张峰
山西晋盂煤业（集团）有限公司，山西省阳泉市盂县 045100
摘要：在时代不断进步的过程中行业竞争也越来越激烈，在这样的形式下机电一体化技术在煤矿行业中得到了广泛应用。机电一体化在机械采煤中的应用，不仅提升了采煤效率，扩大了产能，也给煤矿带来了新的发展契机，在未来具有广阔的发展潜力。本文以煤矿机械采煤作为研究对象，探究机械采煤中机电一体化的具体应用，旨在改变煤矿企业的生产方式，创造更高的经济和社会效益，通过理论和实际相结合的方法来完成机电一体化下的机械采煤作业研究。
关键词：机械采煤;机电一体化;应用
引言
在煤矿开采过程中，煤矿企业开采作业时，需要保证质量的、提高效率、满足社会的需求，确保煤矿企业的稳定发展。要想提高煤矿企业的采煤产量，最重要的就是综合机械化的采煤工艺。
1煤矿机电一体化技术的优势
1.1增强了设备的安全性
在煤矿开采过程中，机械设备会发生故障。在过去，对于机电设备的故障只能通过对设备进行检查或察觉设备运行的异常情况才能发现，这极大地增加了机械设备发生故障的可能性。当前，采煤设备的机电一体化程度正在不断提高，一些设备配置了电子控制系统。在采用机电一体化技术后，通过在机械设备上安装一些传感器采集设备运行的参数，就可及时发现设备故障。若设备的运行参数发生异常，相应的指示灯会异常或发出相应警报，可有效地避免安全事故的发生。例如：机械设备的温度过高时，机械设备上的温度显示器会变红，提示工作人员要注意安全。
1.2开采效率高
综采技术的优势在于实现对煤炭的高效开采，使得矿井单产量由过去的最高几十万吨提升到现在的几千万吨。可以说综采技术是煤矿开采史上一次技术上的革命，解放了煤矿的生产力，使得生产效率大幅度提高。综采技术的高效率一方面是由于采用了大功率的采煤机，另一方面是由于采用了自动化技术。与普通采煤技术相比，综采技术所采用的采煤机功率更大，对煤层开采的效率更高。通过采用液压支架电液控制系统，在开采时实现了对顶板的自动管理。最近几年来，厚煤层综采技术的发展在很大程度上依赖于液压支架控制系统和液压支架的制造技术。
2煤炭综合机械化采煤工艺的分类
2.1有效的短壁采煤机械化采煤工艺
针对于短壁采煤机械化的开发技能来讲，这种技术大多数在综合开采的作业面上下端头处能够快速的进行工作，以及在回采巷机械化当中也有着大量的运用，短壁综合开采具备适用范围广泛、操作简单灵活以及开发过程统一等特征，当作业面有着接替紧张的不良现象或是开采的比例不均等的时候，都能运用短壁开采机械化采煤技术去高效的处理这些弊端。短壁综合开发技能与长臂综合开发技能之间有着本质的区别，短壁综合机械化开发技能在倾斜的厚煤层、较厚煤层当中的中小型煤炭当中有着大范围的普及和运用。
2.2液压支架电液控制系统
在进行采煤时，液压支架的主要功能是对煤层的顶板进行支撑，以保证开采的安全。在回采完成后，液压支架需跟随采煤机移动，这个过程需要液压支架电液控制系统配合完成。液压支架的电液控制系统是计算机技术、通讯技术、控制技术、传感技术和液压技术综合一体化的系统，其是综合机械化采煤的关键。液压支架的电液控制系统主要负责液压支架的移动和支撑顶板，其是通过控制液压支架的支撑力实现的。在移架时，通过电液控制系统来降低液压支架的工作阻力，即将液压支架的液压油抽出。待液压支架到达指定的位置后，再向液压支架内注入液压油，使其达到正常的工作阻力。在这个过程中，不仅要控制液压支架液压油的压力，还要控制液压支架的工作姿态，例如倾角和高度等。
通过电液控制系统，可实现液压支架的自移，极大地提高了煤矿开采效率。这是由于在煤矿开采过程中，支护顶板是煤矿开采的关键，若支护顶板用的时间很多，则回采效率必然会很低，例如普通机械化采煤采用的是单体液压支柱，无法实现对顶板的快速支护，煤矿开采效率很低。此外，液压支架及其电液控制系统的使用，大大降低了煤矿开采对工人数量的要求，将人从繁重的体力劳动中解放出来。
2.3煤矿运输
在基本的采煤和挖煤作业结束以后，需将挖出来的煤炭资源运输到指定的区域。现阶段，随着各个煤矿生产规模的逐步扩大，煤矿企业的产能都有所增长，且井下距离呈现逐步增加的状态，这就使在煤矿采煤作业中的运输距离延长，运输难度增大。只有加强在运输方面的技术投入，才能够保障高效、安全的运输。在很多的发达国家，利用的是带式运输机来完成运输任务，这种运输机的容量较大，一般是通过直流式交流变频驱动方式来保障运输任务的完成。随着我国煤矿行业发展水平的逐步提升，为保障运输的便捷性，生产中所使用的运输机不仅要具备运输传递的基本功能，更是要兼具自我诊断和保护处理的功能，以应对煤炭运输中的各种突发问题。
2.4长臂综合机械化采煤技术
所谓的长壁综合机械化采煤工艺，是在工作面设备的作用下完成的，其中主要包括采煤机、液压支架装置以及可伸缩带式输送机装置等。为了保证采煤的效率和质量，通常需要计算好工作面长度，可采用端头作业与斜切进刀的方式进行开采。因为刮板输送机会使工作面长度增加时常收到制约与困扰，为此较为有效的方法是增加工作面长度和减少采煤过程中断头工作工序和对煤层斜切次数移。采用这种方式进行采煤工作中，还需要对开采矿点进行充分的考察了解，对地质条件、可伸缩式输送机的伸缩长度以及工作面的推进长度等有个清楚的认识，从而掌握好采煤机的工作深度，提高采煤量，确保端头作业工序以及其他设备的工作效率，实现采煤量的最大化。
2.5放顶煤液压支架
为了更好地利用支承压力的作用实现对煤层的开采，发明了综采放顶煤技术。这项技术的核心在于使用放顶煤液压支架。本质上，放顶煤液压支架也是支撑掩护式液压支架的一种，只是在普通支架的后方增加了1个放煤口。这样对液压支架进行少量改装，就可以使综采工作面的产量成倍增加。在工作面回采时，液压支架顶部上方的煤体会通过后方的放煤口放出。这种支架适用于厚及特厚煤层的开采，特别是8m厚以上的煤层，成本非常低，得到了众多煤矿的一致认可。
3机电一体化技术在煤矿生产中的应用展望
现代机械全部朝着智能化、自动化以及信息化的方向进行发展，因此机电一体化技术在煤矿生产中的应用，实现了煤矿机械的自动化以及智能化生产应用，有效地提升了煤矿企业的经济效益，并在一定程度上降低了煤矿开采中存在的风险，保障了煤炭开采工人的生命、财产安全。但是，机电一体化技术在煤矿机械中的应用还尚不成熟，因此还需要相关的科研人员加强对机电一体化技术的应用研究。通过不断地研究实现煤矿开采机械全套设备的机电一体化，强化机器设备信号传输的稳定性以及高效性，使煤矿机械设备在恶劣的生产环境中，依然能保持正常的生产运行，满足煤矿企业的生产需求。
结语
机电一体化作为信息时代的产物，在煤矿生产中有着良好的应用效果，尤其是机械采煤作业中，机电一体化的技术优势明显。将机电一体化技术使用到各种机械设备中，有效提升了设备的性能、完善了设备功能，克服了传统采煤方式的弊端，为煤矿创造了巨大的效益。在未来，机电一体化还有着更好的发展前景。
参考文献
［1］董江涛．机电一体化在机械采煤中的应用与发展分析［J］．石化技术，2020，27(04):201+300．
［2］董江涛.机电一体化在机械采煤中的应用与发展分析［J］.石化技术，2020，27(4)：201.
［3］李博.机电一体化在机械采煤中的应用与发展［J］.石化技术，2019，26(12)：359-360.