劉玉東

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

關(guān)鍵詞：機電一體化；礦井應(yīng)用；發(fā)展趨勢

前言

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

1 機電一體化概述

機電一體化技術(shù)是集機械技術(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)有機地結(jié)合起來，應(yīng)用于實際生產(chǎn)活動中。機電一體化產(chǎn)品是在機電產(chǎn)品的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型機電產(chǎn)品。在礦業(yè)發(fā)展過程中，需要應(yīng)用機電一體化產(chǎn)品提高生產(chǎn)效率。煤礦機電一體化產(chǎn)品與計算機系統(tǒng)有效結(jié)合，為企業(yè)生產(chǎn)提供了更強大的功能。目前，中國的煤礦機電一體化技術(shù)具有以下優(yōu)點。機電一體化技術(shù)的產(chǎn)品具有智能化、控制化和協(xié)調(diào)化的特點，能節(jié)約能源、減少消耗，提高勞動生產(chǎn)率，減輕工人勞動強度。

典型的機電一體化系統(tǒng)由控制器和被控對象兩部分組成。被控對象由機械本體、檢測元件和執(zhí)行元件組成?？刂破饔烧J知、信息處理和控制組成。它的核心技術(shù)包括計算機與信息處理技術(shù)、自動控制技術(shù)、傳感檢測技術(shù)、機械制造技術(shù)和統(tǒng)一服務(wù)傳輸技術(shù)。

2 在煤礦機電一體化生產(chǎn)中的應(yīng)用

2.1 提升中的機電一體化主要用于機器

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

2.2 機電一體化在采煤機上的應(yīng)用

在中國大部分煤礦都采用綜合機械化采煤系統(tǒng)，促進了煤炭生產(chǎn)的自動化過程。采煤機已逐步由液壓牽引轉(zhuǎn)向機械牽引和電氣牽引。機電牽引和液壓牽引相比液壓牽引有許多優(yōu)點。機電一體化牽引技術(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，并能在滑動過程中制動。由于增加了防滑剎車裝置，機電一體化牽引可以在大角度工作面上運行。機電一體化牽引技術(shù)穩(wěn)定性好，運行可靠，在惡劣環(huán)境下能長期保持良好的工作環(huán)境。整機的磨損相對較小，維修保養(yǎng)。保護簡單，故障少。機電一體化采煤機具有良好的動態(tài)特性。通過控制系統(tǒng)，可方便地調(diào)整操作參數(shù)。該采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，體積小，效率高。電牽引采煤機由計算機控制，可自動支持。微型計算機監(jiān)控裝置安裝在刮板輸送機上。實現(xiàn)了自動控制系統(tǒng)。機電一體化技術(shù)在采煤機上的應(yīng)用，使采煤機的整體動作更加協(xié)調(diào)，大大提高了采煤機的工作效率，操作簡單，維護保養(yǎng)方便，經(jīng)濟效益高。

2.3 機電一體化技術(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)是煤礦機電一體化技術(shù)應(yīng)用的重要體現(xiàn)，并發(fā)揮對煤礦的安全生產(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：傳感器不能完全滿足實際的需要，穩(wěn)定性相對較差，壽命不長。用于煤礦機電一體化技術(shù)往往由計算機監(jiān)測和控制（單片機、PLC或嵌入式計算機）和監(jiān)控系統(tǒng)的各種傳感器?？刂葡到y(tǒng)可以對機電設(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，故障的類型和診斷的幫助模式顯示在屏幕上以保證采煤機和刮板連接機之間的正常聯(lián)系。

3 煤礦機電一體化的應(yīng)用的發(fā)展趨勢

機電一體化技術(shù)對生產(chǎn)方式和煤礦機械設(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T工的生命安全受到嚴(yán)重威脅。由于歷史和現(xiàn)實的原因，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)代化進程。井下作業(yè)的勞動力來源減少。因此，實現(xiàn)機械化、自動化和無人駕駛的地下工作是世界采礦工人的目標(biāo)。為了實現(xiàn)這一目標(biāo)的關(guān)鍵是采用機電一體化技術(shù)指導(dǎo)及相關(guān)技術(shù)的工業(yè)機器人技術(shù)。

3.1 智能化發(fā)展趨勢

煤礦機電一體化技術(shù)將朝著智能化方向發(fā)展。智能機電一體化技術(shù)能夠最大限度地處理生產(chǎn)過程中的各種管理，提高機電一體化的技術(shù)水平。將煤礦機電一體化系統(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

隨著計算機技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，煤礦機電一體化技術(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，實現(xiàn)煤礦生產(chǎn)的網(wǎng)絡(luò)化管理。

3.3 環(huán)境趨勢

煤礦企業(yè)的發(fā)展給企業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟效益，同時也給環(huán)境造成了嚴(yán)重的破壞。煤礦機電一體化技術(shù)應(yīng)朝綠色化方向發(fā)展。為了減少煤礦生產(chǎn)對環(huán)境的破壞，通過機電一體化技術(shù)實現(xiàn)煤礦生產(chǎn)綠色開采，可以促進煤礦工業(yè)和自然環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

4 結(jié)束語

煤礦機電一體化技術(shù)是煤礦綜合自動化發(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)用和煤礦機電一體化技術(shù)推廣中挖掘，挖掘，運輸和設(shè)備應(yīng)用于推動在中國煤礦綜合生產(chǎn)能力。同時又安全、高效、清潔。為現(xiàn)代高技術(shù)煤炭工業(yè)的優(yōu)化奠定了堅實的基礎(chǔ)。

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