葛玉生

（同煤集團云岡礦企劃科，山西 大同 037000）

引言

隨著煤礦業(yè)的不斷發(fā)展，人們對煤炭資源的需求也日益增加，我國煤炭資源持續(xù)減少，并且各種煤礦事故頻發(fā)，這些問題均時刻提醒著我們要進一步加強煤礦生產(chǎn)的自動化管理，提高安全化水平。機電一體化技術在煤礦生產(chǎn)中的應用則有助于提高煤礦生產(chǎn)率，同時提升煤礦企業(yè)的核心競爭力，繼而推動煤礦企業(yè)的長足發(fā)展。

1 機電一體化技術的內(nèi)涵及優(yōu)勢

1.1 機電一體化技術的內(nèi)涵

機電一體化技術將信息流與能量流、電子與機械進行相互融合，并綜合了計算機、微電子、自動控制、信號變換等諸多技術，可謂是一個復雜的“綜合體”，其先進性具體體現(xiàn)在高質(zhì)量、高功能、高可靠、高精度以及低能耗等方面。機電一體化技術經(jīng)過不斷的進步與發(fā)展，以其獨特的優(yōu)越性不斷擴大了應用范圍，尤以煤礦生產(chǎn)工業(yè)為主。

1.2 機電一體化技術的優(yōu)勢

首先，機電一體化產(chǎn)品具有較高的安全性能，具備自動監(jiān)視以及自動報警與保護等多種功能，不僅大大減少了勞動力，而且提高了機電設備的安全性與可靠性；其次，機電一體化技術能夠滿足不同客戶的不同需求，因而其應用范圍尤為廣泛；再次，機電一體化技術集合機械與電子兩大主流技術，通過對先進技術的有機整合，使自身具備強大的功能，使調(diào)整維護工作更為便捷。將機電一體化技術運用于煤礦生產(chǎn)中，不僅有助于大幅度減少勞動強度，改善工作環(huán)境，而且可以降低能源消耗，提高安全系數(shù)并加快煤礦生產(chǎn)進程。

2 煤礦生產(chǎn)中的機電一體化技術

2.1 在煤礦采掘工程中的應用

煤礦采掘工程作為煤礦生產(chǎn)的基礎工程，對整個生產(chǎn)活動的效率有著重要的影響及作用，在煤礦采掘工程中引入機電一體化技術具有不容忽視的現(xiàn)實意義。在現(xiàn)階段的煤礦開采作業(yè)中多采用電牽引采煤機，與傳統(tǒng)液壓牽引采煤機不同，電牽引采煤機不需要復雜的防滑設施，其具有良好的牽引性能，能夠適用于傾斜度較大的煤層，可以提供較大的牽引力，并且在下滑過程中能夠進行自動發(fā)電制動。除此之外，電牽引采煤機以其簡單靈敏的結(jié)構(gòu)及良好的動態(tài)性有效減少了電能的損耗，維護方便，運行高效且具有較高的可靠性、耐用性以及安全性，對提高煤礦生產(chǎn)效益有著巨大的推動作用。

2.2 在礦井提升系統(tǒng)中的應用

礦井提升系統(tǒng)注重的是煤炭從井下被提升至地面環(huán)節(jié)的效率以及質(zhì)量，隨著機械化采煤程度的不斷提高，現(xiàn)代煤礦生產(chǎn)對礦井提升系統(tǒng)的要求也更加嚴格。機電一體化技術應用于礦井提升系統(tǒng)中無疑對提高煤礦生產(chǎn)效率有重要的意義，其中以全數(shù)字化交直流提升機為典型應用。全數(shù)字化交直流提升機無需配備專門的絞車司機，將驅(qū)動結(jié)構(gòu)與滾筒進行有效結(jié)合，并對機械與計算機、電力電子、自動控制等多種技術進行有機融合，通過同步運行的兩臺計算機進行相互檢測與備用即可實現(xiàn)對煤礦生產(chǎn)過程的實時監(jiān)測與故障記憶。全數(shù)字化交直流提升機以其簡單化的硬件設備和較強的兼容性使礦井提升系統(tǒng)在效率和安全性方面都得到了較大的改善［1］。

2.3 在煤炭運輸過程中的應用

現(xiàn)代化煤礦生產(chǎn)作業(yè)中，井下運輸多采用皮帶式運輸機。與傳統(tǒng)運輸機不同，皮帶式運輸機多通過計算機進行控制，有著簡單的驅(qū)動結(jié)構(gòu)，其主要驅(qū)動方式為直流式變頻裝置，可以有效保障煤礦運輸過程的穩(wěn)定。大巷強力運輸機的廣泛應用大大提高了煤炭運輸?shù)男屎唾|(zhì)量；CST可控軟啟動裝置則采用機、液、電一體化技術，極大地改善了運輸機的驅(qū)動現(xiàn)狀，有效提高了煤礦的運輸效益。近些年來，皮帶運輸以其在運輸煤炭過程中的連續(xù)性、穩(wěn)定性、高效性以及自動化等優(yōu)勢，已經(jīng)逐漸成為煤炭運輸?shù)闹髁鞣绞健?/p>

2.4 在煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)中的應用

機電一體化技術通過在設備中安裝傳感器以及設備檢測裝置，以計算機為媒介實現(xiàn)遠程管理與控制，優(yōu)化了機電一體化設備的管理；另外，在煤礦主扇中安裝有變頻設備，通過對風量和頻率的調(diào)節(jié)實現(xiàn)自動化，進而節(jié)約能源、降低消耗；從液壓支架向電液控制和自動移駕的轉(zhuǎn)變可以有效防止對頂板和支架的沖擊；采用微機保護技術使高壓開關柜具備遠程遙控功能；真空開關的使用可以有效延長高壓開關柜的使用壽命從而大大減少維護工作量。這些都是機電一體化技術在煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)中的廣泛應用，不僅有效改善了設備的運行效率，也極大提高了設備的安全性能。

2.5 在機電設備維護維修中的應用

在煤礦生產(chǎn)作業(yè)中，由于工作環(huán)境的復雜性，導致機電設備往往會出現(xiàn)一些故障性問題，因此機電設備的維修維護工作非常重要［2］。機電一體化技術在機電設備維修維護中的應用可以有效縮短維修維護周期，提高效率。機電一體化設備中先進的傳感系統(tǒng)可以根據(jù)傳感器反饋的信息對設備故障及時地進行確定，并通過計算機對故障類型進行備案，很大程度上節(jié)約了檢修維護時間，實現(xiàn)煤礦生產(chǎn)的經(jīng)濟性與高效性。另外，機電一體化設備無需對故障進行一步一步地排除，只需查詢計算機數(shù)據(jù)庫即可確定其故障代碼進而確定設備故障，具有較強的高效性。

2.6 在其他生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的應用

除上文所提到的諸多環(huán)節(jié)外，機電一體化技術在其他生產(chǎn)環(huán)節(jié)也有涉足。如螺桿式空壓機智能控制系統(tǒng)的應用，在有效實現(xiàn)對電動機過載、缺相、錯相等的保護功能的同時，也具備記憶存儲、故障診斷、遠程通信等增值功能。此外，還有微機保護與高壓開關的結(jié)合等。

3 機電一體化技術的發(fā)展前景

近些年來，我國的機電一體化技術在不斷發(fā)展中改進，在不斷改進中完善，已經(jīng)相繼取得很大進步，但是與發(fā)達國家相比，仍然存在一定的差距，有著較大的發(fā)展空間。我們必須不斷改進與創(chuàng)新，以滿足現(xiàn)代煤礦生產(chǎn)的要求，進一步加深其在我國煤礦生產(chǎn)中的應用。

3.1 網(wǎng)絡化

機電一體化，顧名思義即機械與電子的有效結(jié)合，機電一體化技術較為注重設備運行系統(tǒng)與控制系統(tǒng)間的通信連接，其發(fā)展偏向網(wǎng)絡化。大多數(shù)煤礦企業(yè)通過網(wǎng)絡化平臺實現(xiàn)對設備運行以及故障排除等方面的遠程控制及優(yōu)化管理。隨著電子信息技術的發(fā)展，機電一體化技術的網(wǎng)絡化已經(jīng)成為一種必然的發(fā)展趨勢［3］。

3.2 智能化

機電一體化技術一大顯著的特點即較高的自動化與智能化，系統(tǒng)具備正常人的邏輯思維能力、判斷能力以及自我選擇能力，采用智能機器人來適應復雜的開采環(huán)境，能夠?qū)崿F(xiàn)設備的無人管理，煤礦生產(chǎn)中的機電一體化技術正朝著這個方向不斷邁進。

3.3 綠色化

煤礦開采一方面使得我國的煤礦資源逐漸瀕臨枯竭，一方面也造成了嚴重的環(huán)境污染，環(huán)保問題成為煤礦生產(chǎn)管理的重要內(nèi)容，這也就注定機電一體化技術的發(fā)展將日趨綠色化。綠色的機電一體化技術要求能夠?qū)崿F(xiàn)對設備的精準控制，在不破壞周圍環(huán)境的基礎上合理開采煤層，有效提高資源利用率的同時，也要避免大量有害物質(zhì)對煤礦開采人員的危害，對生產(chǎn)環(huán)境實現(xiàn)綠色化管理。

4 結(jié)語

機電一體化技術在煤礦生產(chǎn)中的應用，能夠提高煤礦的生產(chǎn)效率，提升企業(yè)的核心競爭力，促進企業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展，在市場競爭日益激烈化的今天，這對于企業(yè)來說無疑是一個巨大的機遇。所以，煤礦企業(yè)應抓緊機遇，致力于機電一體化技術的普及與應用，以便促進企業(yè)的高效性與經(jīng)濟性發(fā)展，盡快實現(xiàn)企業(yè)的完美轉(zhuǎn)型與升級。

［1］ 王磊.機電一體化技術在煤礦生產(chǎn)中的應用［J］.技術與市場，2014（8）：112－119.

［2］ 孟磊.淺談煤礦生產(chǎn)中的機電一體化技術［J］.大觀周刊，2012（22）：76－85.

［3］ 李鄭和.現(xiàn)代煤礦生產(chǎn)中的機電一體化技術［J］.科技信息，2013（1）：101－111.