丁龍　喬攀　黎坤

摘 要：機(jī)電一體化是一門(mén)綜合學(xué)科，它包括機(jī)械、電氣、信息、計(jì)算機(jī)等多種先進(jìn)技術(shù)，在當(dāng)前的各大煤礦企業(yè)中應(yīng)用十分廣泛。由于電子技術(shù)的迅速發(fā)展，傳統(tǒng)的煤礦作業(yè)模式已不能滿足企業(yè)發(fā)展的要求，而機(jī)電一體化這種運(yùn)作模式可以很大程度上降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率，保障了施工作業(yè)的安全性。本文主要介紹機(jī)電一體化的技術(shù)原理、發(fā)展歷程和特色優(yōu)勢(shì)以及它實(shí)踐應(yīng)用意義。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化；煤礦機(jī)械；應(yīng)用研究

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.05.144

近年來(lái)煤礦工業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級(jí)越來(lái)越明顯，它對(duì)于高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)和高效的生產(chǎn)技術(shù)需求也有了一種新的需求。在生產(chǎn)力水平迫切需要提高的大背景下，機(jī)電一體化的出現(xiàn)給煤礦企業(yè)帶來(lái)了希望，成為了當(dāng)前各大煤礦企業(yè)普遍應(yīng)用的生產(chǎn)運(yùn)作模式。煤礦工業(yè)在傳統(tǒng)工業(yè)中是一種比較傳統(tǒng)和主打的產(chǎn)業(yè)，在新產(chǎn)業(yè)迅速崛起的今天，若要穩(wěn)定鞏固自身的地位，就要不斷改進(jìn)生產(chǎn)運(yùn)作模式，不斷引入最先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備，降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率和生產(chǎn)質(zhì)量，進(jìn)而提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

1 機(jī)電一體化的相關(guān)概述

1.1 技術(shù)原理

機(jī)電一體化即通過(guò)對(duì)電力電子、信息通信、計(jì)算機(jī)控制等先進(jìn)技術(shù)的整合，同時(shí)借鑒微電子技術(shù)、智能軟件技術(shù)的技術(shù)精華，實(shí)現(xiàn)不同技術(shù)形式之間的相互滲透與結(jié)合的一種廣泛運(yùn)用于煤礦生產(chǎn)活動(dòng)中的科技匹配系統(tǒng)。機(jī)電一體化代表著煤工業(yè)技術(shù)中先進(jìn)生產(chǎn)要素的結(jié)晶，以其系統(tǒng)化、智能化、微型化和人性化的諸多優(yōu)勢(shì)，廣泛應(yīng)用于煤礦企業(yè)的生產(chǎn)領(lǐng)域，并為各大企業(yè)帶來(lái)較為豐厚的效益。實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)工業(yè)優(yōu)化升級(jí)的同時(shí)，將先進(jìn)的機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于煤礦機(jī)械中，還能節(jié)能降耗，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的生產(chǎn)目標(biāo)。

1.2 發(fā)展歷程

我國(guó)機(jī)電一體化起步較晚，其發(fā)展歷程大致可以分為3個(gè)階段：第一階段，上個(gè)世紀(jì)60年代初，為滿足國(guó)防建設(shè)的需求，在軍工企業(yè)中科研人員開(kāi)展了大量的實(shí)踐研究，進(jìn)而制造出一系列電子技術(shù)與機(jī)械系統(tǒng)相結(jié)合的技術(shù)載體，為機(jī)電一體化的研制開(kāi)發(fā)奠定了穩(wěn)定的基礎(chǔ)。第二階段，上世紀(jì)70年代開(kāi)始，計(jì)算機(jī)、通信以及控制技術(shù)得到了快速發(fā)展，逐漸走向成熟，這些外部技術(shù)基礎(chǔ)推動(dòng)了機(jī)電一體化的進(jìn)一步發(fā)展。第三階段，起始于20世紀(jì)90年代，民用工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)體系中的地位逐漸增強(qiáng)，在眾多科研院校、研究單位和企業(yè)的共同研究下，機(jī)電一體化技術(shù)得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，盡管與發(fā)達(dá)國(guó)家存在較大差距

1.3 特色優(yōu)勢(shì)

隨著新興科技產(chǎn)業(yè)的蓬勃崛起，科學(xué)與技術(shù)之間的融合逐漸增強(qiáng)，傳統(tǒng)的能源經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)模式越發(fā)不能滿足當(dāng)前國(guó)家崛起的戰(zhàn)略需要，因而實(shí)現(xiàn)技術(shù)體制的改革創(chuàng)新，促成機(jī)電一體化體制的構(gòu)建，既是一種必要性的驅(qū)使，也具有得天獨(dú)厚的特色優(yōu)勢(shì)。

2 煤礦機(jī)械中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用分析

2.1 機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦安監(jiān)系統(tǒng)中的應(yīng)用

煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)是機(jī)電一體化技術(shù)的集中體現(xiàn)，但在我國(guó)起步很晚，1980年以后才逐漸開(kāi)始在煤礦中得到應(yīng)用，其原因主要有兩個(gè)方面，一方面是因?yàn)樯鲜兰o(jì)80年代實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的安監(jiān)系統(tǒng)逐步成熟，開(kāi)始得到應(yīng)用，另一方面也是因?yàn)閲?guó)外更為先進(jìn)的煤礦監(jiān)控技術(shù)很大程度上促進(jìn)、幫助了我國(guó)安全監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展。安全監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用在很大程度上降低了煤礦事故的發(fā)生，對(duì)于煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)無(wú)疑起到了重要的作用。

2.2 機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦運(yùn)輸系統(tǒng)中的應(yīng)用

隨著機(jī)電一體化技術(shù)的逐步成熟，煤礦企業(yè)嘗試了在井下運(yùn)輸系統(tǒng)中應(yīng)用這一技術(shù)，如帶式運(yùn)輸機(jī)。由于帶式運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸距離長(zhǎng)、功率大，機(jī)電一體化的應(yīng)用可以在很大程度上排除安全隱患，其核心技術(shù)也在實(shí)踐中得到了廣泛的發(fā)展，并能夠?qū)崿F(xiàn)大傾角、長(zhǎng)距離的安全運(yùn)輸，相配套的技術(shù)和關(guān)鍵元件也得到了產(chǎn)品研發(fā)與理論研究。

2.3 機(jī)電一體化技術(shù)在采煤機(jī)中的應(yīng)用

煤礦機(jī)械自動(dòng)化不僅能夠提高工作效率，也能大大降低安全隱患，為此，機(jī)電一體化的采煤機(jī)被逐步研發(fā)應(yīng)用。此類(lèi)型采煤機(jī)采用電牽引，相比傳統(tǒng)的液壓牽引采煤機(jī)動(dòng)力更強(qiáng)，煤層傾角較大、頂板突然來(lái)壓導(dǎo)致采煤機(jī)下滑時(shí)，自身也可以實(shí)現(xiàn)制動(dòng)。同時(shí)，機(jī)電一體化的采煤機(jī)結(jié)構(gòu)上更為簡(jiǎn)單，整機(jī)效率高，可靠性強(qiáng)，在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。

2.4 提升機(jī)中的機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用

交直流全數(shù)字化提升機(jī)代表著煤礦機(jī)械中機(jī)電一體化技術(shù)的最高水平。在內(nèi)裝式提升機(jī)上，將驅(qū)動(dòng)與滾筒的機(jī)械結(jié)構(gòu)合二為一，總體整合了電力電子、機(jī)械、自動(dòng)控制、通信等相關(guān)先進(jìn)技術(shù)。采用總線方式的全數(shù)字化提升機(jī)不僅大大簡(jiǎn)化了電器安裝，也使其達(dá)到了高度可靠的效果。

3 機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用意義

3.1 實(shí)現(xiàn)了煤礦開(kāi)采的高效生產(chǎn)

煤礦機(jī)械機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，在很大程度上提高了礦山開(kāi)采效率，改變了以往落后的生產(chǎn)方式和作業(yè)模式，提升其中的技術(shù)操作便捷性和安全性，極大降低了工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)提升了生產(chǎn)效率和勞動(dòng)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)升級(jí)。

3.2 提高了礦山開(kāi)采的經(jīng)濟(jì)效益

煤礦機(jī)械中機(jī)電一體化技術(shù)的成功應(yīng)用大幅提高了煤炭產(chǎn)量，降低了礦山開(kāi)采的生產(chǎn)費(fèi)用，增加了煤炭企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，并帶動(dòng)了相關(guān)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，推動(dòng)了地方經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展。

3.3 提高了安全的煤礦開(kāi)采工作環(huán)境

良好的開(kāi)采環(huán)境是安全生產(chǎn)的有力保證，隨著機(jī)電一體化技術(shù)的大量推廣應(yīng)用，煤礦機(jī)械的效率大大提高的同時(shí)，在很大程度上也減少了安全隱患的發(fā)生。傳統(tǒng)的破、裝、運(yùn)、支、處等生產(chǎn)環(huán)節(jié)的機(jī)械被現(xiàn)代化的設(shè)備逐步取代，將采礦工作人員從危險(xiǎn)的開(kāi)采工作中脫出來(lái)，降低了發(fā)生危險(xiǎn)事故的幾率，使礦工的人身安全得到了保證，防止了職業(yè)病與工傷的發(fā)生。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的不斷進(jìn)步，煤礦企業(yè)在發(fā)展中對(duì)機(jī)電一體化也提出了新的要求，這在一定程度上促進(jìn)了機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展和完善。當(dāng)前的機(jī)電一體化技術(shù)中已經(jīng)融入了網(wǎng)絡(luò)、光纖以及人工智能等新技術(shù)，在很大程度上可以提高工作效率以及作業(yè)的安全性，確保煤礦企業(yè)健康穩(wěn)定的發(fā)展。

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