時間：2022-05-23 09:38:44
序論：在您撰寫煤礦機(jī)電一體化論文時，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的1篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
［摘要］隨著我國的不斷進(jìn)步，各行各業(yè)也相繼發(fā)展起來，各個行業(yè)在發(fā)展中都應(yīng)用先進(jìn)的機(jī)電一體化的技術(shù)，提高產(chǎn)品的性能、質(zhì)量，從而獲取更多的收益。煤礦企業(yè)也相繼采用機(jī)電一體化的技術(shù)，并且在使用中加以改造，實(shí)現(xiàn)新的突破。本文就是討論機(jī)電一體化的概念，研究機(jī)電一體化在煤礦企業(yè)中的應(yīng)用及發(fā)展方向。
［關(guān)鍵詞］機(jī)電一體化；煤礦機(jī)械；應(yīng)用
機(jī)電一體化是集信息技術(shù)、電子技術(shù)、機(jī)械技術(shù)于一體的一門學(xué)科。隨著機(jī)電一體化在中國煤礦機(jī)械中的廣泛運(yùn)用，不僅提高了企業(yè)的綜合競爭力，也提高了煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效率。機(jī)電一體化在煤礦中大大的提高了煤礦的產(chǎn)量，增加了我國的經(jīng)濟(jì)收入，降低了開采煤礦的成本，同時機(jī)電一體化的應(yīng)用改善了煤礦人的工作方式，減輕他們的壓力和工作量。但是，中國的機(jī)電一體化與國外還存在一定的差異，對機(jī)電一體化的研究還需要很多時間，也需要面臨很多的問題。
1機(jī)電一體化的概念
機(jī)電一體化，從科學(xué)的角度來看就是指利用計(jì)算機(jī)軟件對機(jī)械進(jìn)行智能化的管理過程，實(shí)現(xiàn)機(jī)械的智能化技術(shù)。從結(jié)構(gòu)的角度來看，機(jī)電一體化具有智能化、多功能化的特點(diǎn)。機(jī)電一體化能夠針對煤炭機(jī)械進(jìn)行故障檢測，也可以對發(fā)電系統(tǒng)等等實(shí)現(xiàn)動態(tài)監(jiān)控，一旦出現(xiàn)故障能夠?qū)崿F(xiàn)自動報(bào)警，實(shí)現(xiàn)了企業(yè)的自動化管理，也提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率。
2機(jī)電一體化在煤礦機(jī)械中的應(yīng)用價值分析
機(jī)電一體化在這個飛速發(fā)展的中國來說，是時展的要求。將煤礦事業(yè)的工作環(huán)境、工作安全性、工作的效率實(shí)現(xiàn)信息化是中國煤礦發(fā)展的必要要求。在西方國家，這已經(jīng)實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的信息化技術(shù)了，并且已經(jīng)發(fā)展成熟起來，在煤礦企業(yè)的發(fā)展中已經(jīng)變得無可取代，顯著提高了企業(yè)管理與技術(shù)水平。
2.1機(jī)電一體化顯著提高企業(yè)生產(chǎn)效率
相比較國外的發(fā)展，我國的機(jī)械化存在很多的問題，在生產(chǎn)效率上一直都是最大的問題，生產(chǎn)效率不提高起來，企業(yè)就會落后，最后煤礦事業(yè)將走向下坡路。我國的煤礦企業(yè)工作環(huán)境差、工人的工作時間長、安全問題差，這些問題的存在，嚴(yán)重的影響我國的煤礦企業(yè)，阻礙我國煤礦事業(yè)的發(fā)展。但是，機(jī)電一體化的產(chǎn)生，提高了機(jī)電一體化的生產(chǎn)效率，降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本，提高企業(yè)的綜合實(shí)力，在與國內(nèi)、國外的競爭中，仍然占據(jù)優(yōu)勢。
2.2機(jī)電一體化提高企業(yè)的綜合效益
機(jī)電一體化的產(chǎn)生及運(yùn)用，可以提高國家的安全效益和綜合效益。傳統(tǒng)的煤礦企業(yè)的工作環(huán)境是粉塵多、陰冷、潮濕的，嚴(yán)重的影響工人的生活環(huán)境的身體健康，更直接威脅到工人的生命安全。而在機(jī)電一體化的產(chǎn)生之后，企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)化工作環(huán)境，粉塵會大大減少、工人的勞動強(qiáng)度小，大大提高了工作效率，也提高了企業(yè)工作環(huán)境的安全性。這樣一來，工作環(huán)境得到改善、安全性能提高，提高了生產(chǎn)效率，員工的收入也相應(yīng)的得到提高，綜合影響但是當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)收入，同時帶動國家經(jīng)濟(jì)的增長。
3煤礦中機(jī)電一體化的具體應(yīng)用
煤炭開采是企業(yè)煤礦發(fā)展的必然結(jié)果，在采煤機(jī)與機(jī)械煤礦的配合使用下，進(jìn)一步的提高了煤礦事業(yè)的發(fā)展，在質(zhì)量、數(shù)量上都得到大大的提高。在現(xiàn)階段，應(yīng)用最多的就是電牽引采煤機(jī)，在實(shí)際的操作中，能夠很好的起到牽引的作用，并且在節(jié)省電、能源方面有很強(qiáng)的優(yōu)勢。另外，電牽引的工作性能好、效率高、操作簡單，具備很強(qiáng)的適應(yīng)性。提升機(jī)也是其中很重要的一個部分，數(shù)字化的交流實(shí)現(xiàn)高科技、高水平的技術(shù)，這種高技術(shù)的體現(xiàn)就是在安全性、操作上，提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率，為企業(yè)獲取更多的利益。
4機(jī)電一體化在煤炭機(jī)械中的發(fā)展方向
4.1智能化的發(fā)展方向
隨著社會的進(jìn)步，人們不僅僅對于生活、物質(zhì)的要求越來越高，企業(yè)也對于智能化發(fā)展的要求越來越高。所以對于機(jī)電產(chǎn)品的要求就有了新的標(biāo)準(zhǔn)，需要機(jī)電產(chǎn)品能夠自主的辨別，實(shí)現(xiàn)自主決策的目的。在今天的發(fā)展中，人工智能已經(jīng)得到很大的進(jìn)步，逐步實(shí)現(xiàn)智能化的發(fā)展，為機(jī)電一體化的提高與發(fā)展開辟了新的方向。
4.2數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展方向
互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)機(jī)電產(chǎn)品的數(shù)字化制造，數(shù)字化制造可以幫助機(jī)電產(chǎn)品進(jìn)行遠(yuǎn)程操作、遠(yuǎn)程監(jiān)測、修復(fù)等等功能，這種遠(yuǎn)程化的控制幫助人們隨時隨地享受網(wǎng)絡(luò)技術(shù)帶來的優(yōu)勢。數(shù)字化的發(fā)展還朝著人性化的發(fā)展進(jìn)行，各種機(jī)電設(shè)備的最終目的就是實(shí)現(xiàn)人性化的發(fā)展，更好的為人們服務(wù)。機(jī)電一體化不僅需要完善其功能，也需要在造型上讓廣大民眾滿意，符合人們的生活習(xí)慣。
5結(jié)語
機(jī)電一體化是社會進(jìn)步發(fā)展的必然產(chǎn)物，是帶動人類社會進(jìn)步的驅(qū)動力、機(jī)電一體化在煤礦企業(yè)中的發(fā)展，帶動企業(yè)的改革創(chuàng)新，為企業(yè)帶來更多的收益，也為更多的工人創(chuàng)造更多的收益，實(shí)現(xiàn)互贏的狀態(tài)。機(jī)電一體化保障機(jī)電的智能化、安全性、操作簡便，擴(kuò)大了機(jī)電的應(yīng)用范圍，保障機(jī)電設(shè)備的有效應(yīng)用，同時也保障煤礦企業(yè)的健康及有序發(fā)展。
作者:楊成武 單位:西京學(xué)院
摘要：本文以機(jī)電一體化在煤礦機(jī)械中的應(yīng)用為研究主題，分別對機(jī)電一體化技術(shù)概述、煤礦機(jī)械中機(jī)電一體化應(yīng)用意義以及我國煤礦機(jī)械機(jī)電一體化技術(shù)的具體應(yīng)用和未來發(fā)展方向進(jìn)行了分析與闡述。
關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化；煤礦；煤礦機(jī)械；應(yīng)用
機(jī)電一體化是基于信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子通信技術(shù)、工程機(jī)械技術(shù)以及自動化技術(shù)不斷發(fā)展與應(yīng)用的基礎(chǔ)上得以實(shí)現(xiàn)。因此，機(jī)電一體化是一門綜合性、技術(shù)性較強(qiáng)的學(xué)科，具有功能多樣性的特點(diǎn)，在我國眾多領(lǐng)域尤其是制造業(yè)、工業(yè)以及煤礦機(jī)械中具有重要應(yīng)用價值。就我國煤礦機(jī)械而言，機(jī)電一體化的有效應(yīng)用，在一定程度上提升了煤炭企業(yè)生產(chǎn)與管理的效率與科學(xué)水準(zhǔn)，加大了煤炭企業(yè)的綜合競爭優(yōu)勢，是煤礦企業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的必然趨勢。但是，目前由于我國機(jī)電一體化技術(shù)研究與應(yīng)用相對較晚，在實(shí)踐應(yīng)用中存在一定缺陷，因此對煤礦機(jī)械中機(jī)電一體化應(yīng)用的研究具有重要現(xiàn)實(shí)意義。
1機(jī)電一體化技術(shù)概述
機(jī)電一體化技術(shù)的概念最早起源于1970年前后的日本，是結(jié)合應(yīng)用機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)為一體的綜合性技術(shù)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展與應(yīng)用，機(jī)電一體化技術(shù)已成為以“微計(jì)算機(jī)”為主體的微電子技術(shù)、信息技術(shù)向機(jī)械工業(yè)滲透與機(jī)械電子技術(shù)相結(jié)合而形成的涵蓋自動控制技術(shù)、傳感測試技術(shù)、接口技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)、機(jī)械工業(yè)技術(shù)特征與功能為一體的綜合技術(shù)。因此，機(jī)電一體化在一定程度上具有功能多樣性、集成性、信息化、自動化等特點(diǎn)?；跈C(jī)電一體化的完善與發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)在我國煤礦企業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用，在一定程度上提高了煤礦企業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的安全性、穩(wěn)定性，促進(jìn)了煤礦企業(yè)機(jī)械化與自動化的建設(shè)與發(fā)展。
2機(jī)電一體化在煤礦機(jī)械中的應(yīng)用意義
（1）機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用是煤炭企業(yè)發(fā)展的必然需求。隨著社會經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程的深化以及企業(yè)組織結(jié)構(gòu)的改革發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用已成為煤炭企業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的必然需求，促進(jìn)了煤礦現(xiàn)代化建設(shè)整體結(jié)構(gòu)的優(yōu)化發(fā)展。隨著機(jī)電一體化技術(shù)在國際發(fā)展中的不斷完善以及我國對其重視程度的提升，在煤礦機(jī)械工程中的應(yīng)用已成為煤礦企業(yè)機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用的典型代表。（2）機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用有利于提高煤礦機(jī)械生產(chǎn)效率。目前，在我國煤炭企業(yè)生產(chǎn)過程中，雖然已經(jīng)逐漸實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化生產(chǎn)的全面覆蓋，但機(jī)械生產(chǎn)仍存在整體水平低下、工人勞動強(qiáng)度大、機(jī)械作業(yè)環(huán)境差、機(jī)械生產(chǎn)安全性不高等問題。而實(shí)現(xiàn)煤礦機(jī)械機(jī)電一體化技術(shù)的有效應(yīng)用，如傳送機(jī)、生產(chǎn)安全監(jiān)控系統(tǒng)等方面的應(yīng)用，可有效改善煤樣企業(yè)煤礦機(jī)械工程生產(chǎn)問題，有利于提升企業(yè)生產(chǎn)效率，降低企業(yè)生產(chǎn)成本，降低企業(yè)人力資源的浪費(fèi)。（3）機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用有利于煤炭企業(yè)的安全生產(chǎn)。機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦安全監(jiān)督系統(tǒng)、后備保護(hù)設(shè)備等方面的應(yīng)用，有效提升了煤炭企業(yè)機(jī)械生產(chǎn)的安全性，降低了煤炭企業(yè)工作環(huán)境對員工的影響與傷害，推動了煤炭企業(yè)安全生產(chǎn)理念的落實(shí)與優(yōu)化。（4）機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用有利于煤礦企業(yè)綜合效益的提升。機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦企業(yè)中的廣泛應(yīng)用，有效提升了企業(yè)綜合效益。例如，煤礦機(jī)械機(jī)電一體化生產(chǎn)，改善了傳統(tǒng)多粉塵、潮濕、暗冷環(huán)境下的人工作業(yè)；降低了工人的勞動強(qiáng)度，自動化操作提升了機(jī)械生產(chǎn)的安全性；改善了企業(yè)員工薪資待遇；為煤炭企業(yè)地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供了條件，如信息化維修、自動化操作、系統(tǒng)集成等行業(yè)得到了建設(shè)與發(fā)展。
3機(jī)電一體化在煤礦機(jī)械中的具體應(yīng)用
（1）煤礦機(jī)械安全監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用。煤礦開采、運(yùn)行與管理安全問題已成為煤炭企業(yè)關(guān)注與思考的重點(diǎn)，近年來，隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用，我國大多數(shù)煤炭企業(yè)結(jié)合自身實(shí)際情況，已經(jīng)安裝了煤礦機(jī)械安全監(jiān)控系統(tǒng)，利用機(jī)電一體化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了各安全監(jiān)控系統(tǒng)與采礦系統(tǒng)、運(yùn)輸系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、監(jiān)管制動系統(tǒng)的連接，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)故障檢測與報(bào)警的自動化發(fā)展，有利于提高設(shè)備使用年限，提高維修人員的工作與管理質(zhì)量，強(qiáng)化煤礦生產(chǎn)安全性。（2）輸送機(jī)中的應(yīng)用。輸送機(jī)是我國煤炭企業(yè)生產(chǎn)與運(yùn)行中較為常用的一種煤礦機(jī)械設(shè)備，它具有半自動化、長距離連續(xù)運(yùn)輸、高機(jī)械工作效率、大容量運(yùn)輸?shù)忍攸c(diǎn)，對我國煤炭企業(yè)機(jī)械化工程建設(shè)與發(fā)展具有重要促進(jìn)作用。近年來，隨著煤礦機(jī)械自動化、信息化、系統(tǒng)化的發(fā)展，煤礦機(jī)械帶式輸送機(jī)實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化技術(shù)的有效應(yīng)用，有效提升了輸送機(jī)故障定位、安全預(yù)警、抗干擾、操作簡便等性能。其中可編程型PLC控制器的應(yīng)用，進(jìn)一步提升了輸送機(jī)整體工作性能，實(shí)現(xiàn)了不同環(huán)境下的長期作業(yè)，有效減輕了工作勞動負(fù)擔(dān)，提升了煤礦機(jī)械生產(chǎn)效率。（3）采煤機(jī)與提升機(jī)中的應(yīng)用。煤礦開采是煤炭企業(yè)生產(chǎn)工作中的核心環(huán)節(jié)也是首要任務(wù)，其開采環(huán)境多數(shù)比較惡劣，工作強(qiáng)度較大。因此，采煤機(jī)的應(yīng)用對煤炭企業(yè)煤礦開發(fā)具有重要意義。在目前煤炭企業(yè)競爭日益加劇、煤炭企業(yè)開采事故頻發(fā)的背景下，采煤機(jī)的工作質(zhì)量與工作效率的提升具有重要研究價值。目前，我國應(yīng)用最廣泛的采煤機(jī)主要是電牽引采煤機(jī)，基于機(jī)電一體化技術(shù)的電牽引采煤機(jī)相對于傳統(tǒng)液壓牽引采煤機(jī)而言，其牽引作用更強(qiáng)，同時所需要的電能資源更小，操作控制性與工作效率更高，機(jī)械設(shè)備磨損性較小，是功能性與適用性較高的煤礦機(jī)械產(chǎn)品。提升機(jī)也是煤炭企業(yè)煤礦機(jī)械生產(chǎn)過程中，最具有應(yīng)用價值的機(jī)械產(chǎn)品。隨著我國煤礦機(jī)械機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用與革新，數(shù)字化交直流提升機(jī)已成為我國煤礦機(jī)械生產(chǎn)中提升機(jī)應(yīng)用的典型代表，并得到廣泛的重視與使用。數(shù)字化交直流提升機(jī)集合了包括電子通訊技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動化控制技術(shù)等多項(xiàng)新技術(shù)與高新科技成果，有效提升了煤礦機(jī)械生產(chǎn)的安全性、機(jī)械操作的簡便性，推動了我國煤炭企業(yè)綜合效益的提升，強(qiáng)化了煤炭企業(yè)生產(chǎn)的安全性。（4）煤礦機(jī)械工程在節(jié)能減排功能中的應(yīng)用。隨著“可持續(xù)發(fā)展”、“綠色生產(chǎn)”、“低碳生產(chǎn)”等科學(xué)發(fā)展觀念的提出，我國煤炭企業(yè)在生產(chǎn)與管理中進(jìn)行了改革與創(chuàng)新發(fā)展，在煤礦機(jī)械生產(chǎn)中，通過利用機(jī)電一體化技術(shù)的信息編程，有效降低了煤礦機(jī)械工程中帶式輸送機(jī)、液壓機(jī)、烘干機(jī)、提升機(jī)、傳送機(jī)對電能資源的消耗，實(shí)現(xiàn)了低能耗、高效率產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的改革發(fā)展，為我國煤炭企業(yè)的優(yōu)化生產(chǎn)創(chuàng)造了有利條件，又提升了企業(yè)競爭優(yōu)勢。（5）煤礦機(jī)械其他方面的應(yīng)用。機(jī)電一體化在煤礦機(jī)械中具有廣泛的應(yīng)用，除上述提到的安全監(jiān)控系統(tǒng)、輸送機(jī)、采煤機(jī)、提升機(jī)等方面的應(yīng)用外，在計(jì)算機(jī)技術(shù)與液壓控制技術(shù)融合體系、在除塵機(jī)、煤礦機(jī)等機(jī)械設(shè)備自動變速系統(tǒng)，以及挖掘機(jī)安全系統(tǒng)中，同樣具有發(fā)揮著重要作用，用以提升煤炭企業(yè)的機(jī)械生產(chǎn)質(zhì)量與生產(chǎn)效率。
4機(jī)電一體化在煤礦機(jī)械中應(yīng)用的發(fā)展方向
（1）智能化發(fā)展方向?；谏鐣γ禾科髽I(yè)機(jī)械生產(chǎn)的要求以及科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新，機(jī)械工程自動化以及機(jī)電產(chǎn)品智能化的要求不斷提高，從而促進(jìn)了機(jī)電產(chǎn)品的智能化發(fā)展?；谟?jì)算機(jī)機(jī)器人技術(shù)發(fā)展基礎(chǔ)上的智能化技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用，將進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)煤礦機(jī)械機(jī)電一體化的完善，為煤炭企業(yè)機(jī)械化的發(fā)展提供全新的方向。（2）微型化發(fā)展方向。微型化主要是指煤礦機(jī)械中機(jī)電一體化技術(shù)向微觀領(lǐng)域以及微計(jì)算機(jī)方向的發(fā)展。機(jī)電一體化微型化系統(tǒng)的構(gòu)建，有利于進(jìn)一步簡化機(jī)械操作程序，減少能源消耗，改變系統(tǒng)應(yīng)用元件體積，強(qiáng)化信息管理。（3）網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展方向?；ヂ?lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用已成為當(dāng)今時展的主流趨勢，使人們的生活需求與企業(yè)生產(chǎn)需求之間產(chǎn)生了密切的聯(lián)系。在煤礦機(jī)械生產(chǎn)中，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展已成為新時期煤炭企業(yè)研究與思考的重點(diǎn)，有利于提升企業(yè)生產(chǎn)安全性，提高煤炭企業(yè)管理與經(jīng)營效率。（4）人性化發(fā)展方向。人文精神以及人文理念的要求是我國企業(yè)改革發(fā)展的核心內(nèi)容，在煤礦機(jī)械生產(chǎn)中，對于機(jī)電產(chǎn)品的應(yīng)用應(yīng)在“為人民服務(wù)”的基礎(chǔ)上，進(jìn)行不斷創(chuàng)新與完善，營造良好的工作環(huán)境，提升企業(yè)競爭優(yōu)勢。（5）綠色環(huán)保發(fā)展方向。“綠色生產(chǎn)”、“生態(tài)環(huán)境保護(hù)”已成為我國煤炭企業(yè)機(jī)械化生產(chǎn)建設(shè)的重要內(nèi)容，其中煤礦周邊環(huán)境的保護(hù)、水資源的再利用以及能源的節(jié)約是新時期煤礦機(jī)械機(jī)電一體化發(fā)展的必然需求，具有重要意義。
5結(jié)語
總而言之，機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦機(jī)械工程中的應(yīng)用具有重要意義，不僅有效提升了煤炭企業(yè)生產(chǎn)、運(yùn)行與管理的工作效率，也促進(jìn)了煤礦機(jī)械工程自動化與機(jī)械化進(jìn)程的深度發(fā)展，提升了企業(yè)在市場中競爭的優(yōu)勢?；诮?jīng)濟(jì)全球化以及科技的不斷發(fā)展，為達(dá)到國際標(biāo)準(zhǔn)，煤礦機(jī)械機(jī)電一體化技術(shù)將得到進(jìn)一步的創(chuàng)新發(fā)展，智能化、微型化、人性化的發(fā)展，將進(jìn)一步推動煤炭企業(yè)安全、穩(wěn)定與可持續(xù)競爭發(fā)展的優(yōu)化。
作者:郎建棟 單位:河南省許平煤業(yè)有限公司機(jī)電處
摘要：機(jī)電一體化是一門綜合學(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
近年來煤礦工業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級越來越明顯，它對于高產(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)電一體化即通過對電力電子、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，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)帶來較為豐厚的效益。實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)工業(yè)優(yōu)化升級的同時，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
我國機(jī)電一體化起步較晚，其發(fā)展歷程大致可以分為3個階段：第一階段，上個世紀(jì)60年代初，為滿足國防建設(shè)的需求，在軍工企業(yè)中科研人員開展了大量的實(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)電一體化的研制開發(fā)奠定了穩(wěn)定的基礎(chǔ)。第二階段，上世紀(jì)70年代開始，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)國家存在較大差距
1.3特色優(yōu)勢
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。
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)，但在我國起步很晚，1980年以后才逐漸開始在煤礦中得到應(yīng)用，其原因主要有兩個方面，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，開始得到應(yīng)用，另一方面也是因?yàn)閲飧鼮橄冗M(jìn)的煤礦監(jiān)控技術(shù)很大程度上促進(jìn)、幫助了我國安全監(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，對于煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)無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、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)動力更強(qiáng)，煤層傾角較大、頂板突然來壓導(dǎo)致采煤機(jī)下滑時，自身也可以實(shí)現(xiàn)制動。同時，機(jī)電一體化的采煤機(jī)結(jié)構(gòu)上更為簡單，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強(qiáng)度，同時提升了生產(chǎn)效率和勞動質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)升級。
3.2提高了礦山開采的經(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，并帶動了相關(guān)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，推動了地方經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展。
3.3提高了安全的煤礦開采工作環(huán)境
良好的開采環(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，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的開采工作中脫出來，降低了發(fā)生危險事故的幾率，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
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會的不斷進(jìn)步，煤礦企業(yè)在發(fā)展中對機(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。
作者：丁龍 喬攀 黎坤 單位：六盤水師范學(xué)院礦業(yè)工程系
【摘要】本文簡單介紹了什么是機(jī)電一體化，然后結(jié)合實(shí)際情況分析了機(jī)電一體化在煤礦機(jī)械中的應(yīng)用意義以及機(jī)電一體化在煤礦機(jī)械中應(yīng)用的發(fā)展方向。
【關(guān)鍵詞】機(jī)電一體化；煤礦機(jī)械；應(yīng)用
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和現(xiàn)代煤礦對于采礦效率、生產(chǎn)的安全性要求不斷提高，我國許多煤礦企業(yè)都進(jìn)行了舊設(shè)備更新?lián)Q代和技術(shù)革新，將機(jī)電一體化技術(shù)運(yùn)用到煤礦生產(chǎn)過程中去，煤礦生產(chǎn)已經(jīng)呈現(xiàn)出自動化、智能化趨勢。
1什么是機(jī)電一體化
從結(jié)構(gòu)層面分析，多功能性、智能化、自動化起機(jī)電一體化的顯著特征，它是機(jī)械設(shè)備、信息設(shè)備和軟件的有機(jī)融合，主要依靠科學(xué)技術(shù)和計(jì)算機(jī)軟件來實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備的信息化、數(shù)字化，從而提高機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)性能和效率。機(jī)電一體化在煤礦機(jī)械中的廣泛應(yīng)用能夠提高我國煤礦企業(yè)的科技化水平和生產(chǎn)效率，進(jìn)而增強(qiáng)企業(yè)綜合實(shí)力。
2機(jī)電一體化在煤礦機(jī)械中的應(yīng)用意義
2.1促進(jìn)煤礦企業(yè)生產(chǎn)效率、效益的提高
機(jī)電一體化在煤礦機(jī)械中的應(yīng)用順應(yīng)了我國經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展、煤炭企業(yè)深化改革的時代要求。就我國煤礦企業(yè)的生產(chǎn)現(xiàn)狀而言，雖然大部分企業(yè)都基本實(shí)現(xiàn)了機(jī)械生產(chǎn)，但是整體機(jī)械化水平不高，這嚴(yán)重制約著企業(yè)生產(chǎn)效率的提高。然而，由于機(jī)電一體化技術(shù)的深入推廣，煤礦企業(yè)的勞動效率有了顯著提高。特別是自動化技術(shù)和微處理設(shè)備的運(yùn)用，工人的個人勞動效率得到提高，進(jìn)而提高企業(yè)的總體生產(chǎn)效率。不斷提高的產(chǎn)量使得企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利潤得到提高，同時，工人收入也隨之增加。機(jī)電一體化的運(yùn)用，大大提高了我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平。
2.2提高煤礦生產(chǎn)安全性
近年來，煤礦生產(chǎn)安全性已經(jīng)成為社會熱點(diǎn)話題。眾所周知，我國傳統(tǒng)的煤礦工人大多在多粉塵、陰冷、潮濕的環(huán)境下工作，工人的身體健康和生命安全受到嚴(yán)重威脅，而機(jī)電一體化的運(yùn)用大大降低了工人的勞動強(qiáng)度，改善了工作環(huán)境，將生產(chǎn)安全事故發(fā)生的可能性降到最低，加大了勞動保障，有效的保證了煤礦工人們的生命安全。
3機(jī)電一體化在煤礦機(jī)械中的應(yīng)用實(shí)例分析
3.1機(jī)電一體化技術(shù)在采煤機(jī)中的運(yùn)用
作為生產(chǎn)過程中最重要的機(jī)械設(shè)備之一，采煤機(jī)的工作效率直接關(guān)系著煤礦的產(chǎn)量、企業(yè)的效益。電牽引采煤機(jī)作為機(jī)電一體化技術(shù)在采煤機(jī)中運(yùn)用的一大典型，有效的解決了采煤機(jī)移動過程中的阻力問題，當(dāng)采煤機(jī)出現(xiàn)滑動現(xiàn)象時，電牽采煤機(jī)可以利用發(fā)電制動，在其軸端配備了性能良好的停電功能，這樣就能避免生產(chǎn)過程中的滑動現(xiàn)象。
3.2機(jī)電一體化技術(shù)在安全生產(chǎn)監(jiān)控監(jiān)測系統(tǒng)中的運(yùn)用
從20世紀(jì)90年代起，我國就開始了對于安全生產(chǎn)監(jiān)控監(jiān)測系統(tǒng)的研究，經(jīng)過科學(xué)家們的不懈努力，我國終于有了自己的一套技術(shù)水平較高的監(jiān)控監(jiān)測系統(tǒng)，其中包括：我國常州自動化研究所研制的kj95系統(tǒng)、煤科院重慶分院研制的kj90系統(tǒng)等等。在這些監(jiān)控監(jiān)測系統(tǒng)的研發(fā)過程中都有效的利用了機(jī)電一體化技術(shù)。
3.3機(jī)電一體化技術(shù)在帶式輸送機(jī)中的運(yùn)用
由于自身半自動化水平高、機(jī)械效率高、連續(xù)輸送距離長、輸送量大等優(yōu)點(diǎn)，帶式輸送機(jī)在中國煤礦企業(yè)中廣泛使用，是原煤輸送的主要設(shè)備。隨著機(jī)電一體化的深入運(yùn)用與不斷發(fā)展，現(xiàn)在我們已經(jīng)可以使用設(shè)計(jì)簡單、操作方便、不需要復(fù)雜的接口裝置與輸入輸出設(shè)備的可編程型PLC控制器，這種控制器具有很強(qiáng)的抗外界干擾能力，即使在比較惡劣的環(huán)境中，也能進(jìn)行長時間的作業(yè)。
4機(jī)電一體化在煤炭機(jī)械中應(yīng)用的發(fā)展趨勢
4.1應(yīng)用更加智能化
人工智能技術(shù)不不斷發(fā)展，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、混沌力學(xué)等領(lǐng)域的研究都取得了豐碩的成果，這為機(jī)電一體化水平的提高奠定了基礎(chǔ)。并且，我國煤炭生產(chǎn)需求不斷在擴(kuò)大，對于機(jī)電產(chǎn)品的智能化要求也不斷增加，要求這些產(chǎn)品具有超強(qiáng)的邏輯判斷能力、推理能力，甚至可以自主決策，機(jī)電產(chǎn)品智能化已經(jīng)成為時代的需求。
4.2應(yīng)用更加人性化
機(jī)電產(chǎn)品在煤炭設(shè)備中的應(yīng)用也是為了更好的服務(wù)于人類的生產(chǎn)活動。更好的服務(wù)于人們的生產(chǎn)和生活是機(jī)電產(chǎn)品發(fā)展永遠(yuǎn)不變的宗旨。當(dāng)然，這對機(jī)電產(chǎn)品也提出了更高的要求。中國的研發(fā)機(jī)構(gòu)需要進(jìn)一步完善機(jī)電產(chǎn)品的性能和結(jié)構(gòu)，同時還要照顧到人們的審美需求，在設(shè)備外形、色彩等方面著手，使設(shè)備更貼近煤炭生產(chǎn)工人的需求，符合工人的工作習(xí)慣，更好的為我們的生產(chǎn)生活服務(wù)。
4.3應(yīng)用更加環(huán)?；?
改革開放以來，我國經(jīng)濟(jì)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，與此同時，我們賴以生存的生態(tài)環(huán)境遭到了極大破壞，環(huán)境問題也已經(jīng)成為社會的一個熱點(diǎn)問題。我們社會的發(fā)展需要更加環(huán)保的技術(shù)和產(chǎn)品，這已經(jīng)成為社會發(fā)展的一大趨勢。在煤炭行業(yè)應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，使得煤炭生產(chǎn)過程更加符合可持續(xù)發(fā)展的需求，節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境。產(chǎn)品綠色化、環(huán)保化，產(chǎn)品使用壽命結(jié)束后，重新進(jìn)行分解，進(jìn)而再利用。機(jī)電產(chǎn)品環(huán)?；?，并且將其應(yīng)用到煤炭機(jī)械設(shè)備中，是社會發(fā)展的大趨勢?？傊?，為了適應(yīng)經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展以及社會的不斷進(jìn)步，對于機(jī)電產(chǎn)品的要求也不斷提高，當(dāng)然，這也能促進(jìn)機(jī)電一體化在煤炭機(jī)械中的應(yīng)用不斷完善和發(fā)展。這樣，我國煤炭產(chǎn)業(yè)才能不斷發(fā)展，生產(chǎn)效率、綜合實(shí)力得到提高，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)這一產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
作者：胡鵬 劉宏 單位：邵陽學(xué)院魏源國際學(xué)院
摘要:
煤礦機(jī)械的機(jī)電一體化技術(shù)包含了計(jì)算機(jī)控制、信息、通信以及電力電子等方面的內(nèi)容。在我國煤礦產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的今天,機(jī)電一體化技術(shù)受到了人們的廣泛關(guān)注。筆者分析了機(jī)電一體化技術(shù)的大致特點(diǎn),介紹了其在煤礦機(jī)械中的應(yīng)用,并總結(jié)了其在我國的發(fā)展趨勢。
關(guān)鍵詞:應(yīng)用 煤礦 機(jī)電一體化技術(shù)
我國的煤礦機(jī)械行業(yè)不斷追求技術(shù)革新,在此背景下機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)入了人們的視野。機(jī)電一體化技術(shù)是一門結(jié)合了機(jī)械、計(jì)算機(jī)、信息等技術(shù)的新興技術(shù)領(lǐng)域。煤礦開采領(lǐng)域的機(jī)電一體化技術(shù)旨在降低煤礦工人們的勞動強(qiáng)度,在大幅減低煤礦生產(chǎn)成本的同時提高企業(yè)的生產(chǎn)效率,并保障礦山開采的安全性。與此同時,機(jī)電一體化技術(shù)在企業(yè)的安全監(jiān)控生產(chǎn)以及重型設(shè)備的維護(hù)工作中也起到了重要的作用,從而在一定程度上促進(jìn)了企業(yè)的發(fā)展。
1機(jī)電一體化技術(shù)
1.1機(jī)電一體化技術(shù)的相關(guān)介紹
機(jī)電一體化技術(shù)在主功能、動力功能以及控制功能的整合工作上有著突出的成績,同時其引入了另外的先進(jìn)技術(shù)如智能軟件與微電子技術(shù)。機(jī)電一體化技術(shù)可以促使計(jì)算機(jī)、機(jī)械、微電子等技術(shù)的融合,從而形成最佳的匹配系統(tǒng)。30多年來,我國的機(jī)電一體化技術(shù)保持著穩(wěn)定發(fā)展的態(tài)勢,獲得了一定的成績。機(jī)電一體化技術(shù)產(chǎn)品的重要發(fā)展方向是智能化、微型化與系統(tǒng)化。煤礦行業(yè)的機(jī)電一體化技術(shù)的運(yùn)用,將有利于企業(yè)開展節(jié)能減排的生產(chǎn)活動,同時也能促使企業(yè)提高生產(chǎn)安全性,從而增加企業(yè)的生產(chǎn)效益。
1.2機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展歷程
機(jī)電一體化的發(fā)展史大致可以分為3個階段
（:1）20世紀(jì)60年代之前的時期是機(jī)電一體化技術(shù)的第一發(fā)展階段,然而彼時的軍事原因在很大程度上阻礙了機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展,在這個階段中,機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展緩慢,其產(chǎn)品的開發(fā)研究能力處于較低的水平
（。2）機(jī)電一體化技術(shù)的研究工作中的第二階段是從20世紀(jì)70年代開始的,這一階段可以稱作機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的黃金時期,彼時通信、控制技術(shù)以及計(jì)算機(jī)的高速發(fā)展為機(jī)電一體化產(chǎn)品提供了強(qiáng)大的技術(shù)支持,而在此過程中,大規(guī)模集成電路與微型計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的長足進(jìn)步也促進(jìn)了機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展。
(3)在20世紀(jì)90年代起,機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)入了第三發(fā)展階段。在這一階段中,機(jī)電一體化技術(shù)向智能化的方向邁進(jìn)。微細(xì)加工技術(shù)以及光學(xué)技術(shù)進(jìn)入到機(jī)電一體化技術(shù)之中,從而產(chǎn)生了一些嶄新的機(jī)電一體化技術(shù)的分支。我國的機(jī)電一體化技術(shù)經(jīng)過幾十年的發(fā)展取得了令人矚目的成績,但總體水平仍與國際先進(jìn)水平有著較大的差距。
1.3在煤礦行業(yè)的機(jī)電一體化產(chǎn)品
煤礦是我國重要的戰(zhàn)略能源,因此,國家給予了煤礦行業(yè)足夠的重視,機(jī)電一體化產(chǎn)品進(jìn)入到煤礦行業(yè)并應(yīng)用于礦產(chǎn)機(jī)械對于我國的煤礦生產(chǎn)有著重要的意義。由于機(jī)電一體化產(chǎn)品的應(yīng)用,供電設(shè)備、提升機(jī)以及電牽引采煤機(jī)等設(shè)備已經(jīng)具備安全報(bào)警、圖像監(jiān)控以及自動監(jiān)控等先進(jìn)功能。因此,機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦機(jī)械中的應(yīng)用有利于提高礦山開采工作的安全性與效益性。
2機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦企業(yè)中的實(shí)際應(yīng)用
2.1機(jī)電一體化技術(shù)在采煤機(jī)上的應(yīng)用
在煤礦開采工作中,采煤機(jī)具有極其重要的作用,而電牽引采煤機(jī)的成功研制對于煤炭開采而言有著重要的意義。電牽引采煤機(jī)是機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦機(jī)械上的典型應(yīng)用,與傳統(tǒng)的人力采煤機(jī)相比,電牽引采煤機(jī)擁有更大的牽引力,并且電牽引采煤機(jī)還具有整機(jī)效率高、維修量較少以及可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。
2.2帶式輸送機(jī)上的機(jī)電一體化技術(shù)
帶式傳送帶在煤炭的運(yùn)輸方面有著重要的作用,我國目前已自主研發(fā)了多種類型的帶式傳送機(jī),并在相關(guān)的輸送機(jī)關(guān)鍵部件的研制工作中取得了突出的成績,使得國產(chǎn)帶式輸送機(jī)的功能日趨完善,穩(wěn)定性也得到了大幅的提高。
2.3機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)上的應(yīng)用
煤炭生產(chǎn)企業(yè)要始終堅(jiān)持“安全第一,以人為本”的原則,因此,煤礦企業(yè)必須要具備功能完善,可靠性高的安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng),而先進(jìn)的機(jī)電一體化技術(shù)的出現(xiàn)為煤礦企業(yè)帶來了福音。我國依據(jù)自身國情,自主研發(fā)了新一代的煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng),其中有KJ90和KJ95系統(tǒng),這兩大系統(tǒng)在促進(jìn)監(jiān)控系統(tǒng)智能化與提高煤礦生產(chǎn)可靠性方面有著重要的作用。
2.4機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦提升機(jī)上的應(yīng)用
機(jī)電一體化技術(shù)在提升機(jī)上的應(yīng)用的最大成果便是交直流全數(shù)字化提升機(jī)的研發(fā)使用。先進(jìn)的機(jī)電一體化技術(shù)使得內(nèi)裝式提升機(jī)的驅(qū)動與滾筒的結(jié)構(gòu)融合在一起,從而達(dá)到整合機(jī)械、自動控制與通信等技術(shù)的目的。目前我國自主研發(fā)的全數(shù)字化提升機(jī),擁有先進(jìn)的系統(tǒng),且可靠性高、性能出色。
3先進(jìn)的機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦機(jī)械中的應(yīng)用前景
3.1大幅提高煤礦開采的經(jīng)濟(jì)效益
經(jīng)濟(jì)效益對于煤礦開采工作而言十分重要,如何提高煤礦開采的經(jīng)濟(jì)效益是煤礦企業(yè)所需重點(diǎn)考慮的問題。而機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦機(jī)械中的應(yīng)用,大幅地增強(qiáng)了煤礦機(jī)械的性能,提高了煤礦開采的效率,從而使得煤礦企業(yè)獲得更加豐厚的經(jīng)濟(jì)效益,促進(jìn)了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展[1]。
3.2為煤礦開采創(chuàng)造了更加安全的環(huán)境
傳統(tǒng)技術(shù)條件下的煤礦開采工作主要依靠人工下井進(jìn)行工作,這使得礦工們的生命財(cái)產(chǎn)無法得到有力的保障。而先進(jìn)的機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦開采行業(yè)應(yīng)用后,大大地提高了煤礦機(jī)械的性能,使其在煤礦的提升、采掘以及運(yùn)輸?shù)墓ぷ魃习l(fā)揮更加巨大的作用,從而將礦工們從危險的工作環(huán)境中解放出來,最大程度上降低礦工們患上職業(yè)病如塵肺病的幾率,保障了礦工的身體健康[2]。
3.3促使煤礦開采效率的大幅提高
高效率是煤礦開采的追求,高效率的開采工作不僅可以節(jié)約資源、降低能耗,還能為煤礦企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦行業(yè)的應(yīng)用,有效地提高了煤礦機(jī)械的性能與工作效率,由于其摒棄了落后的生產(chǎn)模式,因此，降低了煤礦工人們的工作強(qiáng)度,從而促使礦山開采工作的總體效率得到大幅的提高[3]。
3.4加速煤礦企業(yè)的改革
傳統(tǒng)煤礦企業(yè)的生產(chǎn)方式與煤礦開采機(jī)械都相對落后,在我國煤礦需求日益增大與煤礦資源短缺的今天,煤礦企業(yè)應(yīng)當(dāng)積極改革生產(chǎn)方式與提高生產(chǎn)機(jī)械的性能。而先進(jìn)的機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦行業(yè)的應(yīng)用,能給企業(yè)帶來豐厚的回報(bào),煤礦企業(yè)在激烈的市場競爭中必須不斷提高創(chuàng)新能力,提高煤炭的利用效率,才能在市場競爭中獲得有利地位。機(jī)電一體化技術(shù)擁有巨大的前景,可以促使煤礦企業(yè)積極引進(jìn)人才,推進(jìn)改革創(chuàng)新,不斷深化機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用,從而提升自身的競爭力,創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益[4]?？傊?當(dāng)前我國的煤礦機(jī)械設(shè)備在朝著程序化、信息化以及智能化等方向發(fā)展,機(jī)電一體化設(shè)備因其功率小,可靠性高等特點(diǎn)而被人們廣泛應(yīng)用于礦山開采工作中。機(jī)電一體化煤礦機(jī)械在降低生產(chǎn)人員的危險與提升煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效率等方面作出了卓越的貢獻(xiàn)。我國的機(jī)電一體化設(shè)備發(fā)展趨勢是:增加機(jī)械的通信功能;研制多功能煤礦機(jī)器人;自主研發(fā)煤礦機(jī)械的核心配套設(shè)施。
4結(jié)語
先進(jìn)的機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦機(jī)械上的應(yīng)用,是我國科技創(chuàng)新的杰出成果,也是中國建設(shè)現(xiàn)代化煤礦企業(yè)的需要。機(jī)電一體化技術(shù)有利于完善我國煤礦企業(yè)的生產(chǎn)功能,提高其生產(chǎn)效率,保障生產(chǎn)人員的生命財(cái)產(chǎn)安全,從而提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
作者：王庭國 單位：陜西煤化機(jī)電安裝有限公司
【摘要】
本文簡單介紹了什么是機(jī)電一體化，然后結(jié)合實(shí)際情況分析了機(jī)電一體化在煤礦機(jī)械中的應(yīng)用意義以及機(jī)電一體化在煤礦機(jī)械中應(yīng)用的發(fā)展方向。
【關(guān)鍵詞】機(jī)電一體化；煤礦機(jī)械；應(yīng)用
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和現(xiàn)代煤礦對于采礦效率、生產(chǎn)的安全性要求不斷提高，我國許多煤礦企業(yè)都進(jìn)行了舊設(shè)備更新?lián)Q代和技術(shù)革新，將機(jī)電一體化技術(shù)運(yùn)用到煤礦生產(chǎn)過程中去，煤礦生產(chǎn)已經(jīng)呈現(xiàn)出自動化、智能化趨勢。
1什么是機(jī)電一體化
從結(jié)構(gòu)層面分析，多功能性、智能化、自動化起機(jī)電一體化的顯著特征，它是機(jī)械設(shè)備、信息設(shè)備和軟件的有機(jī)融合，主要依靠科學(xué)技術(shù)和計(jì)算機(jī)軟件來實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備的信息化、數(shù)字化，從而提高機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)性能和效率。機(jī)電一體化在煤礦機(jī)械中的廣泛應(yīng)用能夠提高我國煤礦企業(yè)的科技化水平和生產(chǎn)效率，進(jìn)而增強(qiáng)企業(yè)綜合實(shí)力。
2機(jī)電一體化在煤礦機(jī)械中的應(yīng)用意義
2.1促進(jìn)煤礦企業(yè)生產(chǎn)效率、效益的提高
機(jī)電一體化在煤礦機(jī)械中的應(yīng)用順應(yīng)了我國經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展、煤炭企業(yè)深化改革的時代要求。就我國煤礦企業(yè)的生產(chǎn)現(xiàn)狀而言，雖然大部分企業(yè)都基本實(shí)現(xiàn)了機(jī)械生產(chǎn)，但是整體機(jī)械化水平不高，這嚴(yán)重制約著企業(yè)生產(chǎn)效率的提高。然而，由于機(jī)電一體化技術(shù)的深入推廣，煤礦企業(yè)的勞動效率有了顯著提高。特別是自動化技術(shù)和微處理設(shè)備的運(yùn)用，工人的個人勞動效率得到提高，進(jìn)而提高企業(yè)的總體生產(chǎn)效率。不斷提高的產(chǎn)量使得企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利潤得到提高，同時，工人收入也隨之增加。機(jī)電一體化的運(yùn)用，大大提高了我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平。
2.2提高煤礦生產(chǎn)安全性
近年來，煤礦生產(chǎn)安全性已經(jīng)成為社會熱點(diǎn)話題。眾所周知，我國傳統(tǒng)的煤礦工人大多在多粉塵、陰冷、潮濕的環(huán)境下工作，工人的身體健康和生命安全受到嚴(yán)重威脅，而機(jī)電一體化的運(yùn)用大大降低了工人的勞動強(qiáng)度，改善了工作環(huán)境，將生產(chǎn)安全事故發(fā)生的可能性降到最低，加大了勞動保障，有效的保證了煤礦工人們的生命安全。
3機(jī)電一體化在煤礦機(jī)械中的應(yīng)用實(shí)例分析
3.1機(jī)電一體化技術(shù)在采煤機(jī)中的運(yùn)用
作為生產(chǎn)過程中最重要的機(jī)械設(shè)備之一，采煤機(jī)的工作效率直接關(guān)系著煤礦的產(chǎn)量、企業(yè)的效益。電牽引采煤機(jī)作為機(jī)電一體化技術(shù)在采煤機(jī)中運(yùn)用的一大典型，有效的解決了采煤機(jī)移動過程中的阻力問題，當(dāng)采煤機(jī)出現(xiàn)滑動現(xiàn)象時，電牽采煤機(jī)可以利用發(fā)電制動，在其軸端配備了性能良好的停電功能，這樣就能避免生產(chǎn)過程中的滑動現(xiàn)象。
3.2機(jī)電一體化技術(shù)在安全生產(chǎn)監(jiān)控監(jiān)測系統(tǒng)中的運(yùn)用
從20世紀(jì)90年代起，我國就開始了對于安全生產(chǎn)監(jiān)控監(jiān)測系統(tǒng)的研究，經(jīng)過科學(xué)家們的不懈努力，我國終于有了自己的一套技術(shù)水平較高的監(jiān)控監(jiān)測系統(tǒng)，其中包括：我國常州自動化研究所研制的kj95系統(tǒng)、煤科院重慶分院研制的kj90系統(tǒng)等等。在這些監(jiān)控監(jiān)測系統(tǒng)的研發(fā)過程中都有效的利用了機(jī)電一體化技術(shù)。
3.3機(jī)電一體化技術(shù)在帶式輸送機(jī)中的運(yùn)用
由于自身半自動化水平高、機(jī)械效率高、連續(xù)輸送距離長、輸送量大等優(yōu)點(diǎn)，帶式輸送機(jī)在中國煤礦企業(yè)中廣泛使用，是原煤輸送的主要設(shè)備。隨著機(jī)電一體化的深入運(yùn)用與不斷發(fā)展，現(xiàn)在我們已經(jīng)可以使用設(shè)計(jì)簡單、操作方便、不需要復(fù)雜的接口裝置與輸入輸出設(shè)備的可編程型PLC控制器，這種控制器具有很強(qiáng)的抗外界干擾能力，即使在比較惡劣的環(huán)境中，也能進(jìn)行長時間的作業(yè)。
4機(jī)電一體化在煤炭機(jī)械中應(yīng)用的發(fā)展趨勢
4.1應(yīng)用更加智能化
人工智能技術(shù)不不斷發(fā)展，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、混沌力學(xué)等領(lǐng)域的研究都取得了豐碩的成果，這為機(jī)電一體化水平的提高奠定了基礎(chǔ)。并且，我國煤炭生產(chǎn)需求不斷在擴(kuò)大，對于機(jī)電產(chǎn)品的智能化要求也不斷增加，要求這些產(chǎn)品具有超強(qiáng)的邏輯判斷能力、推理能力，甚至可以自主決策，機(jī)電產(chǎn)品智能化已經(jīng)成為時代的需求。
4.2應(yīng)用更加人性化
機(jī)電產(chǎn)品在煤炭設(shè)備中的應(yīng)用也是為了更好的服務(wù)于人類的生產(chǎn)活動。更好的服務(wù)于人們的生產(chǎn)和生活是機(jī)電產(chǎn)品發(fā)展永遠(yuǎn)不變的宗旨。當(dāng)然，這對機(jī)電產(chǎn)品也提出了更高的要求。中國的研發(fā)機(jī)構(gòu)需要進(jìn)一步完善機(jī)電產(chǎn)品的性能和結(jié)構(gòu)，同時還要照顧到人們的審美需求，在設(shè)備外形、色彩等方面著手，使設(shè)備更貼近煤炭生產(chǎn)工人的需求，符合工人的工作習(xí)慣，更好的為我們的生產(chǎn)生活服務(wù)。
4.3應(yīng)用更加環(huán)?；?
改革開放以來，我國經(jīng)濟(jì)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，與此同時，我們賴以生存的生態(tài)環(huán)境遭到了極大破壞，環(huán)境問題也已經(jīng)成為社會的一個熱點(diǎn)問題。我們社會的發(fā)展需要更加環(huán)保的技術(shù)和產(chǎn)品，這已經(jīng)成為社會發(fā)展的一大趨勢。在煤炭行業(yè)應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，使得煤炭生產(chǎn)過程更加符合可持續(xù)發(fā)展的需求，節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境。產(chǎn)品綠色化、環(huán)保化，產(chǎn)品使用壽命結(jié)束后，重新進(jìn)行分解，進(jìn)而再利用。機(jī)電產(chǎn)品環(huán)?；⑶覍⑵鋺?yīng)用到煤炭機(jī)械設(shè)備中，是社會發(fā)展的大趨勢?？傊?，為了適應(yīng)經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展以及社會的不斷進(jìn)步，對于機(jī)電產(chǎn)品的要求也不斷提高，當(dāng)然，這也能促進(jìn)機(jī)電一體化在煤炭機(jī)械中的應(yīng)用不斷完善和發(fā)展。這樣，我國煤炭產(chǎn)業(yè)才能不斷發(fā)展，生產(chǎn)效率、綜合實(shí)力得到提高，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)這一產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
作者：胡鵬 劉宏 單位：邵陽學(xué)院魏源國際學(xué)院
科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，在客觀上帶動了機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)的更新和完善，并且在當(dāng)前的發(fā)展態(tài)勢下，被廣泛應(yīng)用到了眾多的領(lǐng)域中。煤礦開采作為社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支撐，是社會經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定正常運(yùn)行不可忽視的方面，機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)在煤礦開采企業(yè)中的應(yīng)用，可以大大地提高開采的質(zhì)量和效率，改進(jìn)開采的技術(shù)和方式，并且在不斷的實(shí)踐探索中，在采煤機(jī)故障的診斷以及微機(jī)監(jiān)控等方面也取得了顯著的成效，根據(jù)機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r，它在煤礦機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用是具有重要意義的。
1機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)在煤礦中應(yīng)用的概況分析
從當(dāng)前的煤礦開采施工的現(xiàn)狀來看，機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用具有重要的作用，它是綜合了各種先進(jìn)的技術(shù)，包括液壓控制技術(shù)、電子技術(shù)以及機(jī)械技術(shù)等的綜合，可以極大地提高煤礦機(jī)械設(shè)備操作的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性，并且也為后期的維護(hù)拆除等各種提供了便利。當(dāng)前的應(yīng)用現(xiàn)狀，主要是以微處理器和微機(jī)為核心的控制裝置和電子技術(shù)，在很多的煤礦機(jī)械設(shè)備中都有體現(xiàn)，其中電子技術(shù)較為突出，例如煤礦機(jī)械設(shè)備中故障的報(bào)警、自診以及在線監(jiān)控等，還包括提升機(jī)的PLC系統(tǒng)、采煤機(jī)的變頻控制系統(tǒng)等的諸多方面，而且隨著煤礦開采技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，會對煤礦機(jī)械性能有更高的要求，這就使得在煤礦機(jī)械的結(jié)構(gòu)構(gòu)成中，電子控制裝置的應(yīng)用會更加的普遍，維護(hù)會更加的專業(yè)。在實(shí)際的煤礦生產(chǎn)過程中，煤礦機(jī)械的經(jīng)濟(jì)性和性能的自動化程度是決定著煤礦生產(chǎn)通風(fēng)、排水以及供電等安全性能的。煤礦電子性能的優(yōu)劣以及控制系統(tǒng)的質(zhì)量是否良好是直接影響著機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行可靠性、動力性和經(jīng)濟(jì)性的，然后對其使用壽命、生產(chǎn)效率和施工質(zhì)量產(chǎn)生深刻影響，作為現(xiàn)代煤礦機(jī)械設(shè)備重要組成部分的電子控制系統(tǒng)，逐漸成為了現(xiàn)代煤礦機(jī)械化水平的重要體現(xiàn)?？茖W(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，在煤礦機(jī)械設(shè)備中，電子控制系統(tǒng)的地位更加的鞏固，隨之而來的就是它的結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度不斷加深，那么它的性能作用會更加全面的發(fā)揮，這就需要操作人員有專業(yè)的技能水平，可以對機(jī)械設(shè)備有熟練的掌握，能夠簡單處理一些故障問題，并制定合理的維護(hù)保養(yǎng)措施。一般來說，從大量的煤礦機(jī)械設(shè)備在實(shí)際開采中的應(yīng)用可以看出，煤礦機(jī)械設(shè)備需要滿足以下幾方面的性能，首先，具有較高的精度，施工的操作簡單，自動化程度高不需要過多的人工投入，并且滿足節(jié)能降耗的要求，生產(chǎn)效率十分良好，并且實(shí)用性強(qiáng)，便于后期的維修管理；其次，要滿足使用壽命長、安全系數(shù)高以及運(yùn)行穩(wěn)定可靠的要求，并且它的制造和使用成本不會過高；第三，負(fù)責(zé)操作的工作崗位條件好，勞動強(qiáng)度不能過高；最后，可以大大降低停機(jī)維修的時間，可以對出現(xiàn)故障的部位及時準(zhǔn)確的查出，并且可以對故障進(jìn)行自診和自動警報(bào)。隨著時代的發(fā)展，如果僅僅依靠液壓技術(shù)和機(jī)械技術(shù)，那是很難滿足煤礦機(jī)械設(shè)備各種性能改進(jìn)的要求的。因此，就需要積極地發(fā)展電子控制技術(shù)，提高其普及率和使用率，它是機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)的重要體現(xiàn)，如果可以在煤礦開采機(jī)械設(shè)備中應(yīng)用，必然會推動煤礦開采機(jī)械設(shè)備的又一次更新?lián)Q代，從性能上產(chǎn)生質(zhì)的飛躍。
2煤礦機(jī)械中機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用分析
2.1煤礦綜合采煤中的應(yīng)用
當(dāng)前，機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)在煤礦機(jī)械設(shè)備中應(yīng)用最為典型的就是電牽引采煤機(jī)，它是機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)的有力體現(xiàn)，從它的實(shí)際應(yīng)用來看，在它的牽引特性上，是遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于液壓牽引的，具有無可比擬的先進(jìn)性，可以很好地應(yīng)用在大傾角煤層上。它還具有一系列的應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)，例如反應(yīng)靈敏、使用周期長、運(yùn)行效率高、安全可靠、動態(tài)性好以及結(jié)構(gòu)簡單等等。
2.2煤礦開采運(yùn)輸?shù)奶嵘O(shè)備
第一，帶式輸送機(jī)。這是煤礦開采輸送環(huán)節(jié)中重要的運(yùn)輸設(shè)備，其自身具有效率高、運(yùn)行可靠、輸送量大，運(yùn)輸距離長等的特點(diǎn)。第二，礦井提升機(jī)。它可以輕松的完成全數(shù)字化交直流提升工作，特別是對內(nèi)裝式提升機(jī)，驅(qū)動和滾筒是連接在一起的整體，它是機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)應(yīng)用的典型設(shè)備，它的應(yīng)用可以大大地簡化機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu)。
2.3其他類的煤礦機(jī)電一體化裝置
從實(shí)質(zhì)上來說，煤礦供電設(shè)備是屬于其他機(jī)電一體化設(shè)備范疇的。根據(jù)煤礦供電的特點(diǎn)，也就是要滿足大功率設(shè)備的要求，設(shè)備的質(zhì)量較高，運(yùn)行安全可靠，因此，就要根據(jù)煤礦開采的實(shí)際來采取合理的方法以最大程度的減少無功功率的損耗，減少供電系統(tǒng)中的無功電流，進(jìn)而提高功率的因數(shù)，一般來說，常用的方法有兩種，即就地補(bǔ)償和集中補(bǔ)償。從當(dāng)前的應(yīng)用現(xiàn)狀來看，使用最為廣泛的是微機(jī)保護(hù)開關(guān)，它的網(wǎng)絡(luò)功能是較為齊全的，對于煤礦開采來說，是十分有益的，值得大力的推廣采用。
2.4煤礦安全生產(chǎn)中的應(yīng)用
除了上述的分析外，機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)在煤礦機(jī)械中的應(yīng)用還涉及到礦井安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)，它是一種十分高效和合理的措施，可以對煤礦管理和安全生產(chǎn)起到積極的維護(hù)作用。從實(shí)際的煤礦開采工作來看，它所具有的特點(diǎn)就是，首先，它所采用的是Win－dows操作系統(tǒng)，可以接入互聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)功能，可以促進(jìn)測控分站智能化水平的提高；其次，根據(jù)煤礦開采工作的特點(diǎn)，嚴(yán)格的遵守煤礦開采安全生產(chǎn)的規(guī)章章程，要求在一些大中小的煤礦高瓦斯礦井中，特別是瓦斯含量超標(biāo)的礦井中，必須要安裝礦井監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，對礦井的情況進(jìn)行實(shí)時的監(jiān)測，便于及早發(fā)現(xiàn)異常狀況。
3機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)在煤礦機(jī)械中應(yīng)用的建議
由于我國的機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)起步較晚，相對于國外先進(jìn)技術(shù)來說，還存在著很大的差距，加上從當(dāng)前我國的社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展態(tài)勢來看，就需要研究人員加大科研力度，增加在機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)上的資金投入，進(jìn)而在實(shí)踐中不斷的提高我國的機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)水平，使其可以更好的應(yīng)用在煤礦機(jī)械中，提高自動化程度。另外，也可以積極的借鑒國外先進(jìn)的技術(shù)，并依據(jù)我國煤礦開采行業(yè)的實(shí)際狀況，把握開采活動的要點(diǎn)，從而制定出一套不僅符合我國煤礦企業(yè)發(fā)展而且又可以促進(jìn)機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)進(jìn)步的發(fā)展規(guī)劃，使其兩者可以更好的結(jié)合，從而使我國的煤礦開采行業(yè)發(fā)展前景更為廣闊。
4結(jié)束語
在當(dāng)前的煤礦開采行業(yè)中，機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，不僅可以保證煤礦生產(chǎn)的安全可靠，提供煤礦開采的效率和質(zhì)量，還可以促進(jìn)機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)的進(jìn)一步完善。我國的機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)起步較晚，相對國外先進(jìn)技術(shù)來說，還有很大的不足之處，需要技術(shù)人員加強(qiáng)研究，并積極借鑒先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，從而推動煤礦機(jī)械的智能化、自動化發(fā)展。
作者：胡劍輝 唐建忠 單位：豐城曲江煤炭開發(fā)有限責(zé)任公司
1關(guān)于機(jī)電一體化技術(shù)
1.1我國機(jī)電一體化技術(shù)研究歷程
從過去幾十年的研究歷史可以看出，我們可以把機(jī)電一體化技術(shù)的研究在我國分為四個階段：上世紀(jì)六十年代以前，由于中國的內(nèi)部問題以及戰(zhàn)爭，促使煤礦機(jī)械和電子技術(shù)的集成處理系統(tǒng)，這也體現(xiàn)出我們國家在這個問題上的機(jī)電一體化產(chǎn)品發(fā)展，在很大程度上是自我發(fā)展的水平，這也導(dǎo)致了我國發(fā)展自己的技術(shù)限制，已開發(fā)成功的產(chǎn)品難以獲得大范圍，導(dǎo)致下一個努力工作得到進(jìn)一步發(fā)展；七十年代初，受到世界飛速的傳播與發(fā)展，計(jì)算機(jī)通信控制技術(shù)為中國的機(jī)電一體化產(chǎn)品的發(fā)展提供了良好的外部技術(shù)基礎(chǔ)。例如，技術(shù)的發(fā)展和國際大規(guī)模集成電路，計(jì)算機(jī)，研究我國機(jī)電一體化技術(shù)以外部物質(zhì)條件。第三階段始于九十年代初，由于光學(xué)技術(shù)的滲透，微加工技術(shù)，新型機(jī)電一體化技術(shù)越來越多地開始出現(xiàn)，最后的決定機(jī)電一體化技術(shù)是向智能化方向發(fā)展。
1.2機(jī)電一體化技術(shù)概述
目前最先進(jìn)的機(jī)電一體化技術(shù)功能對比傳統(tǒng)機(jī)電技術(shù)最大的特點(diǎn)是極大地加強(qiáng)了控制系統(tǒng)，以主菜單與機(jī)電一體化相結(jié)合以及源函數(shù)為基礎(chǔ)，利用高端智能軟件技術(shù)和微電子技術(shù)，引進(jìn)多個相互融合、相互滲透的領(lǐng)域，以此新興機(jī)電一體化注入新的活力。但在這一過程中，也可能面臨多項(xiàng)技術(shù)的簡單的、不集中的相加，這也給當(dāng)前機(jī)電一體化增加了不少困難。研究發(fā)現(xiàn)，機(jī)電一體化技術(shù)在信息、計(jì)算機(jī)、煤礦機(jī)械加工、微電子技術(shù)等領(lǐng)域中可以尋求到最佳匹配?，F(xiàn)在的機(jī)電一體化產(chǎn)品的發(fā)展是一個系統(tǒng)———智能化和小型化，以此達(dá)到煤礦機(jī)械加工與機(jī)電一體化技術(shù)能夠共同操作，極大地滿足了煤礦安全生產(chǎn)的需求、有效降低勞動緊張程度，并提高最終救援人員的安全度，極大地保護(hù)了礦區(qū)原生態(tài)環(huán)境，以此達(dá)到降低生產(chǎn)能耗的目的，使機(jī)電一體化得到長期有效穩(wěn)定的發(fā)展。
1.3煤礦機(jī)械加工中機(jī)電一體化產(chǎn)品
伴隨著全球資源日益緊缺，各國對能源問題的越來越關(guān)注，煤礦作為我國戰(zhàn)略資源不可或缺的成員，其開采的重要性可見一斑。如今，伴隨著越來越先進(jìn)的機(jī)電一體化產(chǎn)品應(yīng)用到煤礦機(jī)械加工中來，煤礦企業(yè)的開采效益越來越高。如今，以計(jì)算機(jī)控制為主的國產(chǎn)供電設(shè)備、提升機(jī)、電牽引采煤機(jī)、掘進(jìn)機(jī)和輸送機(jī)等煤礦機(jī)械加工都具備了全程監(jiān)控、自動報(bào)警、圖景掃描、信息控制等先進(jìn)功能。這使得在我國的煤礦機(jī)械加工管理工作中，機(jī)電一體化產(chǎn)品的應(yīng)用尤為廣泛，也確保了煤礦開采工作中的高安全性、高效益性與高技術(shù)性。
2煤礦機(jī)械產(chǎn)品的機(jī)電一體化與生產(chǎn)流程的協(xié)同策略
機(jī)電一體化策略的主要內(nèi)容有：其一、關(guān)系型產(chǎn)品模型；其二、與關(guān)系型產(chǎn)品模型相匹配的產(chǎn)品信息管理系統(tǒng)；其三、以實(shí)例推理為基礎(chǔ)的智能技術(shù)。三方面是機(jī)電一體化策略的重要手段。以企業(yè)原有產(chǎn)品作為開發(fā)對象，開拓思路，對其進(jìn)行重新改造與設(shè)計(jì)，充分重視與利用企業(yè)可再生的信息資源，提高交貨效率及產(chǎn)品質(zhì)量，節(jié)約成本的同時，增加了產(chǎn)品的環(huán)保性。企業(yè)想要在激烈的市場競爭中立于不敗之地，就需要在機(jī)電一體化中積極尋求方法。
2.1零件分類及其變型模式
受制作成本限制，一般在定制煤礦機(jī)械產(chǎn)品零件事都是批量生產(chǎn)的，所以，首先應(yīng)保證零件資源特性，其次要考慮不同客戶的不同需求，對不同要求的零件進(jìn)行單獨(dú)處理。煤礦機(jī)械產(chǎn)品一般由標(biāo)準(zhǔn)件、通用件與定制件三類組成零件。機(jī)電一體化的模式受不同類型零件的影響其功能會產(chǎn)生差異。需要特別說明的是，在煤礦機(jī)械產(chǎn)品的機(jī)電一體化階段，首先應(yīng)該保證通用件的變型是根據(jù)已有實(shí)例做出的取代變形模型，當(dāng)該模型已經(jīng)不具備重用條件或是達(dá)不到變型所需要的條件時，零件變型主模型就必須通過參數(shù)化變型得到滿足煤礦機(jī)械產(chǎn)品定制的需求。
2.2利用AutoCAD軟件操作系統(tǒng)作為快速實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化產(chǎn)品信息的輔助工具
AutoCAD是指計(jì)算機(jī)的輔助設(shè)計(jì)，是設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)過程中利用計(jì)算機(jī)技術(shù)或其他輔助設(shè)備幫助設(shè)計(jì)師工作時使用，使用它的畫，抬高的過程，可以很簡單按照各部分的大小、模式進(jìn)行繪圖，最終依據(jù)準(zhǔn)確的命令完成煤礦機(jī)械的設(shè)計(jì)。由平面和高程AutoCAD繪制，在圖紙中，利用軟件充分表述設(shè)計(jì)者思想意圖，并且可以產(chǎn)生三維立體模型，用最直觀的方式在最大程度上表現(xiàn)出設(shè)計(jì)與施工。當(dāng)然，任何軟件都不可能完美無趣，AutoCAD繪制出來的圖形同樣也會存在一些軟件系統(tǒng)難以完善的缺陷。因此，在設(shè)計(jì)部門經(jīng)常使用PS圖象處理軟件。在煤礦機(jī)械產(chǎn)品的機(jī)電一體化開發(fā)中，利用幾何數(shù)據(jù)模型和屬性數(shù)據(jù)模型可建立煤礦機(jī)械產(chǎn)品的變型模型。
2.3煤礦機(jī)械幾何數(shù)據(jù)模型
目前，在一體化煤礦機(jī)械產(chǎn)品中，操作者主要做到兩項(xiàng)工作，一是數(shù)據(jù)化管理產(chǎn)品固有生成屬性，二是要分析數(shù)據(jù)間的關(guān)系，此關(guān)系主要指層次分布關(guān)系。因此，分析機(jī)電一體化模型就要將其分為兩部分：礦機(jī)械生產(chǎn)屬性信息及零件圖形信息。為了更好地體現(xiàn)零件圖形信息，一般可以運(yùn)用AutoCAD技術(shù)細(xì)致的體現(xiàn)煤礦機(jī)械零件的各個微小細(xì)節(jié)；相比之下，煤礦機(jī)械產(chǎn)品屬性產(chǎn)生巨大的信息數(shù)據(jù)量，它對煤礦機(jī)械中各類零件特征進(jìn)行采集歸納，以此為基礎(chǔ)，才能實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)煤礦機(jī)械零件實(shí)施信息化操控以及全程監(jiān)控機(jī)電一體化過程等，具體到在幾何數(shù)據(jù)模型中體現(xiàn)機(jī)電一體化工作則是由幾何圖形表示，為了便于從直觀上觀察數(shù)據(jù)，在幾何數(shù)據(jù)模型中將通過點(diǎn)、線、面結(jié)合的方法展示。通過這些數(shù)據(jù)可以充分了解礦區(qū)環(huán)境下的所有煤礦機(jī)械產(chǎn)品和零件分別具有的不同屬性特征與幾何特征。首先，系統(tǒng)下的點(diǎn)線位置表示了幾何特征；其次，屬性特征則依據(jù)不同地物的分屬類型進(jìn)行層次歸類。由前文所述可知，研究對象是幾何集合構(gòu)成，組成方式，為了更好地展開研究，我們可以將雜煤礦機(jī)械類的屬性特征和幾何特征分別分類并闡述其定義。一般情況下，具備幾何特征的數(shù)據(jù)可以分為層次數(shù)據(jù)與幾何數(shù)據(jù)兩方面。幾何數(shù)據(jù)是研究煤礦機(jī)械形狀大小、空間位置及其拓?fù)潢P(guān)系等方面的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
2.4煤礦機(jī)械屬性數(shù)據(jù)模型
一般情況下，屬性特征可以對描述各物體要素特征、形態(tài)和分布關(guān)系等方面產(chǎn)生直接影響。煤礦機(jī)械產(chǎn)品屬性與圖形信息息息相關(guān)。實(shí)體對象與圖層信息都擁有單向的屬性數(shù)據(jù)。首先對屬性數(shù)據(jù)和客觀數(shù)據(jù)間的聯(lián)系進(jìn)行簡要介紹?；緦傩詳?shù)據(jù)一般可以分成公共屬性、獨(dú)享屬性、共名或共值屬性、可否傳播屬性、傳值屬性和傳名屬性八種類型。然而如果以分類和層次關(guān)系為分類標(biāo)準(zhǔn)，那么又可將各屬性數(shù)據(jù)分做兩大類，例如：煤礦機(jī)械產(chǎn)品屬性數(shù)據(jù)主要是由各設(shè)備的名稱編號、賦予原值、生產(chǎn)狀態(tài)、地理坐標(biāo)等構(gòu)成。
3結(jié)束語
文章首先介紹了煤礦機(jī)械產(chǎn)品的機(jī)電一體化要求，然后對機(jī)電一體化的參數(shù)化模型展開分析，同時根據(jù)煤礦機(jī)械產(chǎn)品的表達(dá)模式的機(jī)電一體化分析FlexRIA法。可以是一個很好的產(chǎn)品，傳統(tǒng)的煤礦機(jī)械性能和實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)管理通過模型的屬性數(shù)據(jù)，幾何數(shù)據(jù)模型對現(xiàn)有大量煤礦機(jī)械產(chǎn)品零件的分布式層次關(guān)系進(jìn)行了總結(jié)，體現(xiàn)出系統(tǒng)界面、可視化、可操作性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，極大地促進(jìn)了中國的煤礦機(jī)械產(chǎn)品技術(shù)的發(fā)展，提高了企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，同時對煤礦機(jī)械產(chǎn)品制造技術(shù)與生產(chǎn)流程的協(xié)同性具有很好的借鑒和指導(dǎo)意義。
作者：李道敏 單位：三峽電力職業(yè)學(xué)院 機(jī)電與自動化學(xué)院
1機(jī)電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀
20世紀(jì)60年代我國開始實(shí)際應(yīng)用機(jī)電一體化，到了90年代，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，機(jī)電一體化開始被廣泛使用，并實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展。近幾年來，機(jī)電一體化技術(shù)廣泛應(yīng)用于煤礦企業(yè)生產(chǎn)中的各個領(lǐng)域。但我國機(jī)電一體化技術(shù)與國外先進(jìn)水平相比還有差距，因此，我們需要重視機(jī)電一體化的應(yīng)用，并加大對機(jī)電一體化的研究力度。
2煤礦機(jī)械中應(yīng)用機(jī)電一體化的重要意義
2.1有利于安全生產(chǎn)
機(jī)電一體化有利于安全生產(chǎn)，煤礦井下作業(yè)環(huán)境陰冷、潮濕、粉塵多，對工人的身體健康的危害很大，采用機(jī)電一體化后，一方面可以減少人工作業(yè)，優(yōu)化作業(yè)環(huán)境;另一方面，引入機(jī)電一體化能夠?qū)崿F(xiàn)信息化自動控制，能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)械設(shè)備功率實(shí)時變化，能夠?qū)崿F(xiàn)除塵機(jī)、采煤機(jī)、烘干機(jī)等機(jī)械設(shè)備的轉(zhuǎn)速自動變速功能，大大降低機(jī)械的磨損。
2.2能夠提高作業(yè)效率
盡管目前很多企業(yè)開始進(jìn)行機(jī)械采礦作業(yè)，但機(jī)械化水平不高，煤礦工人勞動強(qiáng)度依然很大。使用機(jī)電一體化技術(shù)后，可以代替大量勞動工人或普通機(jī)械設(shè)備進(jìn)行作業(yè)，節(jié)省人力資源，可以有效提高挖掘效率，降低生產(chǎn)成本。
2.3有利于提高經(jīng)濟(jì)效益
機(jī)電一體化有利于提高煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，主要是因?yàn)?①大大節(jié)省了物力、人力，節(jié)省了人力成本和其他機(jī)械設(shè)備使用和維護(hù)成本。②煤礦生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)了自動化作業(yè)，勞動生產(chǎn)率得到了提高。③員工的安全狀況得到了保障，工作環(huán)境得到了改善。
3機(jī)電一體化在煤礦機(jī)械中的應(yīng)用
3.1在線監(jiān)控、故障診斷及自動報(bào)警
監(jiān)控系統(tǒng)在大部分煤礦得到了廣泛的安裝或使用，監(jiān)控系統(tǒng)可以有效地監(jiān)控采礦系統(tǒng)、制動系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)以及運(yùn)輸系統(tǒng)等。若被監(jiān)控對象發(fā)生異常，監(jiān)控系統(tǒng)可以及時發(fā)出警報(bào)，監(jiān)控系統(tǒng)具有強(qiáng)大的優(yōu)勢。1)能夠自動診斷系統(tǒng)是否出故障及故障原因。2)可以及時準(zhǔn)確地發(fā)出警報(bào)。3)能夠提高設(shè)備的使用壽命。4)能夠減少維修的成本和時間。5)可以有效提高安全事故責(zé)任人的管理水平。
3.2提升機(jī)械設(shè)備半自動化或自動化程度
煤礦機(jī)械設(shè)備的自動化或半自動化控制可以大大降低或減少因人為錯誤操作而導(dǎo)致的安全問題，還可以降低工人的作業(yè)難度，有效提升勞動生產(chǎn)率。
3.3應(yīng)用于節(jié)能減排
信息化編程可以將液壓機(jī)、烘干機(jī)、傳送機(jī)等機(jī)器的電能消耗量控制在合理的水平，避免了由于人員操作而造成的貨物裝載不滿或超載的現(xiàn)象，可定量傳輸原煤，大大降低了電量的消耗，提高了煤礦生產(chǎn)效率，優(yōu)化了產(chǎn)業(yè)能耗結(jié)構(gòu)，達(dá)到了節(jié)能減排的效果。
4機(jī)電一體化在煤礦機(jī)械中的發(fā)展方向
4．1更加智能化
智能化可以使煤礦開采系統(tǒng)更完善，能夠更好地滿足煤礦生產(chǎn)中的安全性、經(jīng)濟(jì)性等要求。煤礦井下地形復(fù)雜，工作條件惡劣，各類安全事故時有發(fā)生。雖然人工操作難以避免，但煤礦智能化是一種趨勢。
4．2更加微型化
機(jī)電一體化更加微型化是指在煤礦機(jī)械生產(chǎn)中，機(jī)電一體化技術(shù)逐漸應(yīng)用于微型領(lǐng)域。這是因?yàn)槲⑿突哂畜w積偏小、便于操作等優(yōu)點(diǎn)，它能夠?yàn)槊禾繖C(jī)械發(fā)展提供更高質(zhì)量的服務(wù)。
4．3更加網(wǎng)絡(luò)化
隨著信息時代的到來，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到了迅速發(fā)展，從而把人們的生活生產(chǎn)緊密聯(lián)系在一起。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用到煤礦生產(chǎn)中后能夠?qū)γ旱V生產(chǎn)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，能夠提升煤礦生產(chǎn)的安全性能。鑒于這些優(yōu)勢，機(jī)電一體化在煤礦機(jī)械中必然趨于網(wǎng)絡(luò)化。
4．4更加環(huán)?；?
現(xiàn)如今，環(huán)保提升為國家的重要日程。在煤炭生產(chǎn)中，環(huán)保更是成為了一個重要問題。因此，在煤炭開采中，環(huán)保問題必須放在首要位置，摒棄傳統(tǒng)煤礦開采方式，將廢水回收再利用等進(jìn)行科學(xué)、合理的規(guī)劃，使煤炭生產(chǎn)得到可持續(xù)發(fā)展，使煤礦生產(chǎn)與地區(qū)經(jīng)濟(jì)保持協(xié)調(diào)發(fā)展。
5結(jié)語
綜上所述，機(jī)電一體化在煤礦生產(chǎn)中起著舉足輕重的作用，在未來幾年，機(jī)電一體化的使用將會朝著更加智能化、微型化、網(wǎng)絡(luò)化和環(huán)保化方向發(fā)展，不斷完善煤礦生產(chǎn)技術(shù)，給煤礦企業(yè)帶來更多的經(jīng)濟(jì)利益和社會效益。
作者：侯瑞峰 單位：山西汾西礦業(yè)集團(tuán)中興煤業(yè)
1機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢
隨著煤礦資源開采難度的加深，機(jī)電一體化技術(shù)也被廣泛地運(yùn)用到煤礦機(jī)械中去。但是，機(jī)電一體化技術(shù)作為煤礦機(jī)械設(shè)備的核心技術(shù)也并不是一成不變的。當(dāng)前，許多擁有豐富煤礦資源的國家都在加強(qiáng)對機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)行研究，以此來確保煤礦機(jī)械能夠朝著智能化、信息化、自動化的方向發(fā)展，減少煤礦工作中安全事故的發(fā)生，提高工作安全，提高工作人員的生命安全，并在此基礎(chǔ)上，有效地提高工作效率，使得煤礦的開采能夠提升到一個新的層次中去，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與安全生產(chǎn)雙贏的局面。因此，在今后的機(jī)電一體化技術(shù)改革創(chuàng)新中，機(jī)電一體化技術(shù)要提高其通信能力，要加強(qiáng)對危機(jī)預(yù)警軟件的開發(fā)研究，研究出新的安全監(jiān)控系統(tǒng)，提高煤礦機(jī)器人工作的智能多樣化。
2煤礦機(jī)械與機(jī)電一體化技術(shù)
2.1安全監(jiān)控技術(shù)
煤礦工作是在井下進(jìn)行，由于井下環(huán)境惡劣，存在著許多的不安全因素，對工作人員的安全工作和生命安全帶來威脅。機(jī)電一體化技術(shù)能夠及時地對煤礦工作環(huán)境中的有毒氣體進(jìn)行監(jiān)控，并及時地預(yù)警給煤礦施工人員，有利于工作人員及時作出防范措施，從源頭上來避免有毒氣體的泄露給工作人員的生命安全帶來隱患。在煤礦機(jī)械中運(yùn)用安全監(jiān)督技術(shù)，能夠有效地提高安全監(jiān)督系統(tǒng)的工作性能，及時地對設(shè)備故障進(jìn)行排查，對設(shè)備故障的部位精準(zhǔn)到位地運(yùn)用數(shù)據(jù)顯示出來，并能夠自動化地對設(shè)備異常進(jìn)行糾正，對設(shè)備故障發(fā)出警報(bào)，以此來避免因?yàn)樵O(shè)備故障耽誤了工作的順利進(jìn)行，給工作人員的生命安全帶來威脅，造成企業(yè)巨大的經(jīng)濟(jì)損失。
2.2節(jié)能損耗技術(shù)
煤礦工作進(jìn)行中，因?yàn)槊旱V機(jī)械設(shè)備的性能不高，操作難度比較大，常有資源能源浪費(fèi)的現(xiàn)象出現(xiàn)。為了提高煤礦工作的工作效率，減少工作運(yùn)行中能源損耗，就要加強(qiáng)對煤礦工作的管理，還應(yīng)該要對其相應(yīng)的設(shè)備進(jìn)行技術(shù)革新。采煤機(jī)是傳統(tǒng)的煤礦工作運(yùn)行中對資源能源耗費(fèi)現(xiàn)象比較嚴(yán)重的機(jī)器設(shè)備之一，傳統(tǒng)的采煤機(jī)以液壓技術(shù)來對其工作的開展進(jìn)行牽引，液壓技術(shù)具有不穩(wěn)定性，導(dǎo)致牽引力不足，為了提供充足的牽引力，需要提供大量的能源消耗能量來進(jìn)行補(bǔ)充，且對設(shè)備的損害大，導(dǎo)致能源損耗過大?，F(xiàn)在采煤機(jī)運(yùn)用電氣一體化技術(shù)進(jìn)行牽引，因?yàn)殡娏骶哂蟹€(wěn)定性，所以能夠提供平穩(wěn)的牽引力，有效地降低設(shè)備在工作過程中的磨損程度，減少設(shè)備維修的次數(shù)，有效地實(shí)現(xiàn)了節(jié)能損耗，提高了煤礦工作的安全可靠性，提高了煤礦工作的工作效率，促進(jìn)了企業(yè)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。
2.3機(jī)械自動化技術(shù)
傳統(tǒng)的煤礦工作一般都是由人工來進(jìn)行施工，機(jī)械只是起到輔助作用，導(dǎo)致人工的工作強(qiáng)度大，給工作安全和生命安全帶來了威脅，不利于提高煤礦工作的工作效率，給煤炭的產(chǎn)量和質(zhì)量都帶來了一定的影響。機(jī)電一體化中的機(jī)械自動化技術(shù)運(yùn)用到煤礦機(jī)械中去，能夠有效地實(shí)現(xiàn)施工管理以及施工機(jī)械化。機(jī)械自動化技術(shù)的運(yùn)用，能夠使用機(jī)器代替人工進(jìn)行施工，通過對機(jī)器人的控制，及時迅速地檢測出施工環(huán)境的有毒氣體，進(jìn)而確定工作的安全方式。能夠有效地減少施工人員工作的強(qiáng)度，提高施工人員工作的安全可靠性，還能夠及時地將發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象以圖文的方式反饋給管理系統(tǒng)，然后提交到施工管理部門處，通過對異?，F(xiàn)象進(jìn)行分析，技術(shù)做好防范措施，有利于提高工作質(zhì)量，保證工作人員的生命安全。
3結(jié)語
隨著科學(xué)技術(shù)水平的提高，煤礦機(jī)械也在不斷地改革發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)將會更加廣泛地被運(yùn)用到煤礦工作中，進(jìn)而有效地提高工作環(huán)境的安全可靠性，提高工作人員的生命安全，有效地減少能源損耗，減少設(shè)備的維修次數(shù)，提高煤礦工作的工作效率，為煤礦企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)財(cái)富。
作者：趙大偉 單位：淮北礦業(yè)集團(tuán)公司劉店煤礦綜采區(qū)
一、煤礦機(jī)械中機(jī)電一體化的特點(diǎn)
1、實(shí)現(xiàn)機(jī)械生產(chǎn)的自動化和智能化在煤礦機(jī)械中應(yīng)用機(jī)電一體化可以實(shí)現(xiàn)煤礦機(jī)械生產(chǎn)的自動化和智能化，全面提高煤礦機(jī)械的運(yùn)行效率，提高煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效率。首先，應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)煤礦機(jī)械運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控的智能化。比如，在機(jī)械運(yùn)行過程中，系統(tǒng)可以對電動機(jī)和傳動系統(tǒng)等的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行智能監(jiān)控，一旦發(fā)生運(yùn)行故障，系統(tǒng)能夠在第一時間發(fā)現(xiàn)并快速確定故障發(fā)生位置，發(fā)出警示提示工作人員。其次，應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械運(yùn)行自動化，提升煤礦企業(yè)生產(chǎn)效率。比如，應(yīng)用機(jī)電一體化對采煤機(jī)進(jìn)行控制，就可以實(shí)現(xiàn)采煤機(jī)的自動運(yùn)行，提升采煤機(jī)的采煤速度，提升企業(yè)生產(chǎn)效率。
2、降低管理成本，減輕工作人員的工作負(fù)擔(dān)在煤礦機(jī)械中應(yīng)用機(jī)電一體化可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械運(yùn)行的自動化和智能化，如此一來，煤礦企業(yè)就可以大大縮減機(jī)械運(yùn)行管理工作人員，降低煤礦企業(yè)機(jī)械管理成本。除此之外，可以大大降低工作人員的工作負(fù)擔(dān)，在機(jī)械運(yùn)行管理工作中，管理人員不必再親力親為，每樣工作都需要親自進(jìn)行管理方能夠解決問題，保證工作效率，工作人員可以直接通過計(jì)算機(jī)控制程序?qū)崿F(xiàn)機(jī)械管理的遠(yuǎn)程控制，甚至是無人智能化控制[2]。并且，應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)實(shí)現(xiàn)機(jī)械運(yùn)行的自動化和智能化，還能夠減少工作人員操作失誤的出現(xiàn)，在傳統(tǒng)的機(jī)械管理工作中，一旦管理人員經(jīng)驗(yàn)不足或者是專業(yè)技術(shù)水平有限，在管理工作中就經(jīng)常會出現(xiàn)工作失誤甚至是工作錯誤問題，保證不了煤礦企業(yè)機(jī)械的正常運(yùn)行，影響煤礦企業(yè)生產(chǎn)效率。而應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，則可以有效避免該問題的出現(xiàn)。
二、煤礦機(jī)械中的機(jī)電一體化分析
1、提高安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的工作效率安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)是煤礦企業(yè)生產(chǎn)工作體系組成中最重要的一個環(huán)節(jié)。在煤礦企業(yè)的生產(chǎn)過程中，安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)能否穩(wěn)定、高效運(yùn)行不僅關(guān)系到企業(yè)生效效率的高低，還直接關(guān)系到包括企業(yè)機(jī)械運(yùn)行安全以及工人施工安全等在內(nèi)的企業(yè)生產(chǎn)的安全性。因此，在煤礦企業(yè)生產(chǎn)過程中，一定要對安全監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)引起足夠重視，提升安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的工作效率，保證煤礦企業(yè)生產(chǎn)的安全性。我國在煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展時間比較短，所以技術(shù)上還存在一定缺陷。目前，機(jī)電一體化在安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)中的主要應(yīng)用表現(xiàn)在與X190系統(tǒng)的運(yùn)用，該系統(tǒng)能夠有效提升安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的智能水平，保證安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)能夠長期穩(wěn)定、高效運(yùn)行，進(jìn)而提升煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效率。
2、提高采煤機(jī)的工作效率煤礦企業(yè)的生產(chǎn)主要靠采煤機(jī)來實(shí)現(xiàn)，因此，提高采煤機(jī)的工作效率對提升煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效率具有極為重要的推動作用。當(dāng)在煤礦機(jī)械中應(yīng)用機(jī)電一體化的理論被提出來之后，首先研究的對象就是在采煤機(jī)中應(yīng)用，所以相對于其他煤礦機(jī)械中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用而言，采煤機(jī)中機(jī)電一體化應(yīng)用技術(shù)發(fā)展的是最為完善的。機(jī)電一體化技術(shù)在采煤機(jī)中應(yīng)用的最大體現(xiàn)就在于電牽引采煤機(jī)的研制。相對于傳統(tǒng)采煤機(jī)而言，電牽引采煤機(jī)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)采煤機(jī)的自動化和半智能化，還能夠提供更加強(qiáng)大的牽引力，保證采煤機(jī)能夠在各種復(fù)雜煤層中進(jìn)行采煤工作[3]。并且，電牽引采煤機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性也比傳統(tǒng)采煤機(jī)穩(wěn)定性強(qiáng)，耐磨損度高，還具有自動檢測功能，可以通過定期自動檢測對采煤機(jī)的狀態(tài)進(jìn)行檢測，一旦發(fā)現(xiàn)故障，可以發(fā)出警報(bào)并準(zhǔn)確指出故障位置，提示工作人員及時進(jìn)行維修。
3、提高煤礦企業(yè)煤炭裝載運(yùn)輸工作效率想要綜合提高煤礦企業(yè)生產(chǎn)效率，除了要提升煤礦企業(yè)采煤作業(yè)的工作效率，還需要提升煤礦企業(yè)采煤工作完成后，煤礦裝載運(yùn)輸作業(yè)的工作效率，可以說，生產(chǎn)、裝載運(yùn)輸作業(yè)，就是整個煤礦企業(yè)生產(chǎn)工作中最重要的組成部分。而在裝載工作中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，就可以實(shí)現(xiàn)裝載運(yùn)輸工作的自動化和智能化，解放人類勞動力，提升科學(xué)發(fā)展力，進(jìn)而提高裝載運(yùn)輸工作效率。
三、結(jié)束語
在煤礦企業(yè)中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)是提升煤礦企業(yè)生產(chǎn)效率，推動企業(yè)更好、更快發(fā)展的最佳選擇。雖然，當(dāng)前我國的機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展時間尚短，技術(shù)還不成熟，但已經(jīng)體現(xiàn)出了其在煤礦機(jī)械中應(yīng)用的巨大價值。因此，煤礦企業(yè)一定要重視起機(jī)電一體化技術(shù)的研制和開發(fā)，盡早完善機(jī)電一體化技術(shù)，更好的提升煤礦企業(yè)的工作效率。
作者：王淑文 單位：通化礦業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司
摘要：作為能源型企業(yè)，煤礦企業(yè)推廣機(jī)電一體化技術(shù)，可以有效的降低企業(yè)生產(chǎn)成本，提高采煤作業(yè)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)對資源設(shè)備的優(yōu)化配置。機(jī)電一體化技術(shù)是現(xiàn)代煤礦企業(yè)發(fā)展的重要趨勢，對解決煤礦領(lǐng)域生產(chǎn)問題有重要價值。
關(guān)鍵詞：煤礦；機(jī)電一體化；發(fā)展
機(jī)電一體化技術(shù)是以機(jī)械技術(shù)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)代自動控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)信息技術(shù)充分整合利用的發(fā)展技術(shù)。機(jī)電一體化技術(shù)可以提高煤礦企業(yè)的總體經(jīng)濟(jì)效益，可以促進(jìn)煤礦企業(yè)的快速發(fā)展，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化煤礦生產(chǎn)等目標(biāo)。
1煤礦機(jī)電一體化技術(shù)簡要分析
1.1煤礦機(jī)電一體化概念。煤礦機(jī)電一體化技術(shù)主要通過電氣工程和機(jī)械工程有機(jī)結(jié)合，利用計(jì)算機(jī)設(shè)備把信息技術(shù)融入到煤礦生產(chǎn)的全過程，從而通過煤礦機(jī)械和電力設(shè)備的自動化控制，全面提高煤礦生產(chǎn)的效率。煤礦機(jī)電一體化技術(shù)經(jīng)歷了計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)發(fā)展，微電子設(shè)備的成熟，數(shù)字信息化時代到來，以及智能化設(shè)備的突破等多個準(zhǔn)備期，目前已經(jīng)可以廣泛的使用一體化技術(shù)對煤礦機(jī)電設(shè)備進(jìn)行操作。煤礦機(jī)電一體化技術(shù)可以充分的運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)的運(yùn)算優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)對機(jī)電設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)信息的全面存儲和有效分析，實(shí)現(xiàn)信息自動控制目標(biāo)。機(jī)電一體化技術(shù)還可以對機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上科學(xué)的判斷機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行情況和分析潛在的風(fēng)險。通過機(jī)電一體化技術(shù)還可以提高生產(chǎn)過程的安全性，可以對生產(chǎn)的細(xì)節(jié)進(jìn)行有效的控制。目前機(jī)電一體化技術(shù)的操作向著簡單化的方向發(fā)展，有助于提高標(biāo)準(zhǔn)化的機(jī)電操作技術(shù)的普及，在全面減輕采煤作業(yè)負(fù)擔(dān)前提下，極大的提高采煤作業(yè)的效率。
1.2煤礦機(jī)電一體化特點(diǎn)?，F(xiàn)代煤礦機(jī)電一體化技術(shù)是建立在多種技術(shù)綜合運(yùn)用基礎(chǔ)上的一體化。現(xiàn)代信息技術(shù)已經(jīng)成為煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的支撐，通過必要的信息數(shù)據(jù)的收集與判斷，可以全面提高煤礦生產(chǎn)過程的控制水平和效率，從而開發(fā)出有效的煤礦生產(chǎn)控制系統(tǒng)，解決好煤礦生產(chǎn)管理中的實(shí)際問題。首先，清晰的信息化界面支持采煤管理。采煤圖形顯示系統(tǒng)是當(dāng)前煤礦機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的主要特點(diǎn)，通過多個信息頁面的顯示系統(tǒng)，可以全面準(zhǔn)確對采煤段進(jìn)行監(jiān)測，可以在操作系統(tǒng)中綜合的分析采煤層的作業(yè)情況，并且使用相應(yīng)的管理措施，通過管理技術(shù)人員落實(shí)好采煤策略，全面提高采煤的效率。其次，智能化的控制系統(tǒng)提高管理效率。通過信息化的采煤控制系統(tǒng)可以對機(jī)電一體產(chǎn)品進(jìn)行有效的運(yùn)用，可以實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)有機(jī)電設(shè)備的自動化控制，從而優(yōu)化提高機(jī)電設(shè)備的工作效率。第三，強(qiáng)大的實(shí)時通訊功能，機(jī)電設(shè)備一體化技術(shù)是建立在良好的通訊基礎(chǔ)上的管理技術(shù)，注重通過光纖實(shí)現(xiàn)井上井下相聯(lián)，建立起信息系統(tǒng)與機(jī)電設(shè)備的數(shù)據(jù)交換機(jī)制，可以實(shí)現(xiàn)信息的互換，這樣既有利于對機(jī)電設(shè)備的保護(hù)，同時可以實(shí)現(xiàn)機(jī)電設(shè)備的全面控制。
1.3煤礦機(jī)電一體化現(xiàn)狀。目前煤礦企業(yè)已經(jīng)廣泛在推廣實(shí)施機(jī)電一體化技術(shù)，著力運(yùn)用機(jī)電一體化的裝備設(shè)施降低煤礦生產(chǎn)成本，提高煤礦生產(chǎn)效率，解決煤礦生產(chǎn)過程中的實(shí)際問題。特別是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，煤礦機(jī)電一體化已經(jīng)廣泛開展研究信息化技術(shù)的普及應(yīng)用模式，對煤礦運(yùn)行過程中的數(shù)據(jù)收集意識日漸提高，注重通過必要的注重信息來支持煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的使用。目前我國煤礦機(jī)電一體化設(shè)備的使用情況已經(jīng)較為廣泛，但是機(jī)電一體化設(shè)備的質(zhì)量相對較低，還存在著機(jī)電設(shè)備一體化整體配置不足，機(jī)電一體化設(shè)備配置不均衡，機(jī)電一體化技術(shù)使用效率低等實(shí)際問題。煤礦領(lǐng)域機(jī)電一體化技術(shù)的推廣還需要發(fā)展的過程，還需要解決當(dāng)前煤礦企業(yè)盲目跟風(fēng)投資問題，需要煤礦企業(yè)根據(jù)自身規(guī)模的實(shí)際需求，深層次研究機(jī)電一體化設(shè)備，并且注重引進(jìn)專業(yè)的機(jī)電一體化管理人才，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有設(shè)備的高度利用，這樣才能提高煤礦企業(yè)機(jī)電一體設(shè)備的利用效率，發(fā)揮出機(jī)電一體化技術(shù)的作用，為煤礦企業(yè)的機(jī)電一體化發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。機(jī)電一體化還應(yīng)當(dāng)向著煤礦企業(yè)的核心生產(chǎn)環(huán)節(jié)發(fā)展，還需要解決好開采、井下供電和運(yùn)輸?shù)葘?shí)際問題，從而為提高煤礦開采效率和質(zhì)量提供更有力的技術(shù)支持與幫助。
2煤礦機(jī)電一體化的技術(shù)應(yīng)用
2.1在采煤設(shè)備中的運(yùn)用。機(jī)電一體化技術(shù)可以廣泛應(yīng)用于采備設(shè)備當(dāng)中，在很大程度上降低了人力資源對設(shè)備的操作量，極大的減少了人力作業(yè)的危險，并且把人為不安全因素降到了更低的程度。通過機(jī)電一體化的控制方法，可以把采煤設(shè)備的作用充分的發(fā)揮出來，可以實(shí)現(xiàn)在更惡劣環(huán)境下的無人工作業(yè)，這對于提高采煤的效率，減少外在環(huán)境對采煤操作的影響，同時提高不間斷操作的效率，進(jìn)而降低設(shè)備的故障率都有重要的意義。通過一體化技術(shù)的廣泛使用，還可以減少維修費(fèi)用，可以使采用設(shè)備高效運(yùn)轉(zhuǎn)。2.2對采煤過程的全監(jiān)控。通過機(jī)電一體化技術(shù)可以廣泛的收集采煤作業(yè)的信息，可以實(shí)現(xiàn)對采煤全過程的有效監(jiān)控，機(jī)電一體化技術(shù)不僅有效完善的信息收集系統(tǒng)，還可以通過預(yù)定的程序?qū)Σ擅簲?shù)據(jù)信息進(jìn)行研判，這對于提高對采煤過程中潛在風(fēng)險的預(yù)判有重要的意義。通過一體化的監(jiān)控管理系統(tǒng)可以及時的發(fā)現(xiàn)采煤過程中的問題，并且實(shí)現(xiàn)機(jī)器設(shè)備與人的有效協(xié)調(diào)，從而提高采煤安全的保障性，同時實(shí)現(xiàn)了機(jī)電設(shè)備硬件與軟件的有效協(xié)調(diào)。
2.3在運(yùn)輸設(shè)備中的應(yīng)用。機(jī)電一體化技術(shù)還可以廣泛的應(yīng)用于煤炭的運(yùn)輸過程，實(shí)現(xiàn)了科學(xué)的調(diào)配運(yùn)輸資源，對于煤礦運(yùn)輸設(shè)備的自動化控制，有效的分配煤礦現(xiàn)有的運(yùn)載能力有重要的意義。通過一體化技術(shù)可以準(zhǔn)確的分析每天的采煤量，可以根據(jù)采煤量實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有運(yùn)輸和存儲資源的調(diào)配，在發(fā)揮現(xiàn)有設(shè)備作用的基礎(chǔ)上，解決好慣性載荷的問題。同時還可以對運(yùn)載力的故障進(jìn)行及時的判斷修復(fù)，這對于不斷完善煤礦運(yùn)輸水平，提高煤礦運(yùn)輸?shù)陌踩院涂煽啃杂兄匾囊饬x，是現(xiàn)代煤礦運(yùn)輸效率的重要保證。
3煤礦機(jī)電一體化的管理措施
3.1注重引進(jìn)先進(jìn)的管理技術(shù)。煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的核心是引進(jìn)計(jì)算機(jī)技術(shù)，注重通過計(jì)算機(jī)來引導(dǎo)煤礦機(jī)電設(shè)備的智能化發(fā)展。只有注重引進(jìn)以計(jì)算機(jī)為主的先進(jìn)的機(jī)電設(shè)備技術(shù)，才能不斷對機(jī)電一體化進(jìn)行全面更新，從而提高機(jī)電一體化與網(wǎng)絡(luò)的有效結(jié)合，借助現(xiàn)代通訊技術(shù)提高通訊的可靠性和穩(wěn)定性，從而達(dá)到機(jī)電一體化的控制目標(biāo)。目前我們可以運(yùn)用機(jī)電一體化技術(shù)主要用于對開采設(shè)備的管理方面，需要通過有效的培訓(xùn)專業(yè)技術(shù)人來實(shí)現(xiàn)煤礦的順利開采，從而實(shí)現(xiàn)對煤礦開采的有效保障和科學(xué)管理。
3.2設(shè)立專門的機(jī)電管理機(jī)構(gòu)。提高煤礦企業(yè)機(jī)電一體的管理水平，發(fā)揮出機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)電管理中的實(shí)際作用，必須注重發(fā)揮機(jī)電技術(shù)管理機(jī)構(gòu)的作用，形成完善的機(jī)電機(jī)構(gòu)管理體系，注重通過貫徹落實(shí)明確的機(jī)電管理制度標(biāo)準(zhǔn)，全面提高機(jī)電管理工作的積極性，解決當(dāng)前機(jī)電管理工作人員積極性不高的問題，從而保證機(jī)電設(shè)備的順利運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)提高機(jī)電設(shè)備管理積極性的目的。也只有通過建立起完善的機(jī)電一體化技術(shù)的管理機(jī)構(gòu)，才能有效的在煤礦企業(yè)內(nèi)部推廣相關(guān)管理規(guī)定，不斷提高機(jī)電管理人員的工作能力水平，把先進(jìn)的設(shè)施和技術(shù)在煤礦企業(yè)內(nèi)部進(jìn)行有效的推廣。
4煤礦機(jī)電一體化的發(fā)展方向
4.1智能化。智能化是機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的主要方向，只有注重推動智能化系統(tǒng)的建設(shè)，才能把各種機(jī)械電力技術(shù)綜合應(yīng)用到煤礦企業(yè)發(fā)展的全過程，從而增加煤礦機(jī)電功能的推廣與應(yīng)用。為了提高機(jī)電設(shè)備的智能化水平，還應(yīng)當(dāng)通過智能化設(shè)備加強(qiáng)對井下環(huán)境及信息的收集，通過智能化設(shè)備實(shí)現(xiàn)對機(jī)器設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況，井下開采環(huán)境數(shù)據(jù)信息的全面收集和智能判斷，在此基礎(chǔ)上提高設(shè)備操作的有效性，全面降低機(jī)電設(shè)備運(yùn)行過程中的風(fēng)險。
4.2微型化。微型化機(jī)電設(shè)備管理的重要內(nèi)容，微型化的機(jī)電設(shè)備不僅可以提高操作的靈便性，而且可以有效的降低機(jī)電設(shè)備的維修難度，使機(jī)電設(shè)備可以深入到煤礦企業(yè)環(huán)境的各個角落，從而有效的減少因?yàn)榄h(huán)境問題阻礙機(jī)電設(shè)備推廣的困難，通過機(jī)電一體化技術(shù)的微型化的不斷發(fā)展，可以極大的普及機(jī)電一體化技術(shù)，從而推動煤礦企業(yè)技術(shù)革新的深入進(jìn)行。
4.3系統(tǒng)化。隨著煤礦開采企業(yè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，煤礦開采中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)的日漸成熟，只有注重實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)化的技術(shù)發(fā)展，從體系上關(guān)注煤礦企業(yè)設(shè)備的運(yùn)行情況，才能在機(jī)電管理中把關(guān)注的重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到實(shí)際應(yīng)用層面，最大限度的避免在運(yùn)用過程中出現(xiàn)的實(shí)際問題，并且發(fā)展出效率較高、較為可靠和耐用性好的機(jī)電一體化實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)軟硬件水平的升級。
4.4綠色化。綠色是當(dāng)前對能源型企業(yè)提出的基本要求，只有注重提高機(jī)電設(shè)備的綠色化水平，才能把機(jī)電技術(shù)廣泛的使用于各個領(lǐng)域，從而不斷獲得煤礦企業(yè)相關(guān)方的支持，通過綠色化技術(shù)的廣泛應(yīng)用，可以充分的發(fā)揮出技術(shù)方面的優(yōu)勢，可以把機(jī)電一體化技術(shù)以最大效率應(yīng)用于煤礦開發(fā)的始終。
作者：陳術(shù) 單位：安徽省淮南礦業(yè)集團(tuán)顧橋煤礦
摘要:文章介紹了國內(nèi)外機(jī)電一體化技術(shù)的研究現(xiàn)狀，并重點(diǎn)闡述了煤礦機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢和機(jī)電一體化在煤礦中的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:煤礦;機(jī)電一體化;發(fā)展與應(yīng)用
1機(jī)電一體化技術(shù)的研究現(xiàn)狀
1．1機(jī)電一體化的定義
機(jī)電一體化(Mechatronics)是1971年由日本學(xué)者在日本雜志《機(jī)械設(shè)計(jì)》中提出的，是由機(jī)械技術(shù)、電子技術(shù)、控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、光學(xué)技術(shù)等多學(xué)科形成的一門交叉學(xué)科，目前已經(jīng)發(fā)展成為部分學(xué)校的專門專業(yè)。但對于機(jī)電一體化的具體內(nèi)涵和概念學(xué)術(shù)界并未形成統(tǒng)一的認(rèn)識。VanBrussel教授認(rèn)為，機(jī)電一體化是跨領(lǐng)域的并行工程，它包括機(jī)械、微電子、控制工程和計(jì)算機(jī)技術(shù)等多門學(xué)科，而機(jī)電一體化的目標(biāo)就是實(shí)現(xiàn)上述多門學(xué)科和技術(shù)的綜合應(yīng)用。德國Isermann的教授認(rèn)為機(jī)電一體化屬于交叉學(xué)科的綜合領(lǐng)域，機(jī)電一體化包含的交叉學(xué)科可以分為機(jī)械系統(tǒng)和與其相關(guān)的控制系統(tǒng)，而其控制系統(tǒng)又包括信息系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等?？刂葡到y(tǒng)主要用于服務(wù)機(jī)械系統(tǒng)，便于工程師在遠(yuǎn)程對機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行操控。國內(nèi)曾慶良等［1］定義機(jī)電一體化是一個包含機(jī)械、電子電氣、信息等功能模塊的技術(shù)系統(tǒng)，是多學(xué)科技術(shù)的綜合作用，各個功能模塊之間存在著密切的交互關(guān)系，其中起決定作用的不是某一單獨(dú)的技術(shù)，而是這些技術(shù)的聯(lián)合作用，這些技術(shù)的聯(lián)合作用使系統(tǒng)具有更優(yōu)秀的性能或?qū)崿F(xiàn)了新的功能。
1．2機(jī)電一體化的設(shè)計(jì)
目前，國內(nèi)外學(xué)者在機(jī)電一體化的設(shè)計(jì)方面已經(jīng)進(jìn)行了大量研究工作，按照研究方向可以將機(jī)電一體化設(shè)計(jì)分為三大類。1)側(cè)重于概念設(shè)計(jì)過程和相關(guān)軟件的研究。機(jī)電一體化的概念提出后，國外大量學(xué)者進(jìn)行了大量嘗試。如德國的R．Iserrmann教授及其團(tuán)隊(duì)以機(jī)電一體化的控制系統(tǒng)為核心進(jìn)行了嘗試，但缺乏驅(qū)動器、傳感器和機(jī)械部分的融合，難以達(dá)到機(jī)電一體化的完善設(shè)計(jì)。JurgenGausemeier教授團(tuán)隊(duì)進(jìn)行以半規(guī)則式計(jì)算機(jī)語言為核心的機(jī)電一體化設(shè)計(jì)，但并未實(shí)現(xiàn)理想的機(jī)電一體化系統(tǒng)。法國的PSA所進(jìn)行了以機(jī)電一體化模型庫為核心的設(shè)計(jì)，通過模型庫的查找和存儲簡化機(jī)電一體化的設(shè)計(jì)，但并未達(dá)到理想效果。英國的Lancaster大學(xué)嘗試了以鍵合圖理論、方框圖為基礎(chǔ)的功能模塊的混合建模，但主要以機(jī)電一體化的控制為主，執(zhí)行構(gòu)件部分研究又不夠深入。在國內(nèi)，機(jī)電一體化的起步較晚，但經(jīng)過大量專家學(xué)者的不懈努力也取得了豐碩的成果［2］。如上海交通大學(xué)的鄒慧君教授將機(jī)電一體化的主要研究對象轉(zhuǎn)向以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動功能為主，并對系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)進(jìn)行深入研究，實(shí)現(xiàn)了較為理想的功能求解模型。山東大學(xué)的黃克正團(tuán)隊(duì)以功能分析和重構(gòu)理論為設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，提出了機(jī)電一體化概念系統(tǒng)的過程模型。華中科技大學(xué)的楊家軍團(tuán)隊(duì)以機(jī)械運(yùn)動方案和傳感器設(shè)計(jì)為研究基礎(chǔ)，加之計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的輔助功能，完成了機(jī)電一體化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。2)側(cè)重于開發(fā)過程的研究。主要代表是德國工程師協(xié)會2004年的VDI2206系統(tǒng)，其設(shè)計(jì)過程如圖1所示，根據(jù)用戶需求提供系統(tǒng)設(shè)計(jì)(面向領(lǐng)域的設(shè)計(jì))，包括機(jī)械領(lǐng)域、電氣領(lǐng)域和信息領(lǐng)域，在完成系統(tǒng)集成后再通過系統(tǒng)設(shè)計(jì)的驗(yàn)證，最終得到客戶需要的產(chǎn)品。但這種機(jī)電一體化的設(shè)計(jì)僅提供了一個設(shè)計(jì)思路，缺乏具體的設(shè)計(jì)過程。3)協(xié)同仿真技術(shù)。仿真技術(shù)在20世紀(jì)初期開始應(yīng)用于其他領(lǐng)域，在20世紀(jì)末被引入機(jī)電一體化領(lǐng)域，目前國內(nèi)外學(xué)者就機(jī)電一體化的機(jī)電仿真技術(shù)已經(jīng)開展了大量的研究工作。在國外，VanBrussel和VanBeek開展了協(xié)同仿真的參數(shù)設(shè)計(jì)，解決了系統(tǒng)仿真參數(shù)的優(yōu)化問題。荷蘭Twente大學(xué)的JobVanAmerongen教授及其團(tuán)隊(duì)開展了機(jī)電一體化模型的仿真工作，實(shí)現(xiàn)了多領(lǐng)域機(jī)電一體化的仿真研究。在國內(nèi)，鐘掘院士等［3］學(xué)者從機(jī)電系統(tǒng)耦合及各耦合參數(shù)間的關(guān)系入手對機(jī)電一體化系統(tǒng)進(jìn)行研究，設(shè)計(jì)出系統(tǒng)功能優(yōu)化的物理模型，該課題已經(jīng)突破早期研究存在的難題，該研究方法在機(jī)電一體化系統(tǒng)研究方面十分深入，研究的重點(diǎn)是系統(tǒng)的后期設(shè)計(jì)。而李伯虎院士和清華大學(xué)熊光楞教授在協(xié)同仿真方面也開展了大量工作，開出了基于協(xié)同仿真技術(shù)的復(fù)雜產(chǎn)品。
2煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢
近年來，全球制造業(yè)始終面臨著轉(zhuǎn)型升級和可持續(xù)發(fā)展的挑戰(zhàn)。2013年4月，德國開啟了“工業(yè)4．0”，即第四次工業(yè)革命?！肮I(yè)4．0”主要包括兩個主題，即“智能工廠”與“智能生產(chǎn)”。我國機(jī)電一體化經(jīng)過多年的發(fā)展和積累，機(jī)電一體化取得了巨大進(jìn)步，但發(fā)展并不完善。因此，在2015年5月，我國了“中國制造2025”行動綱領(lǐng)［4］。該綱領(lǐng)提出在2025年之前邁入制造強(qiáng)國行列;在2035年以前，與中等制造強(qiáng)國的水平持平;在2049年，成為世界的制造強(qiáng)國。因此，煤礦機(jī)電一體化未來的發(fā)展進(jìn)程必然與“工業(yè)4．0時代”和“中國制造2025”行動綱領(lǐng)存在一致性關(guān)系，所以筆者認(rèn)為，未來煤礦機(jī)電一體化未來的發(fā)展趨勢主要有高度自動化、高度智能化、高度網(wǎng)絡(luò)化。
3機(jī)電一體化在煤礦中的應(yīng)用現(xiàn)狀
1970年我國大同礦務(wù)局首先試驗(yàn)自行設(shè)計(jì)的第一套綜合機(jī)械化采煤系統(tǒng)。到20世紀(jì)80年代，隨著國際綜合機(jī)械化采煤技術(shù)的發(fā)展，我國綜合機(jī)械化采煤也得到了空前的發(fā)展;到90年代中期，采、掘、機(jī)、運(yùn)、通基本完成了機(jī)械化，大大提高了采煤效率，減少了煤炭災(zāi)害的發(fā)生;進(jìn)入本世紀(jì)后，我國礦業(yè)機(jī)電一體化又有了突破性的進(jìn)展，完善的安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)、大型固定采煤機(jī)械等在煤礦投入使用，但仍與世界先進(jìn)的采煤機(jī)電一體化存在差距。
3．1液壓支架電液控制系統(tǒng)
相比西方發(fā)達(dá)國家，我們在液壓支架電液控制系統(tǒng)的研究較晚。1995年第一臺自主研制的液壓支架電液控制系統(tǒng)至今，出現(xiàn)了不同型號的多種電液控制系統(tǒng)液壓支架，但實(shí)際國產(chǎn)的液壓支架電液控制系統(tǒng)在國內(nèi)煤礦的應(yīng)用仍不太樂觀，目前礦井綜采工作面采用的液壓支架電液控制系統(tǒng)仍以國外的設(shè)備為主，部分軟弱頂板支護(hù)采用的單體液壓支架系統(tǒng)也存在類似的情況。這一方面是由于國產(chǎn)的液壓支架電液控制系統(tǒng)未能突破技術(shù)瓶頸，而國外的液壓支架電液控制系統(tǒng)(以美國和德國為主)具有完善的故障診斷預(yù)警裝置，可實(shí)現(xiàn)液壓支架與采煤機(jī)、刮板機(jī)聯(lián)動和遠(yuǎn)程控制。
3．2電牽引采煤機(jī)
國內(nèi)電牽引采煤機(jī)的研制工作從20世紀(jì)80年代末期開始，經(jīng)歷了近十年的研究才取得了突破性的進(jìn)展，目前電牽引采煤機(jī)也是煤礦機(jī)電一體化的重點(diǎn)研究方向。國內(nèi)比較先進(jìn)的電牽引采煤機(jī)包括山東能源機(jī)械集團(tuán)公司研發(fā)的MG150/345－WOK交流電牽引采煤機(jī)和太原礦山機(jī)器集團(tuán)有限公司研發(fā)的MGTY307/10－1．1D電牽引采煤機(jī)。這兩種采煤機(jī)目前都能實(shí)現(xiàn)1．8m以上的薄煤層開采，同時可以完成煤層傾角在25°以下的綜合機(jī)械化開采工作。我國電牽引采煤機(jī)的發(fā)展大大加快了我國煤炭機(jī)電一體化的發(fā)展。但目前煤礦機(jī)電一體化(機(jī)械化)率約70%，而綜采率僅為40%，對比世界國家發(fā)達(dá)國家超過80%的綜采率，仍存在很大的發(fā)展空間。目前電牽引采煤機(jī)具有的優(yōu)勢有:①牽引特性較好，世界先進(jìn)的電牽引和液壓牽引技術(shù)都具有良好的調(diào)速特性，但國內(nèi)的液壓牽引系統(tǒng)穩(wěn)定性不如電牽引系統(tǒng)，因此采用電牽引可以有效地保證電牽引采煤機(jī)的牽引特性;②機(jī)械傳動效率高(＞90%);③牽引力可以滿足大傾角煤層開采;④工作可靠性高;⑤易于實(shí)現(xiàn)微機(jī)自動控制;⑥機(jī)械傳動和結(jié)構(gòu)較簡單。
4結(jié)語
本文對國內(nèi)外機(jī)電一體技術(shù)的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，特別指出了煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢和目前機(jī)電一體化在煤礦中的應(yīng)用現(xiàn)狀。目前在煤礦中機(jī)電一體化技術(shù)主要應(yīng)用在液壓支架電液控制系統(tǒng)、電牽引采煤機(jī)、煤礦安全控制系統(tǒng)等，而隨著“工業(yè)4．0”時代的開啟，以及我國了“中國制造2025”行動綱領(lǐng)，筆者認(rèn)為未來煤礦機(jī)電一體化未來的發(fā)展趨勢主要有高度自動化、高度智能化、高度網(wǎng)絡(luò)化。
作者：李樂 單位：潞安集團(tuán) 司馬煤業(yè)有限公司
摘要：對機(jī)電一體化的意義進(jìn)行了闡述，并對機(jī)電一體化技術(shù)在掘進(jìn)機(jī)、采煤機(jī)、支護(hù)設(shè)備、輸送機(jī)中的應(yīng)用展開探討。認(rèn)為實(shí)現(xiàn)煤炭資源開采的機(jī)電一體化是提高煤炭資源節(jié)能綠色生產(chǎn)的重要途徑。
關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化；煤礦機(jī)械；煤礦開采
引言
新世紀(jì)煤礦機(jī)械領(lǐng)域發(fā)展的核心技術(shù)是機(jī)電一體化技術(shù)，隨著現(xiàn)代社會煤礦資源需求量的日益增長以及環(huán)境問題的日益嚴(yán)峻，如何利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，有效提高煤炭產(chǎn)出率，減少回采率，降低對環(huán)境和其他資源的影響是關(guān)鍵。煤礦機(jī)械的機(jī)電一體化技術(shù)將電子技術(shù)、自動化及電氣裝備等有效結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)煤礦開采、傳送的無人化、重型化和智能化，從而實(shí)現(xiàn)優(yōu)化資源、提高資源利用率的目的。
1煤礦機(jī)械中機(jī)電一體化應(yīng)用的意義
煤炭資源是我國主要的能源之一，高效開采煤炭資源是促進(jìn)我國現(xiàn)代化建設(shè)的重要方面。在煤礦機(jī)械中加強(qiáng)機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，提高煤礦機(jī)械的智能化和自動化也是我國煤礦機(jī)械今后發(fā)展的主要方向。機(jī)電一體化在煤礦機(jī)械中應(yīng)用的意義主要表現(xiàn)在以下幾個方面。1）有利于煤礦作業(yè)的安全保障。煤礦開采工作和其他工作相比，所面臨的環(huán)境更加惡劣和復(fù)雜，特別是對于井下作業(yè)來說，保障員工安全尤為重要。在煤礦生產(chǎn)過程中，生產(chǎn)機(jī)械的正常運(yùn)行是保障其運(yùn)作的根本要求，煤礦機(jī)械存在的外部環(huán)境具有潮濕、粉塵大、易燃?xì)怏w濃度高等特點(diǎn)，如果無法保障機(jī)械的安全運(yùn)行，則容易發(fā)生嚴(yán)重的安全事故。提高煤礦機(jī)械的自動化和智能化水平，減少人為操作的幾率，能夠有效保障工作人員安全以及機(jī)械的運(yùn)行效率，提高機(jī)械運(yùn)行的穩(wěn)定性，降低機(jī)械操作失誤率，所以，加強(qiáng)機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用有利于煤礦作業(yè)的安全保障。2）有利于提高勞動生產(chǎn)率。機(jī)械代替手工實(shí)現(xiàn)自動化生產(chǎn)是提高勞動生產(chǎn)率的主要途徑。在煤礦機(jī)械中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，能夠進(jìn)一步優(yōu)化勞動生產(chǎn)方式與勞動資源的結(jié)構(gòu)，減輕工作人員工作負(fù)擔(dān)的同時提高煤礦生產(chǎn)的效率，從而提高煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，增加工人的工資收入[1]。
2機(jī)電一體化技術(shù)在掘進(jìn)機(jī)中的應(yīng)用
掘進(jìn)機(jī)是目前大多數(shù)煤礦生產(chǎn)單位使用的機(jī)械設(shè)備，其電氣部分包含了礦本質(zhì)安全操作箱、礦用隔爆型電鈴、防爆燈、礦用防爆開關(guān)箱等，同時結(jié)合液壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)機(jī)械生產(chǎn)功能，從而達(dá)到對煤礦自動化開采的目的。其控制系統(tǒng)的任務(wù)是保護(hù)和控制機(jī)械設(shè)備的主控制器，而且需要對故障進(jìn)行檢測和信息記憶。并且，具有良好的人機(jī)交互界面，能夠同時實(shí)現(xiàn)顯示操作相液晶屏和防爆安全開關(guān)箱顯示儀表的功能。其中，開關(guān)箱與操作箱之間的信息傳輸應(yīng)用的是動力載波技術(shù)，這種技術(shù)只需要利用普通的兩芯通訊電纜就可以實(shí)現(xiàn)，而且操作簡單安全。對于整個電氣系統(tǒng)而言，主要體現(xiàn)的特點(diǎn)是設(shè)計(jì)理念比較先進(jìn)，顯示功能強(qiáng)大，能夠?qū)崿F(xiàn)較好的人機(jī)交互功能，而且安裝簡便，易于操作，安全性能高。主要利用可編程控制器作為關(guān)鍵部分，實(shí)現(xiàn)短路故障、三相不平衡故障以及過電壓故障的監(jiān)控，而且也能夠?qū)崿F(xiàn)油泵的檢測和保護(hù)。同時，它還可以將電機(jī)運(yùn)行狀況、電氣參數(shù)以及故障信息顯示出來，以便工作維修人員參考[2]。電氣部分的控制由PLC來實(shí)現(xiàn)，將PLC和電流互感器、漏電檢測裝置、電機(jī)溫度保護(hù)裝置以及輸出信號連接，通過程序的編輯和運(yùn)行來實(shí)現(xiàn)整個電氣部分的自動化、智能化控制，同時實(shí)現(xiàn)故障的智能性檢測、切斷以及存儲。
3機(jī)電一體化技術(shù)在采煤機(jī)中的應(yīng)用
采煤機(jī)是煤礦生產(chǎn)過程中最為重要的機(jī)械部件，其生產(chǎn)效率的高低直接決定了煤礦生產(chǎn)產(chǎn)量的高低，從而影響到煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。目前，我國采煤機(jī)中機(jī)電一體化應(yīng)用最為廣泛的是電牽引采煤機(jī)。它不同于傳統(tǒng)的液壓牽引采煤機(jī)，它的牽引性能、自動化水平以及適應(yīng)能力更強(qiáng)，有效克服了采煤機(jī)在移動時產(chǎn)生的阻力，而且在采煤機(jī)下滑過程中，可以通過發(fā)電機(jī)的發(fā)電制動來有效控制下滑速度。并且也能夠?qū)⑾禄瑫r產(chǎn)生的電能反饋回電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)能源的高效利用。例如，在煤礦實(shí)際開采過程中，隨著礦井深度的加深，煤層的傾斜角也會加大，大多數(shù)會呈現(xiàn)出40°~50°的傾斜角，這時，采煤機(jī)的工作面是傾斜的，就需要良好的制動來對采煤機(jī)進(jìn)行制動。電牽引采煤機(jī)軸端設(shè)置有良好的停電裝置，能夠有效避免采煤機(jī)才使用過程中的下滑現(xiàn)象。目前，我國采煤機(jī)的機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用已非常廣泛，而且在此基礎(chǔ)上也研發(fā)出了許多高性能、高質(zhì)量的機(jī)械設(shè)備[3]。
4機(jī)電一體化技術(shù)在支護(hù)設(shè)備中的應(yīng)用
在煤礦采煤實(shí)際工作中，大多數(shù)的支護(hù)設(shè)備采用的是液壓支架。但是，隨著電氣化生產(chǎn)技術(shù)的提高，電液綜合控制的支護(hù)設(shè)備應(yīng)用也越來越多。它主要是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和液壓控制技術(shù)，將二者有機(jī)結(jié)合起來，形成了定壓雙向鄰架的結(jié)構(gòu)，提高了支架承受頂板所帶來的負(fù)荷沖擊能力。而且，電液控制的支架也比傳統(tǒng)支架的移動速度要快，同時，可以實(shí)現(xiàn)支架工作狀態(tài)的有效監(jiān)測，提高支架的安全性能。液壓支護(hù)設(shè)備需要高壓液體裝置才能正常進(jìn)行工作，通常采用的是乳化液泵來提供液壓能力。目前，我國生產(chǎn)的智能化乳化液泵站系統(tǒng)分別由自動配液系統(tǒng)和供液系統(tǒng)兩部分構(gòu)成。它具有自動檢測郵箱、油位的功能，實(shí)現(xiàn)自動配液以及乳化液濃度的自動檢測，一旦乳化液濃度不合標(biāo)準(zhǔn)，則會發(fā)出警報(bào)，并對其進(jìn)行定時反沖洗，調(diào)節(jié)其濃度。
5一體化技術(shù)在輸送機(jī)中的應(yīng)用
在我國煤炭實(shí)際生產(chǎn)過程中，進(jìn)行井下作業(yè)時，需要利用帶式輸送機(jī)將井下開采出的煤炭輸送到地面上的指定區(qū)域內(nèi)。所以，實(shí)現(xiàn)輸送機(jī)的機(jī)電一體化功能也是提高其輸送能力與工作效率的重要內(nèi)容。輸送機(jī)的電氣運(yùn)行系統(tǒng)以及計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)必須滿足相應(yīng)的作業(yè)要求，能夠有效抵制不良環(huán)境產(chǎn)生的影響，確保其能夠正常運(yùn)行。首先，電氣設(shè)備和信號傳輸設(shè)備必須具有良好的抗干擾性能。其次，需要做好絕緣、抗腐蝕性、抗老化的準(zhǔn)備。再次，還要具有良好的耐沖擊與抗震性能。特別是對于長距離的帶式輸送機(jī)來說，由于傳輸距離比較長，應(yīng)該增強(qiáng)設(shè)備的故障檢測和防護(hù)工作，保障其工作的安全性和穩(wěn)定性。當(dāng)前，我國研制的輸送機(jī)主要以可編程控制器為控制核心，而驅(qū)動系統(tǒng)則是采用行星齒輪減速器和調(diào)速型液力耦合器來實(shí)現(xiàn)，不僅有效提高了傳輸效率，而且能夠有效節(jié)約電能，提高能源利用率。
6結(jié)語
機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦機(jī)械中的應(yīng)用是我國現(xiàn)代化煤礦生產(chǎn)建設(shè)的需求，實(shí)現(xiàn)煤礦生產(chǎn)智能化、高效化、自動化和安全化，是保障我國煤炭產(chǎn)業(yè)高效發(fā)展的重要保障。同時，也是優(yōu)化我國產(chǎn)能結(jié)構(gòu)、提高勞動生產(chǎn)率、提升人們生活水平的重要措施。
作者：王龍 單位：同煤集團(tuán)地質(zhì)勘測處機(jī)電科
摘要：煤礦企業(yè)一直關(guān)注的熱點(diǎn)問題之一就是將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用到煤礦機(jī)械中，機(jī)電一體化是礦山機(jī)械中一個重要的研究課題，文章對國內(nèi)外煤礦機(jī)械技術(shù)的進(jìn)展做了簡要描述，以煤礦機(jī)電技術(shù)為代表重點(diǎn)分析了機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦機(jī)械中的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化技術(shù)；煤礦機(jī)械；煤礦機(jī)電的應(yīng)用
進(jìn)入21世紀(jì)以來，機(jī)電一體化技術(shù)取得了巨大進(jìn)步，在研發(fā)方面也不斷成成熟。這一技術(shù)在煤礦中得到了普遍應(yīng)有，同時也成為了該領(lǐng)域的重要研究課題。對于煤礦開采的質(zhì)量和效率要求越來越高。實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)就離不開先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用和先進(jìn)理論知識的指導(dǎo)。隨著產(chǎn)業(yè)化和安全要求的不斷提高，重型化、智能化和無人化成為煤礦機(jī)械發(fā)展的方向。機(jī)電一體電技術(shù)取得巨大進(jìn)步的同時，也成功將有自動化功能的機(jī)器人、微電子技術(shù)，成功的應(yīng)用在了采礦裝備中，實(shí)現(xiàn)了完美融合，所以這一技術(shù)得到了煤礦產(chǎn)業(yè)的廣泛重視。
1簡析國內(nèi)外煤礦一體化技術(shù)研發(fā)進(jìn)展
所謂的煤礦機(jī)電一體化就是將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用在傳統(tǒng)的煤礦機(jī)械中，從而將其升級改造之后的新的煤礦開采技術(shù)。美國和日本是世界上最早研究機(jī)電一體化的兩個國家，這兩個國家將主要的研發(fā)方向放在了可以讓其適應(yīng)各種特殊環(huán)境的一系列機(jī)電機(jī)械設(shè)備上。這樣的機(jī)械設(shè)備可以有預(yù)測任務(wù)的功能，同時也可以預(yù)測出步驟和結(jié)果，事先編寫程序就可以自動正常工作。我國在20世紀(jì)70年代就在尖端技術(shù)上引入機(jī)電一體化技術(shù)，經(jīng)過短暫的發(fā)展，就開始了對此項(xiàng)技術(shù)的研制工作。在此項(xiàng)工作中取得了很大的研究成果，很多大型煤礦企業(yè)研發(fā)出了功能強(qiáng)大的煤礦開采技術(shù)，并且擁有完全的核心技術(shù)產(chǎn)權(quán)，這為機(jī)電一體化技術(shù)在我國煤礦機(jī)械中的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
2目前我國煤礦機(jī)電的應(yīng)用現(xiàn)狀
現(xiàn)在我國研究的煤礦機(jī)械動力系統(tǒng)主要由急速器和電機(jī)，以及運(yùn)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)三部分組成。這樣的機(jī)械單元環(huán)節(jié)多，占用大量的空間，使得整體機(jī)械的工作效率低下，因此系統(tǒng)的可靠性低，故障率高。這些狀況的出現(xiàn)使人們意識到機(jī)電一體化技術(shù)不僅僅是將電子科技和機(jī)械技術(shù)放在一起的簡單疊加。只有成功的將其融合在一起，才可以成功的研發(fā)出功能齊全，安全性有保障的機(jī)電一體化系統(tǒng)。隨著工業(yè)化的進(jìn)展人們對于工作效率的要求越來越高，從而讓人們發(fā)現(xiàn)對于井下回采工作時，面對的回采速度這方面的要求不斷增大，因此對于煤礦機(jī)械化方面的水平也要求的越來越高。采用掘進(jìn)設(shè)備進(jìn)行施工大大提高了巷道掘進(jìn)速度。
2.1機(jī)電一體化技術(shù)在采煤機(jī)中的應(yīng)用
采煤機(jī)較傳統(tǒng)的液壓牽引機(jī)有很多優(yōu)點(diǎn)，主要體現(xiàn)在以下幾方面：（1）牽引穩(wěn)定性更高，現(xiàn)在動力系統(tǒng)在機(jī)械前進(jìn)過程中有著很大的功能，主要用來提高部分牽引力，同時可以有效增強(qiáng)采煤機(jī)在克服阻力方面的能力，同時采煤機(jī)在下滑時，還具有制動發(fā)電的功能。（2）采煤機(jī)電機(jī)的軸端裝有防止打滑的制動器，使得制動力矩加長，從而保證機(jī)械能夠在斜度更大的坡上使用，使得機(jī)械的適用的作業(yè)環(huán)境更大。機(jī)電技術(shù)在此的應(yīng)用，使得煤礦企業(yè)在特殊環(huán)境下的作業(yè)效率更高，更加安全。（3）由于機(jī)械結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的液壓牽引不同，電牽引采煤機(jī)一般只會在整流子和電刷上產(chǎn)生磨損，這就使得電牽引采煤機(jī)故障率低，維護(hù)工作也相應(yīng)減少，大大延長了機(jī)械的壽命。（4）電牽引采煤機(jī)裝配了高靈敏度的傳感器，反應(yīng)速度更快，更加精確，使得采煤機(jī)幾乎不會出現(xiàn)超負(fù)荷工作。
2.2機(jī)電一體化技術(shù)在采煤機(jī)中的功能
維護(hù)采礦作業(yè)安全和事故預(yù)警是采礦工作中必不可少的工作環(huán)境。礦山救護(hù)機(jī)器人能夠?qū)γ旱V井下的具體情況采取相應(yīng)的措施。一般具有以下幾種功能：（1）對井下被困人員進(jìn)行定位，還能夠測定有毒、可燃?xì)怏w的風(fēng)向并對其定量。（2）憑借裝配的模擬視覺系統(tǒng)自動避開障礙物。（3）能夠及時發(fā)出信號，使沒有撤離的人員及時撤離。（4）還具備暫存井中，具有觀測圖像的功能，并將這些圖像傳輸?shù)娇刂婆_，能夠?yàn)榫茸o(hù)人員提供可靠的救援信息。
3煤礦機(jī)電一體化技術(shù)深入分析
3.1煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的結(jié)構(gòu)體系
煤礦機(jī)電系統(tǒng)主要由三部分組成，它們分別是控制系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)以及操作系統(tǒng)，三部分缺一不可。這其中每一部分都有著十分重要的功能?？刂葡到y(tǒng)的主要功能是控制機(jī)器人的運(yùn)動軌跡。而開環(huán)控制和閉環(huán)控制兩部分則是現(xiàn)在十分常見的兩種控制系統(tǒng)。而驅(qū)動系統(tǒng)也由三部分組成，主要是驅(qū)動力，減速器和傳感器。而操作系統(tǒng)則具有控制礦山系統(tǒng)完成十分詳細(xì)的任何的功能，同時可以通過提供各種各樣的命令，讓系統(tǒng)可以針對不同的環(huán)境面做出相對應(yīng)的操作，從而保證作業(yè)的順利進(jìn)行，避免在這過程中出現(xiàn)問題。
3.2煤礦機(jī)電系統(tǒng)的價值
這一系統(tǒng)的應(yīng)用可以幫助廣大工人，順利從不良的環(huán)境下成功脫離出來。對于工人的身體安全保障，有著不可深遠(yuǎn)的意義。煤礦礦井環(huán)境十分雜筷，處處充滿灰塵和各種各樣的有害氣體，而且環(huán)境潮濕陰暗，而在這種不良的環(huán)境下礦工要進(jìn)行高強(qiáng)度的工作，這對他們健康的影響程度是可想而知的。因此礦山機(jī)械設(shè)備的研制可以將從事繁重工作的煤礦工人解放出來。而且這種設(shè)備可以適應(yīng)危險的作業(yè)環(huán)境，能夠高效的完成工作。因此只需要根據(jù)煤礦的具體情況采取恰當(dāng)?shù)脑O(shè)備，就能夠在各種復(fù)雜的環(huán)境中進(jìn)行采礦作業(yè)。
4結(jié)語
研制煤礦機(jī)電設(shè)備替代工作人員進(jìn)行礦山作業(yè)，適應(yīng)各種不良作業(yè)環(huán)境已經(jīng)是現(xiàn)在我國煤礦機(jī)械行業(yè)的主要研究方向。而這一研究主要通過機(jī)電設(shè)備的引進(jìn)，從而實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有煤礦機(jī)械的有效升級，從而在一定程度下提高開采量，保障開采出的煤的質(zhì)量。同時這種先進(jìn)設(shè)備的應(yīng)用可以幫助廣大采礦工人脫離十分有害的環(huán)境。而將可能齊全，同時十分安全可靠的控制系統(tǒng)，引進(jìn)到煤礦機(jī)械研究中，是提高機(jī)械性能的主要辦法。當(dāng)然這些技術(shù)的成功研發(fā)，要結(jié)合我的實(shí)際情況才可以進(jìn)入，這樣才可以保證項(xiàng)目的可能性，同時研究成功后才會有價值。
作者：吳國軍 劉彩紅 單位：太原理工大學(xué)
