劉玉東

摘 要：煤炭是中國(guó)重要的能源。煤炭工業(yè)的蓬勃發(fā)展在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有重要地位。因此，近年來(lái)，煤炭企業(yè)各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)高度重視機(jī)電一體化技術(shù)在煤炭生產(chǎn)中的應(yīng)用和推廣。本文主要研究機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦中的應(yīng)用。根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)，分析了煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化；礦井應(yīng)用；發(fā)展趨勢(shì)

前言

煤炭資源的需求是中國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)。在現(xiàn)代科技社會(huì)里，所有的礦山生產(chǎn)離不開(kāi)高端機(jī)電技術(shù)的支持和幫助?？茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展順應(yīng)了機(jī)電一體化的出現(xiàn)。煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品能給社會(huì)帶來(lái)可觀的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和效益。煤礦開(kāi)采是非常特殊的，必須與機(jī)電設(shè)備相一致才能實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。機(jī)電一體化礦井是高產(chǎn)高效的最佳選擇。

1 機(jī)電一體化概述

機(jī)電一體化技術(shù)是集機(jī)械技術(shù)、電氣電子技術(shù)、信息技術(shù)、微電子技術(shù)、傳感技術(shù)等多種現(xiàn)代技術(shù)于一體的綜合應(yīng)用技術(shù)。將這些技術(shù)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)活動(dòng)中。機(jī)電一體化產(chǎn)品是在機(jī)電產(chǎn)品的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種新型機(jī)電產(chǎn)品。在礦業(yè)發(fā)展過(guò)程中，需要應(yīng)用機(jī)電一體化產(chǎn)品提高生產(chǎn)效率。煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)有效結(jié)合，為企業(yè)生產(chǎn)提供了更強(qiáng)大的功能。目前，中國(guó)的煤礦機(jī)電一體化技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)。機(jī)電一體化技術(shù)的產(chǎn)品具有智能化、控制化和協(xié)調(diào)化的特點(diǎn)，能節(jié)約能源、減少消耗，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度。

典型的機(jī)電一體化系統(tǒng)由控制器和被控對(duì)象兩部分組成。被控對(duì)象由機(jī)械本體、檢測(cè)元件和執(zhí)行元件組成。控制器由認(rèn)知、信息處理和控制組成。它的核心技術(shù)包括計(jì)算機(jī)與信息處理技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、傳感檢測(cè)技術(shù)、機(jī)械制造技術(shù)和統(tǒng)一服務(wù)傳輸技術(shù)。

2 在煤礦機(jī)電一體化生產(chǎn)中的應(yīng)用

2.1 提升中的機(jī)電一體化主要用于機(jī)器

煤礦生產(chǎn)的本質(zhì)是礦井提升機(jī)。礦井提升機(jī)的主要工作場(chǎng)所不僅是井下作業(yè)，而且是地面作業(yè)的一部分。機(jī)電一體化技術(shù)在礦井提升機(jī)中的應(yīng)用，可以充分發(fā)揮提升機(jī)的整體功能，實(shí)現(xiàn)提升機(jī)的全數(shù)字化運(yùn)行。機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，可以對(duì)提升機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行一定程度的簡(jiǎn)化，并將驅(qū)動(dòng)與滾筒等相結(jié)合，充分發(fā)揮機(jī)電一體化的作用。提升機(jī)的數(shù)字化管理，使通信速度更快，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械診斷功能的全自動(dòng)化，使提升機(jī)的操作和控制更加簡(jiǎn)單，大大提高了提升機(jī)的工作效率。

2.2 機(jī)電一體化在采煤機(jī)上的應(yīng)用

在中國(guó)大部分煤礦都采用綜合機(jī)械化采煤系統(tǒng)，促進(jìn)了煤炭生產(chǎn)的自動(dòng)化過(guò)程。采煤機(jī)已逐步由液壓牽引轉(zhuǎn)向機(jī)械牽引和電氣牽引。機(jī)電牽引和液壓牽引相比液壓牽引有許多優(yōu)點(diǎn)。機(jī)電一體化牽引技術(shù)具有良好的牽引性能。它具有更大更穩(wěn)定的牽引力，克服阻力，并能在滑動(dòng)過(guò)程中制動(dòng)。由于增加了防滑剎車(chē)裝置，機(jī)電一體化牽引可以在大角度工作面上運(yùn)行。機(jī)電一體化牽引技術(shù)穩(wěn)定性好，運(yùn)行可靠，在惡劣環(huán)境下能長(zhǎng)期保持良好的工作環(huán)境。整機(jī)的磨損相對(duì)較小，維修保養(yǎng)。保護(hù)簡(jiǎn)單，故障少。機(jī)電一體化采煤機(jī)具有良好的動(dòng)態(tài)特性。通過(guò)控制系統(tǒng)，可方便地調(diào)整操作參數(shù)。該采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，效率高。電牽引采煤機(jī)由計(jì)算機(jī)控制，可自動(dòng)支持。微型計(jì)算機(jī)監(jiān)控裝置安裝在刮板輸送機(jī)上。實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制系統(tǒng)。機(jī)電一體化技術(shù)在采煤機(jī)上的應(yīng)用，使采煤機(jī)的整體動(dòng)作更加協(xié)調(diào)，大大提高了采煤機(jī)的工作效率，操作簡(jiǎn)單，維護(hù)保養(yǎng)方便，經(jīng)濟(jì)效益高。

2.3 機(jī)電一體化技術(shù)在安全監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)是煤礦機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用的重要體現(xiàn)，并發(fā)揮對(duì)煤礦的安全生產(chǎn)和管理的積極作用。傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)具有明顯的缺陷：傳感器不能完全滿(mǎn)足實(shí)際的需要，穩(wěn)定性相對(duì)較差，壽命不長(zhǎng)。用于煤礦機(jī)電一體化技術(shù)往往由計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)和控制（單片機(jī)、PLC或嵌入式計(jì)算機(jī)）和監(jiān)控系統(tǒng)的各種傳感器?？刂葡到y(tǒng)可以對(duì)機(jī)電設(shè)備的參數(shù)、顯示參數(shù)直接在電腦屏幕上，并執(zhí)行功能的命令，根據(jù)采集的參數(shù)。同時(shí)，故障的類(lèi)型和診斷的幫助模式顯示在屏幕上以保證采煤機(jī)和刮板連接機(jī)之間的正常聯(lián)系。

3 煤礦機(jī)電一體化的應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)

機(jī)電一體化技術(shù)對(duì)生產(chǎn)方式和煤礦機(jī)械設(shè)備的發(fā)展方向有很大的影響。在煤礦井下的工作條件十分惡劣，工作空間狹窄，高濃度的灰塵和潮濕的環(huán)境中共存，使煤礦工人努力工作，和職業(yè)病如矽肺病和風(fēng)濕病是難以從根本上消除。特別是，如水、火等自然災(zāi)害，氣體和塵埃，如噴涌，爆炸和屋頂?shù)顾瑢?duì)員工的生命安全受到嚴(yán)重威脅。由于歷史和現(xiàn)實(shí)的原因，文化素質(zhì)高的工人不愿意工作，和文化素質(zhì)和知識(shí)結(jié)構(gòu)的地下工作者都低，嚴(yán)重影響了采礦業(yè)的現(xiàn)代化進(jìn)程。井下作業(yè)的勞動(dòng)力來(lái)源減少。因此，實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化和無(wú)人駕駛的地下工作是世界采礦工人的目標(biāo)。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的關(guān)鍵是采用機(jī)電一體化技術(shù)指導(dǎo)及相關(guān)技術(shù)的工業(yè)機(jī)器人技術(shù)。

3.1 智能化發(fā)展趨勢(shì)

煤礦機(jī)電一體化技術(shù)將朝著智能化方向發(fā)展。智能機(jī)電一體化技術(shù)能夠最大限度地處理生產(chǎn)過(guò)程中的各種管理，提高機(jī)電一體化的技術(shù)水平。將煤礦機(jī)電一體化系統(tǒng)改造為智能化系統(tǒng)，使系統(tǒng)具有人的思維能力和邏輯能力，減輕了人工作業(yè)的壓力，提高了煤礦生產(chǎn)的效率。

3.2 信息網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢(shì)

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，煤礦機(jī)電一體化技術(shù)也將朝著信息網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。形成特色機(jī)電一體化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)系統(tǒng)，將煤礦管理納入信息網(wǎng)絡(luò)的范圍，實(shí)現(xiàn)煤礦生產(chǎn)的網(wǎng)絡(luò)化管理。

3.3 環(huán)境趨勢(shì)

煤礦企業(yè)的發(fā)展給企業(yè)帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)也給環(huán)境造成了嚴(yán)重的破壞。煤礦機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)朝綠色化方向發(fā)展。為了減少煤礦生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的破壞，通過(guò)機(jī)電一體化技術(shù)實(shí)現(xiàn)煤礦生產(chǎn)綠色開(kāi)采，可以促進(jìn)煤礦工業(yè)和自然環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

4 結(jié)束語(yǔ)

煤礦機(jī)電一體化技術(shù)是煤礦綜合自動(dòng)化發(fā)展的基礎(chǔ)，也是煤礦企業(yè)信息化建設(shè)的重要支撐技術(shù)。應(yīng)用和煤礦機(jī)電一體化技術(shù)推廣中挖掘，挖掘，運(yùn)輸和設(shè)備應(yīng)用于推動(dòng)在中國(guó)煤礦綜合生產(chǎn)能力。同時(shí)又安全、高效、清潔。為現(xiàn)代高技術(shù)煤炭工業(yè)的優(yōu)化奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]曹天斌.煤炭機(jī)電一體化技術(shù)在煤炭生產(chǎn)中的應(yīng)用分析[J].河南科技，2014，01：130.

[2]唐濤.探究煤炭機(jī)電一體化應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)[J].河南科技，2014，11：131.

[3]郝錦龍.煤炭企業(yè)中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用探究[J].科技情報(bào)開(kāi)發(fā)與經(jīng)濟(jì)，2011，10：167-170.

[4]李純強(qiáng).煤炭機(jī)電一體化技術(shù)在煤炭生產(chǎn)中的應(yīng)用探析[J].科技與企業(yè)，2013，09：317.

[5]王道存，張二合，吳猛.煤炭機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用研究[J].中國(guó)科技投資，2012，26：128.