件有很大的需求，對設備所使用的材料也有很高的需求，因為設備比較緊湊，因此，對設備材料進行更新及研發(fā)，仍是提升機電設備自動化和智能化水平的重要環(huán)節(jié)[8]。

5.結束語

在開采過程中，大量地采用機電設備，是當今世界發(fā)展的主要趨勢。在我國，機電設備發(fā)展時間較晚，發(fā)展速度相對緩慢，雖然近些年來，我國機電設備在采礦工業(yè)有較大發(fā)展，但是依然存在起步較晚，核心技術不足等問題，為此，應該要把握當前的發(fā)展機遇，大力培育機電設備高素質(zhì)人才，加大對機電設備的建設材料和自動化、智能化研究，努力追趕世界上的機電設備，為社會主義經(jīng)濟建設發(fā)展提供根本保障。