朱興愛

（貴州盤江精煤股份有限公司土城礦，貴州六盤水 553529）

0 引言

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)因具有眾多的優(yōu)勢開始廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。在煤礦機(jī)械設(shè)備中，機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)成為關(guān)鍵性技術(shù)。在注重于煤礦開采效率與質(zhì)量的前提下，各種煤礦機(jī)械設(shè)備代替了傳統(tǒng)的人工開采方式，而機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用，可以提升設(shè)備的穩(wěn)定性與安全性，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的高效利用，所以煤礦機(jī)電一體化技術(shù)必然會(huì)成為煤礦機(jī)械設(shè)備的主要運(yùn)用技術(shù)與發(fā)展方向之一。下面將結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)及相關(guān)資料，就機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用展開分析。

1 機(jī)電一體化的技術(shù)基礎(chǔ)

機(jī)電一體化技術(shù)是跨學(xué)科的集成技術(shù)，是各種技術(shù)的組成。當(dāng)前機(jī)電一體化向智能化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、小型化和系統(tǒng)化方向發(fā)展，機(jī)械工程、傳輸技術(shù)和傳感器是機(jī)電一體化技術(shù)的關(guān)鍵。

（1）機(jī)械制造技術(shù)。機(jī)電一體化過程與機(jī)械生產(chǎn)密不可分，機(jī)械制造技術(shù)在機(jī)電一體化中占有非常重要地位。首先，機(jī)械生產(chǎn)、傳動(dòng)技術(shù)和傳感器之間有聯(lián)系。機(jī)械制造技術(shù)在集成中具有重要的作用，但不是核心技術(shù)，它還有很大的發(fā)展空間。其次是利用機(jī)械制造技術(shù)提高工作效率。機(jī)械制造是機(jī)電一體化最重要的課題，也是設(shè)計(jì)和技術(shù)中不可缺少的組成部分。因此，機(jī)械制造具有很高的學(xué)習(xí)價(jià)值和研究價(jià)值，學(xué)習(xí)相關(guān)技術(shù)有利于制定一個(gè)完善的機(jī)械制造方案。所以，煤礦機(jī)械設(shè)備制造的基礎(chǔ)是機(jī)械生產(chǎn)，相關(guān)技術(shù)人員不僅要懂設(shè)計(jì)，還要懂生產(chǎn)，這樣才能將機(jī)械能和電能更好地整合到煤礦機(jī)械設(shè)備。

（2）傳動(dòng)技術(shù)。傳動(dòng)技術(shù)是最常見的機(jī)械傳動(dòng)方式，有磁力傳動(dòng)、氣動(dòng)傳動(dòng)、機(jī)械傳動(dòng)等形式。其在煤炭工業(yè)中應(yīng)用廣泛，可以快速、高效地從礦井中運(yùn)出煤炭，節(jié)約人力、物力和財(cái)力。

（3）傳感器技術(shù)。光纖傳感器是一種新的傳感器技術(shù)，主要利用物理原理傳輸，是非常智能的傳感器技術(shù)，也是近年來發(fā)展最快的傳感器技術(shù)之一。隨著光纖傳感器的不斷發(fā)展，光纖傳感器在機(jī)電一體化中占有重要地位。

2 機(jī)電一體化在煤礦機(jī)械設(shè)備中的作用

2.1 提高經(jīng)濟(jì)效益

沒有引進(jìn)機(jī)電一體化技術(shù)之前，煤礦機(jī)械設(shè)備的工作方式大多數(shù)是采用人工控制的方式。受到人工控制主觀性與技術(shù)水平的影響，加之煤礦機(jī)械設(shè)備操作比較復(fù)雜，容易出現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行故障與安全事故，這不僅生產(chǎn)效率比較低，也浪費(fèi)了大量的人力資源、物力資源及資金資源，所以經(jīng)濟(jì)效益比較低。將機(jī)電一體化技術(shù)運(yùn)用于煤礦機(jī)械設(shè)備之后，優(yōu)化了設(shè)備的工作方式，計(jì)算機(jī)技術(shù)與自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用則實(shí)現(xiàn)了對(duì)設(shè)備運(yùn)行過程的自動(dòng)化控制與監(jiān)控，減少了人力資源與物力資源的投入，避免了人工操作不當(dāng)引發(fā)的故障，有效提高經(jīng)濟(jì)效益。

2.2 提高工作效率

相對(duì)于傳統(tǒng)的煤礦機(jī)械工作方式，機(jī)電一體化技術(shù)使煤礦機(jī)械設(shè)備多個(gè)工作環(huán)節(jié)改變?yōu)樽詣?dòng)化工作環(huán)節(jié)，可以根據(jù)設(shè)備的使用特點(diǎn)與情況，將智能化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息管控技術(shù)與自動(dòng)化技術(shù)融合應(yīng)用于煤礦機(jī)械設(shè)備中，提升煤礦機(jī)械的自動(dòng)化與智能化水平，進(jìn)而在預(yù)先程序控制的操作下，有效提高設(shè)備的工作效率。

2.3 提高工作安全性

煤礦機(jī)械設(shè)備的工作環(huán)境惡劣，在工作過程中容易受到多種因素的影響，極易發(fā)生安全事故。傳統(tǒng)的煤礦機(jī)械設(shè)備操作方式是人工管控，對(duì)于工作環(huán)境與安全隱患的防范也由人工負(fù)責(zé)，一旦人工安全防范不到位或缺乏安全防范經(jīng)驗(yàn)及技術(shù)，則有可能引發(fā)安全事故。然而，將機(jī)電一體化技術(shù)運(yùn)用于煤礦機(jī)械設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測、實(shí)時(shí)監(jiān)控、自動(dòng)報(bào)警等功能，在設(shè)備出現(xiàn)運(yùn)行故障或環(huán)境存有安全危險(xiǎn)時(shí)，及時(shí)將信息上報(bào)給管理人員并對(duì)管理人員提供故障、預(yù)警分析等功能，這使得設(shè)備的故障處理效率、運(yùn)行過程中的安全水平處于較高水平。

3 機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用

機(jī)電一體化是煤炭行業(yè)最重要的技術(shù)援助之一，其重要性體現(xiàn)在煤炭開采和運(yùn)輸方面。我國機(jī)電一體化發(fā)展始于20 世紀(jì)70 年代，煤炭工業(yè)發(fā)展始于20 世紀(jì)80 年代，煤炭工業(yè)機(jī)電一體化的過程使我國的電力輸送帶和采煤效率得到提高和改進(jìn)。機(jī)電一體化在我國煤炭行業(yè)的進(jìn)程在于采煤機(jī)的運(yùn)用，使我國更早的采用了電牽引采煤機(jī)，提高了采煤效率。進(jìn)入21 世紀(jì)后，機(jī)電技術(shù)在煤炭工業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用，如礦井運(yùn)輸設(shè)備、帶式輸送機(jī)、提升機(jī)、支護(hù)設(shè)備、礦井安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)等。

3.1 煤礦機(jī)電設(shè)備管理

在工作的過程當(dāng)中需要做好機(jī)電設(shè)備的安全管理工作，因?yàn)槊旱V機(jī)電設(shè)備在工作的過程中，不僅要全面落實(shí)對(duì)于煤礦機(jī)電設(shè)備的檢查，相關(guān)的工作人員還應(yīng)落實(shí)責(zé)任監(jiān)督制度，電氣對(duì)于機(jī)電設(shè)備進(jìn)行維護(hù)，完善責(zé)任制度，以人為本，每一個(gè)員工都要落實(shí)自身的工作職責(zé)。煤礦設(shè)備多，老化得快，很多設(shè)備在超期工作，煤礦機(jī)電設(shè)備可以在提高經(jīng)濟(jì)效益的基礎(chǔ)上，抓緊對(duì)一些重要的設(shè)備和可能危及到安全生產(chǎn)的設(shè)備，定期報(bào)廢或定期維護(hù)，抓緊時(shí)間更新?lián)Q代煤礦機(jī)電設(shè)備。

3.2 檢測系統(tǒng)中安全生產(chǎn)的應(yīng)用

煤礦開采是一項(xiàng)安全危險(xiǎn)性極高的工作，機(jī)電一體化技術(shù)運(yùn)用于煤礦機(jī)械，是實(shí)現(xiàn)煤礦機(jī)械安全生產(chǎn)的有效方式之一。我國在煤礦安全生產(chǎn)、檢測方面對(duì)于煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的運(yùn)用，是20 世紀(jì)90 年代研發(fā)的。經(jīng)過長期的研發(fā)與努力，已經(jīng)研發(fā)多種煤礦機(jī)械安全生產(chǎn)監(jiān)測系統(tǒng)。例如，我國煤炭科學(xué)研究院重慶分線研發(fā)的KJ90 系統(tǒng)，是基于煤礦生產(chǎn)的實(shí)際情況、合理融合煤礦機(jī)電一體化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)煤礦機(jī)械生產(chǎn)全過程進(jìn)行智能化與自動(dòng)化檢測的功能。近年來，隨著對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)的深入研發(fā)與應(yīng)用，其在煤礦安全生產(chǎn)與檢測方面應(yīng)用已經(jīng)比較普遍。

3.3 提升在線監(jiān)控故障診斷效率

在線監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用可以科學(xué)有效地管理和監(jiān)測煤礦生產(chǎn)，主要從發(fā)動(dòng)機(jī)、供油設(shè)施等方面進(jìn)行。根據(jù)設(shè)備的實(shí)際狀況，如果發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常會(huì)自動(dòng)報(bào)警，這樣也可以有效減少工作人員的工作量和管理人員配置，明顯提高煤礦設(shè)備的日常管理維護(hù)績效、效率。及時(shí)有效的信息可以在一定程度上幫助管理者，根據(jù)實(shí)際情況提供科學(xué)合理的解決方案能有效降低風(fēng)險(xiǎn)率和不必要的經(jīng)濟(jì)損失。此外，它可能有一種特定的錯(cuò)誤診斷方法，使用煤礦設(shè)備核實(shí)設(shè)備故障原因，保障設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行、不損壞，使煤礦生產(chǎn)正常運(yùn)行。

3.4 提升煤礦運(yùn)輸能力

機(jī)電一體化技術(shù)可以保障煤礦高效穩(wěn)定運(yùn)行，有效提高煤礦開采作業(yè)的安全穩(wěn)定性，顯著提高煤礦作業(yè)質(zhì)量和效率。體現(xiàn)在煤礦和輸送機(jī)技術(shù)方面，既滿足煤礦的要求又簡化了廠房結(jié)構(gòu)，同時(shí)又結(jié)合了傳動(dòng)裝置，顯著提高設(shè)備安全性和穩(wěn)定性。目前皮帶傳動(dòng)系統(tǒng)的自動(dòng)化技術(shù)水平很高，在煤礦中廣泛應(yīng)用可以為煤礦的安全、穩(wěn)定、高效運(yùn)行提供有力的支持，提高采礦作業(yè)效率。

4 煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢

（1）智能化。在煤礦機(jī)電一體化技術(shù)中，自動(dòng)化技術(shù)是確保煤礦機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)。各行各業(yè)趨向于智能化的發(fā)展趨勢下，煤礦機(jī)電一體化技術(shù)中的自動(dòng)化技術(shù)，會(huì)向著更自動(dòng)化的方向發(fā)展的同時(shí)，也會(huì)趨向于智能化的發(fā)展，極有可能將自動(dòng)化技術(shù)與智能化技術(shù)進(jìn)行融合，研發(fā)出新的煤礦機(jī)電一體化技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)煤礦開采效率與質(zhì)量的進(jìn)一步提升。因此，未來煤礦機(jī)電一體化技術(shù)將向更加智能化的方向發(fā)展。

（2）微型化?，F(xiàn)階段煤礦機(jī)電一體化設(shè)備依然具有巨型化的特點(diǎn)，在使用過程中存有較多不便之處。在機(jī)械設(shè)備趨向于精細(xì)化與微型化的趨勢下，未來的煤礦機(jī)電一體化技術(shù)也會(huì)向著微型化發(fā)展，機(jī)電一體化設(shè)備的體積與結(jié)構(gòu)將更精細(xì)，這將利于降低相關(guān)能源的消耗、實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化技術(shù)的節(jié)能化。

5 結(jié)束語

當(dāng)前機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展十分快速，這非常有利于煤礦機(jī)械行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。但在智能化與科技化的影響下，煤礦機(jī)電一體化技術(shù)也需要不斷地創(chuàng)新與改進(jìn)，才能滿足煤礦設(shè)備的技術(shù)要求，使煤礦開采工作更高效、更安全，進(jìn)而推動(dòng)煤炭行業(yè)的發(fā)展。