王慧偉

（大同煤礦集團(tuán)雁崖煤業(yè)公司，山西 大同 037031）

引言

盡管我國(guó)是能源大國(guó)，煤炭資源非常豐富，但由于我國(guó)的人口基數(shù)大，人均煤炭擁有量就相對(duì)較低，與世界平均水平仍有較大差距。因此，提高采煤效率就顯得尤為必要。煤炭開(kāi)采技術(shù)是影響采煤效率的重要因素，科技的發(fā)展加快了機(jī)電一體化技術(shù)在綜合采煤設(shè)備中的應(yīng)用，煤炭生產(chǎn)效率也因此大大提高。一體化技術(shù)在綜合采煤設(shè)備中的應(yīng)用也開(kāi)始逐漸呈現(xiàn)出新的趨勢(shì)，業(yè)內(nèi)的關(guān)注度更是與日俱增。

1 綜合采煤設(shè)備機(jī)電一體化現(xiàn)狀

機(jī)電一體化技術(shù)在綜合采煤設(shè)備中的應(yīng)用使得煤炭企業(yè)產(chǎn)煤效率大大提升，國(guó)內(nèi)外不少煤炭企業(yè)對(duì)此技術(shù)的重視度也隨之增加。但是，就目前實(shí)際情況而言，相較其他發(fā)達(dá)國(guó)家，機(jī)電一體化技術(shù)在我國(guó)廣大煤炭企業(yè)中的應(yīng)用相對(duì)較晚。這主要是因?yàn)槲覈?guó)的現(xiàn)代化進(jìn)程起步較晚、發(fā)展緩慢，進(jìn)而在一定程度上導(dǎo)致了煤炭開(kāi)采技術(shù)落后于其他國(guó)家的局面［1］。

20世紀(jì)50年代，電子科學(xué)技術(shù)取得了突破性的發(fā)展，為了使廣大煤炭企業(yè)的采煤效率得到提升，機(jī)電一體化技術(shù)首次被應(yīng)用于采煤設(shè)備當(dāng)中。自那以后，采煤效率得以提升，但是該技術(shù)在綜合采煤設(shè)備中出現(xiàn)的諸多問(wèn)題仍舊不容忽略。在問(wèn)題被不斷解決的過(guò)程中，機(jī)電一體化技術(shù)在綜合采煤設(shè)備中的應(yīng)用也更加成熟。這一時(shí)期，計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的發(fā)展也比較迅猛。到了七八十年代的計(jì)算機(jī)時(shí)代，對(duì)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的應(yīng)用加快了綜合采煤設(shè)備中機(jī)電一體化技術(shù)革新步伐，使得該技術(shù)在綜合采煤設(shè)備中的應(yīng)用層次更加深入［2］。

計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展使得綜合采煤設(shè)備機(jī)電一體化邁入了一個(gè)新的發(fā)展時(shí)期。近年來(lái)，智能化技術(shù)的出現(xiàn)更是使得機(jī)電一體化技術(shù)在綜合采煤設(shè)備中的應(yīng)用愈發(fā)成熟，技術(shù)水平和層次都上了一個(gè)臺(tái)階。智能化技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的有機(jī)結(jié)合更是使得該技術(shù)的實(shí)施更加全面和高效［3］。相信隨著科技投入的增加以及我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力的提升，我國(guó)機(jī)電一體化技術(shù)在綜合采煤設(shè)備中的應(yīng)用一定會(huì)有所突破和建樹(shù)，與國(guó)際水平的差距也會(huì)逐漸減少。

2 綜合采煤設(shè)備中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用

2.1 傳感器

傳感器是綜合采煤設(shè)備機(jī)電一體化技術(shù)的重要組成部分，特別是檢測(cè)傳感器，電壓電流、牽引速度、功率測(cè)定、油液溫度和壓力、液壓支架的支撐壓力和高度、電壓閥以及流量傳感器等都被囊括其中。其中，有些部分仍舊還存在一定問(wèn)題，需要加以改善，具體如下：

首先，要加強(qiáng)研制關(guān)鍵部位的傳感器，主要體現(xiàn)在以下三點(diǎn)關(guān)注：不僅要關(guān)注采煤機(jī)的機(jī)身傾角和搖臂擺角，還要關(guān)注其牽引速度和行走方向。另外，牽引力以及煤巖分離也不能忽略；關(guān)注刮板運(yùn)輸機(jī)推溜油缸和支撐油缸的行程；還要關(guān)注液壓支架的壓力與流量。其次，規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化信號(hào)輸出。最后，優(yōu)化傳感器結(jié)構(gòu)，提高其可靠性和測(cè)量精度。

2.2 測(cè)控裝置

檢測(cè)到的各工況參數(shù)在微機(jī)運(yùn)算和處理之下，會(huì)根據(jù)之前設(shè)定好的動(dòng)作值給出相應(yīng)的保護(hù)動(dòng)作。另外，當(dāng)機(jī)組發(fā)生狀況時(shí)，應(yīng)當(dāng)結(jié)合井下工作的特點(diǎn)，利用聲和光發(fā)出報(bào)警，也可以選擇用一定的顯示方式將故障點(diǎn)或者故障的性質(zhì)顯示出來(lái)。當(dāng)然，這所有的過(guò)程都需要通過(guò)微機(jī)的控制實(shí)現(xiàn)。利用微機(jī)軟件進(jìn)行運(yùn)算，不僅方便而且靈活，能夠?qū)Σ擅簷C(jī)的功率進(jìn)行智能化的控制，再根據(jù)不同的過(guò)載程度，實(shí)現(xiàn)減速、停機(jī)或者倒退等功能。

2.3 監(jiān)測(cè)工況和診斷故障

當(dāng)前，造成我國(guó)應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)的綜合采煤設(shè)備開(kāi)機(jī)率低下的一個(gè)主要原因是綜合采煤設(shè)備的可靠性失效，所以說(shuō)，這應(yīng)當(dāng)成為該技術(shù)研究的重點(diǎn)。微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的綜合應(yīng)用，能夠?qū)υO(shè)備中所存在的故障進(jìn)行檢測(cè)，以實(shí)現(xiàn)采煤機(jī)的自我診斷和自我適應(yīng)功能。對(duì)采煤機(jī)中微機(jī)處理故障的檢測(cè)裝置、采煤機(jī)的故障診斷裝置、刮板運(yùn)輸機(jī)的故障診斷和檢測(cè)，以及采煤機(jī)故障診斷的專家系統(tǒng)等都是綜合采煤設(shè)備中機(jī)電一體化技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中應(yīng)該關(guān)注的重點(diǎn)內(nèi)容。

2.4 變頻器

綜合采煤設(shè)備中采煤機(jī)機(jī)電一體化得以實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵是變頻器，所以在應(yīng)用過(guò)程中應(yīng)當(dāng)將加強(qiáng)對(duì)變頻器的研究。目前，我國(guó)已經(jīng)研制出的全數(shù)字化提升機(jī)的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)和關(guān)鍵性技術(shù)，能夠?qū)ξ覈?guó)綜合采煤設(shè)備中采煤機(jī)的變頻器研制提供部分參考借鑒經(jīng)驗(yàn)。

3 綜合采煤設(shè)備機(jī)電一體化發(fā)展趨勢(shì)

3.1 智能化趨勢(shì)

由上文可知，早在20世紀(jì)中期，智能化技術(shù)就作為一種新興技術(shù)進(jìn)入到人們視野當(dāng)中。因?yàn)樾纬上鄬?duì)較晚，技術(shù)的實(shí)踐及發(fā)展時(shí)間也不算長(zhǎng)，所以存在缺陷和問(wèn)題也是在所難免的。就目前看來(lái)，智能化技術(shù)的發(fā)展不夠成熟和完善，但是可以預(yù)見(jiàn)的是，智能化技術(shù)在綜合采煤設(shè)備中的廣泛應(yīng)用是必然的。如此一來(lái)，煤炭企業(yè)的煤炭生產(chǎn)量和產(chǎn)煤效率的提升也是必然的，該技術(shù)在綜合采煤設(shè)備中的應(yīng)用前景極為廣闊［4］。所以說(shuō)，廣大煤炭企業(yè)應(yīng)當(dāng)著力解決現(xiàn)階段智能化技術(shù)中本身所存在的問(wèn)題，而對(duì)于綜合煤炭設(shè)備機(jī)電一體化技術(shù)中存在的各類銜接問(wèn)題也不能忽視。

3.2 系統(tǒng)化趨勢(shì)

當(dāng)前，機(jī)電一體化技術(shù)在綜合采煤設(shè)備中的應(yīng)用愈發(fā)廣泛，應(yīng)用層次也愈發(fā)深入。與此同時(shí)，綜合采煤設(shè)備中機(jī)電一體化所使用的技術(shù)類型也更加多樣化。這些多樣化的技術(shù)類型給操作人員的工作帶來(lái)了新的困難，整合這些技術(shù)的差異性，使設(shè)備更加系統(tǒng)、完善，以方便設(shè)備管理人員的操作就顯得尤為必要。就目前而言，要協(xié)調(diào)各種技術(shù)的運(yùn)行仍舊還有一定難度，還沒(méi)有較好的解決辦法，也沒(méi)有煤炭企業(yè)能夠?qū)⒍喾N類型不同的技術(shù)和設(shè)備應(yīng)用于機(jī)電一體化的綜合采煤設(shè)備當(dāng)中，很難實(shí)現(xiàn)對(duì)采煤設(shè)備有效控制和高效操作的兼顧。但是，不可否認(rèn)的是，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展肯定會(huì)逐漸實(shí)現(xiàn)對(duì)二者的兼顧，系統(tǒng)化將會(huì)成為綜合采煤設(shè)備機(jī)電一體化的重要發(fā)展趨勢(shì)。

3.3 環(huán)?；厔?shì)

傳統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展大多是在犧牲環(huán)境的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，近年來(lái)，社會(huì)發(fā)展所取得的矚目成就使得人們開(kāi)始關(guān)注環(huán)境，環(huán)保意識(shí)逐漸深入人心，各個(gè)領(lǐng)域都開(kāi)始提倡環(huán)保。煤炭行業(yè)本身就是一個(gè)對(duì)環(huán)境破壞較大的行業(yè)，為了實(shí)現(xiàn)自身及社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，理所應(yīng)當(dāng)更加關(guān)注環(huán)保。無(wú)論是在開(kāi)采還是運(yùn)輸過(guò)程中，都應(yīng)該竭力將煤炭開(kāi)采對(duì)環(huán)境的危害程度降到最低，不能只注重生產(chǎn)效率，而忽視了對(duì)環(huán)境的保護(hù)。這對(duì)煤炭企業(yè)自身的可持續(xù)發(fā)展來(lái)說(shuō)也是極為不利的，可持續(xù)發(fā)展是當(dāng)今企業(yè)發(fā)展的重要指導(dǎo)思想，只有在可持續(xù)理念的指導(dǎo)下，企業(yè)才能實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。所以說(shuō)，在保證綜合采煤設(shè)備機(jī)電一體化技術(shù)性能的情況下，該技術(shù)的環(huán)保性也將成為其發(fā)展重點(diǎn)。

4 結(jié)語(yǔ)

機(jī)電一體化技術(shù)在綜合采煤設(shè)備中的應(yīng)用能夠在很大程度上提高我國(guó)各煤炭企業(yè)的煤炭生產(chǎn)量及其開(kāi)采效率。在該領(lǐng)域，我國(guó)仍舊與國(guó)外其他發(fā)達(dá)國(guó)家存在較大差距，為了彌補(bǔ)這一差距，增強(qiáng)我國(guó)廣大煤炭企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，加大科研力度、引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)等措施就顯得尤為重要。就我國(guó)的綜合采煤設(shè)備中機(jī)電一體化技術(shù)而言，智能化、系統(tǒng)化和環(huán)保化是其未來(lái)發(fā)展的主要趨勢(shì)。機(jī)電一體化技術(shù)在綜合采煤設(shè)備中的應(yīng)用前景將會(huì)更加廣闊，技術(shù)也將更加成熟。

［1］武國(guó)強(qiáng).機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦機(jī)械中的應(yīng)用探討［J］.中小企業(yè)管理與科技（上旬刊），2013（1）：190.

［2］張銳.芻議機(jī)電一體化技術(shù)在綜合采煤設(shè)備中的應(yīng)用［J］.中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2011（8）：143.

［3］曹建.芻議煤礦綜合采煤設(shè)備機(jī)電一體化的現(xiàn)狀和發(fā)展［J］.科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015（25）：121.

［4］劉菊青，方斌.淺談機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)的應(yīng)用及推廣［J］.山東工業(yè)技術(shù)，2013（9）：175－176.