摘 要：文章通過(guò)闡述機(jī)電一體化的內(nèi)涵特征，分析煤礦綜合機(jī)械化開(kāi)采下機(jī)電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀及煤礦機(jī)電一體化應(yīng)用中存在的主要問(wèn)題，對(duì)煤礦綜合機(jī)械化開(kāi)采下機(jī)電一體化的實(shí)踐應(yīng)用展開(kāi)探討，并為機(jī)電一體化應(yīng)用提出“加大機(jī)電一體化設(shè)備管理力度”、“優(yōu)化整體運(yùn)營(yíng)模式”、“提高管理人員綜合素質(zhì)”等建議，旨在為研究如何促進(jìn)煤炭行業(yè)的有序健康發(fā)展提供一些思路。

關(guān)鍵詞：煤礦；綜合機(jī)械化；機(jī)電一體化；應(yīng)用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.21.062

0 引言

在煤礦生產(chǎn)開(kāi)采中，技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用是推動(dòng)煤炭行業(yè)有序健康發(fā)展的一大保障。采煤技術(shù)是否先進(jìn)很大程度上影響著全礦井的生產(chǎn)水平。所以，應(yīng)當(dāng)盡可能運(yùn)用可靠先進(jìn)的采煤技術(shù)，進(jìn)而達(dá)成煤礦高效、安全、經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)開(kāi)采目標(biāo)。伴隨我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，煤礦機(jī)電自動(dòng)化在煤礦開(kāi)采中的應(yīng)用逐步增多。煤礦綜合機(jī)械化開(kāi)采下機(jī)電一體化得到廣泛應(yīng)用，推動(dòng)了煤礦企業(yè)的高效、安全發(fā)展。由此可見(jiàn)，對(duì)煤礦綜合機(jī)械化開(kāi)采下機(jī)電一體化的應(yīng)用進(jìn)行研究，有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 煤礦綜合機(jī)械化開(kāi)采下機(jī)電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀與問(wèn)題

1.1 煤礦綜合機(jī)械化開(kāi)采下機(jī)電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀

機(jī)電一體化及其相關(guān)產(chǎn)品在20世紀(jì)70年代便在煤炭行業(yè)中得到一定推廣應(yīng)用，不過(guò)其應(yīng)用覆蓋面則相對(duì)較小。針對(duì)采煤設(shè)備機(jī)電一體化發(fā)展進(jìn)程，我國(guó)曾制定了下述發(fā)展目標(biāo)，即為小型煤礦機(jī)械化及半機(jī)械化水平超過(guò)40%；中型煤礦機(jī)械化水平超過(guò)80%；大型煤礦開(kāi)采機(jī)械化水平必須超過(guò)95%[1]。近年來(lái)，我國(guó)煤炭行業(yè)逐步放緩了發(fā)展腳步，進(jìn)而為大量煤礦發(fā)展帶來(lái)極大考驗(yàn)，不乏一些煤礦面臨停產(chǎn)的窘境，造成預(yù)期難以有效實(shí)現(xiàn)，即便我國(guó)煤礦綜合機(jī)械化開(kāi)采下機(jī)電一體化已收獲了一定的發(fā)展成效，然而與西方發(fā)達(dá)國(guó)家及預(yù)期目標(biāo)依舊存在極大的差距。結(jié)合近些年發(fā)展情況來(lái)說(shuō)，我國(guó)綜合采煤設(shè)備已擺脫了完全依賴(lài)進(jìn)口的被動(dòng)局面，很大一部分已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)自動(dòng)化。其中，變頻器電氣核心部位依舊通過(guò)國(guó)外進(jìn)口，由此表明，即便實(shí)現(xiàn)了部分自主國(guó)產(chǎn)化，然而核心技術(shù)還有待進(jìn)一步提高發(fā)展。

1.2 煤礦機(jī)電一體化應(yīng)用中存在的主要問(wèn)題

現(xiàn)階段，煤礦機(jī)電一體化應(yīng)用依舊存在諸多問(wèn)題，且主要表現(xiàn)為： （1）煤礦生產(chǎn)設(shè)備陳舊、老化。在一個(gè)全面的煤礦機(jī)電一體化運(yùn)作系統(tǒng)中，對(duì)機(jī)械設(shè)備要求尤為嚴(yán)苛，運(yùn)用的工藝技術(shù)也必須較為先進(jìn)。因而，要達(dá)成煤礦機(jī)電一體化操作，陳舊、老化的煤礦生產(chǎn)設(shè)備必須要更換成新的設(shè)備。然而，對(duì)于現(xiàn)階段大部分煤礦企業(yè)而言，大多數(shù)設(shè)備難以與技術(shù)保持同步更新，進(jìn)而對(duì)機(jī)電一體化管理造成不利影響。（2）管理人員專(zhuān)業(yè)素質(zhì)偏低。在煤礦機(jī)電一體化應(yīng)用過(guò)程中，管理人員專(zhuān)業(yè)素質(zhì)至關(guān)重要，倘若管理操作不當(dāng)，機(jī)電一體化設(shè)備便難以有效發(fā)揮自身作用，進(jìn)而難以達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。

2 煤礦綜合機(jī)械化開(kāi)采下機(jī)電一體化的實(shí)踐應(yīng)用與建議

2.1 煤礦綜合機(jī)械化開(kāi)采下機(jī)電一體化的實(shí)踐應(yīng)用

（1）機(jī)電一體化在采煤機(jī)中的應(yīng)用。近來(lái)年，隨著采煤機(jī)的逐步發(fā)展成熟，使煤礦開(kāi)采效率實(shí)現(xiàn)明顯提升，機(jī)電一體化有助于延長(zhǎng)機(jī)械設(shè)備的使用周期，降低煤礦開(kāi)采升本，如果沒(méi)有出現(xiàn)異常狀況，在實(shí)踐應(yīng)用中，通?？杀３钟行蜻\(yùn)行狀態(tài)。通過(guò)對(duì)機(jī)電一體化的有效應(yīng)用，可實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械設(shè)備的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)檢測(cè)，一旦發(fā)生有異常狀況，可及時(shí)提示管理人員對(duì)機(jī)械設(shè)備存在的異常狀況進(jìn)行檢測(cè)處理。機(jī)電一體化可解除傳統(tǒng)煤礦開(kāi)采的束縛，通過(guò)結(jié)合煤礦開(kāi)采實(shí)情，實(shí)現(xiàn)對(duì)地理方位相對(duì)偏僻、環(huán)境較為惡劣等煤礦的有效開(kāi)采[2]。機(jī)電一體化的廣泛推廣，在煤礦開(kāi)采中擁有一系列成功案例，電牽引采煤機(jī)便是其中之一。電牽引采煤機(jī)具備出色的動(dòng)能及牽引特性，可實(shí)現(xiàn)對(duì)阻力移動(dòng)設(shè)備的有效克服，并且在采煤機(jī)下滑過(guò)程中，可依托發(fā)電實(shí)現(xiàn)對(duì)其下滑的有效阻止。電牽引采煤機(jī)操作便捷、適應(yīng)性強(qiáng)、工作效率高，在憑借我國(guó)此類(lèi)機(jī)械設(shè)備研發(fā)技術(shù)的發(fā)展完善，近年來(lái)在我國(guó)煤礦開(kāi)采中得到廣泛推廣?，F(xiàn)階段，我國(guó)較為先進(jìn)的電牽引采煤機(jī)分別有山東能源機(jī)械集團(tuán)研發(fā)的MG150/345-WOK電牽引采煤機(jī)、太原礦山機(jī)器集團(tuán)研發(fā)的 MGTY307/10-1.1D 電牽引采煤機(jī)等，此類(lèi)采煤機(jī)現(xiàn)階段均可實(shí)現(xiàn)超過(guò)1.8m的薄煤層開(kāi)采，并且還可實(shí)現(xiàn)煤層傾角不足25°的綜合機(jī)械化開(kāi)采工作。

（2）機(jī)電一體化在礦井生產(chǎn)檢測(cè)及監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用。機(jī)電一體化在煤礦生產(chǎn)開(kāi)采中可實(shí)現(xiàn)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)、故障診斷、自動(dòng)報(bào)警等諸多功能。煤礦生產(chǎn)開(kāi)采的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)指的是對(duì)機(jī)械設(shè)備電動(dòng)機(jī)、工作裝置、液壓系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)等的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)。故障診斷、自動(dòng)報(bào)警指的是機(jī)械設(shè)備在引發(fā)異常故障時(shí)可實(shí)現(xiàn)自我診斷，并傳輸警示信號(hào)，對(duì)引發(fā)異常故障的部位予以明確指出，使管理人員可迅速找到異常故障發(fā)生位置，極大水平的簡(jiǎn)化對(duì)應(yīng)的檢修維護(hù)工作，縮減維修人力、物力投入，并延長(zhǎng)機(jī)械設(shè)備的使用壽命。接下來(lái)的發(fā)展即為進(jìn)一步強(qiáng)化采煤機(jī)上的變頻器，依托PLC控制系統(tǒng)開(kāi)展控制，確保在線(xiàn)監(jiān)測(cè)、故障診斷、自動(dòng)報(bào)警等功能的同步運(yùn)行，進(jìn)而有效提升煤礦生產(chǎn)開(kāi)采的質(zhì)量、效率[4]。

（3）機(jī)電一體化在其他煤礦裝置中的應(yīng)用。近年來(lái)，液壓支架不斷向電液控制方向發(fā)展，依托將信息技術(shù)與液壓控制充分相融，獲取定壓雙向鄰架或者成組自動(dòng)移架，防止對(duì)支架、頂板造成沖擊載荷。例如，我國(guó)神華集團(tuán)大柳塔礦選取由國(guó)外引入的電液控制支架，移動(dòng)速度為6～8s/架，最快移架速度為3s/架。電液控制裝置還可用于對(duì)支架運(yùn)行情況進(jìn)行檢測(cè)。煤礦供電特征決定了供電要可靠，質(zhì)量要高，要滿(mǎn)足大功率設(shè)備等要求。所以應(yīng)當(dāng)廣泛應(yīng)用節(jié)能型產(chǎn)品。高壓開(kāi)關(guān)柜選用維護(hù)量小，使用周期長(zhǎng)的真空開(kāi)關(guān)。借助集中補(bǔ)償與就地補(bǔ)償有效相融的方式提升功率因數(shù)，縮減供電系統(tǒng)無(wú)功電流，縮減無(wú)功功率損耗?，F(xiàn)階段，高、低開(kāi)關(guān)柜廣泛應(yīng)用“微機(jī)保護(hù)”，具備網(wǎng)絡(luò)功能，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙測(cè)、遙控等。

2.2 煤礦綜合機(jī)械化開(kāi)采下機(jī)電一體化的應(yīng)用建議

（1）加大機(jī)電一體化設(shè)備管理力度。為了確保機(jī)電一體化的科學(xué)合理應(yīng)用，縮減失效出現(xiàn)的頻率，就務(wù)必要加大對(duì)相關(guān)設(shè)備的管理力度，建立科學(xué)完備的設(shè)備管理制度。首先，結(jié)合礦區(qū)實(shí)際情況及機(jī)械設(shè)備實(shí)際特征，選擇科學(xué)適用的煤礦機(jī)械設(shè)備及配套的機(jī)電系統(tǒng)。與此同時(shí)，礦區(qū)管理人員應(yīng)當(dāng)開(kāi)展好對(duì)機(jī)械設(shè)備的維護(hù)管理工作，勘查并做好日常記錄，進(jìn)而保證機(jī)械設(shè)備的有序運(yùn)行。其次，要保證機(jī)械設(shè)備的科學(xué)合理應(yīng)用，有效減少機(jī)械設(shè)備的磨損，保證正常的使用性能，延長(zhǎng)其使用壽命。

（2）優(yōu)化整體運(yùn)營(yíng)模式。煤礦機(jī)電一體化應(yīng)當(dāng)注重對(duì)新技術(shù)的有效引入，推進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)與新技術(shù)的有機(jī)融合，進(jìn)而使全面系統(tǒng)功效得以充分彰顯。就好比，在開(kāi)展皮帶運(yùn)輸過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)結(jié)合機(jī)械設(shè)備綜合性處理結(jié)果，對(duì)運(yùn)行軸承溫度予以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，進(jìn)而確保運(yùn)輸系統(tǒng)的有序運(yùn)行，并使系統(tǒng)的信息化處理功能得到有效發(fā)揮。所以，在機(jī)電一體化應(yīng)用過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)推進(jìn)對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的優(yōu)化創(chuàng)新，有效發(fā)揮其自動(dòng)化處理能力，依托綜合管理，增強(qiáng)機(jī)電一體化整體性能。

（3）提高管理人員綜合素質(zhì)。在煤礦生產(chǎn)開(kāi)采中通常會(huì)涉及到諸多機(jī)械設(shè)備，在全面工作中倘若某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)差錯(cuò)便極可能造成極為嚴(yán)重的后果，再加上煤礦開(kāi)采環(huán)節(jié)往往較為惡劣，要想實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)存在不小的難度，所以務(wù)必要配備綜合素質(zhì)高的機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)人員及管理人員。然而，現(xiàn)階段大多數(shù)煤礦企業(yè)在該方面依舊存在專(zhuān)業(yè)人才不足的問(wèn)題。鑒于此，務(wù)必要加強(qiáng)機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)人員及管理人員的技術(shù)培訓(xùn)，并注重對(duì)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才的引進(jìn)，推動(dòng)機(jī)電一體化的有序更新，為煤礦生產(chǎn)開(kāi)采安全有序開(kāi)展提供可靠人才保障。

3 煤礦綜合機(jī)械化開(kāi)采下機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)

煤礦綜合機(jī)械化開(kāi)采下機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一是網(wǎng)絡(luò)化，計(jì)算機(jī)技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)一步加大了綜合機(jī)械化開(kāi)采中機(jī)電一體化的技術(shù)含量。煤礦企業(yè)要進(jìn)一步強(qiáng)化機(jī)電一體化的網(wǎng)絡(luò)化聯(lián)系?；诰W(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)、遠(yuǎn)程操作技術(shù)的煤礦機(jī)械化應(yīng)用將愈來(lái)愈頻繁。二是生態(tài)化，在生態(tài)環(huán)境形勢(shì)日益嚴(yán)峻的背景下煤炭開(kāi)采生態(tài)綠色化已經(jīng)成為了主流。煤炭開(kāi)采作為高污染、高耗能的行業(yè)亟待朝向生態(tài)化發(fā)展。綜合機(jī)械化開(kāi)采下的機(jī)電一體化模式要進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)煤礦企業(yè)的綠色生產(chǎn)。

4 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，機(jī)電一體化對(duì)煤礦綜合機(jī)械化開(kāi)采而言是尤為關(guān)鍵的，隨著該項(xiàng)技術(shù)的不斷推廣，煤礦開(kāi)采效率不斷提高，并使煤礦開(kāi)采危險(xiǎn)系數(shù)得到顯著降低。不過(guò)，機(jī)電一體化實(shí)踐應(yīng)用中依舊存在一系列問(wèn)題。因而，煤礦企業(yè)相關(guān)人員務(wù)必要不斷鉆研研究、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，提高對(duì)機(jī)電一體化內(nèi)涵特征的有效認(rèn)識(shí)，加強(qiáng)對(duì)煤礦機(jī)電一體化應(yīng)用中存在主要問(wèn)題的深入分析，確保對(duì)機(jī)電一體化的科學(xué)合理應(yīng)用，積極促進(jìn)煤炭行業(yè)的有序健康發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]潘慶臣.綜合機(jī)械化和機(jī)電一體化在煤礦開(kāi)采中的應(yīng)用[J].四川建材，2013，06（05）：174-175.

[2]王宗祥.煤礦生產(chǎn)中機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀探討[J].新商務(wù)周刊，2017，06（13）：162-163.

作者簡(jiǎn)介：張遜（1980-），男，江蘇泰州人，碩士，講師，研究方向：高校學(xué)生思想政治教育、機(jī)電一體化、金屬材料學(xué)。