摘 要：機電一體化技術(shù)是機械化技術(shù)的最新成果。它涵蓋了當前先進的計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動控制技術(shù)和通信技術(shù)，真正實現(xiàn)了生產(chǎn)過程的整合，大大提高了煤礦企業(yè)的工作效率，具有較強的實用性。本文分析了機電一體化技術(shù)在煤礦中應用的優(yōu)勢，分析了機電一體化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，并提出了相應的技術(shù)展望。

關(guān)鍵詞：煤礦生產(chǎn)；機電一體化；發(fā)展現(xiàn)狀

中圖分類號：TD63 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）35-0214-02

引 言

機電一體化是一種綜合了機械、電子、計算機和自動控制的復雜技術(shù)。機電一體化將機械和電子結(jié)合起來，并將物流、能量流和信息流結(jié)合起來。更確切地說，機電一體化技術(shù)是高新技術(shù)融合的同義詞，其并不完全是機械和電子技術(shù)的結(jié)合。例如，許多機電一體化產(chǎn)品將光纖技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、智能技術(shù)等整合為一種新型、性能更優(yōu)越的機電一體化產(chǎn)品，這些技術(shù)使機電一體化產(chǎn)品具有智能功能，可以更加輕易的達到最優(yōu)控制，使產(chǎn)品具有通信功能，實現(xiàn)對多種機電一體化設(shè)備的協(xié)調(diào)控制。

1 煤礦機電一體化技術(shù)的優(yōu)勢分析

將幾點一體化技術(shù)應用于煤礦，實現(xiàn)了煤礦加工過程的一體化。目前，機電一體化技術(shù)是在機械技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，增加了計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)、微電子技術(shù)等先進技術(shù)，實現(xiàn)了加工生產(chǎn)過程的智能化和自動化，并逐步應用于煤礦生產(chǎn)。它嚴格控制生產(chǎn)過程中的各個環(huán)節(jié)，用計算機監(jiān)控工作進度，用智能調(diào)節(jié)控制遠程機械，大大提高了生產(chǎn)的安全性和流暢性，通過收集和分析生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的工作參數(shù)，利用計算機模擬技術(shù)對安全生產(chǎn)進行評價，大大減少了安全事故的發(fā)生。此外，機電一體化生產(chǎn)極大地解放了勞動力，員工不需要從事勞動密集型工作。他們只需要進行設(shè)備操作，就能完成工作任務(wù)，優(yōu)化了員工的工作環(huán)境，減輕員工的工作負擔。

2 當前我國煤礦機電一體化技術(shù)的應用的現(xiàn)狀及出現(xiàn)的問題

近年來，我國煤炭開采技術(shù)迅速發(fā)展，告別了傳統(tǒng)的手工開采時代，特別是機電一體化技術(shù)的應用，大大提高了開采效率，有效監(jiān)測了關(guān)鍵生產(chǎn)參數(shù)，提高了機械生產(chǎn)的可靠性，在一些環(huán)境惡劣的煤礦也能良好的開展工作。雖然機電一體化技術(shù)取得了良好的生產(chǎn)效果，但我們也應該看到，我國機電技術(shù)與國外仍有很大的差距，生產(chǎn)過程中也會產(chǎn)生一些問題，從而影響了生產(chǎn)的穩(wěn)定性和安全性。

2.1 機電一體化生產(chǎn)管理不當

為了保證安全生產(chǎn)，許多煤礦企業(yè)制定了一系列生產(chǎn)規(guī)章制度，特別是對機械化設(shè)備的使用，而機電一體化技術(shù)也有一套完整的管理體系。但在實際生產(chǎn)過程中，由于缺乏基層管理和員工的關(guān)注，機電設(shè)備在管理上處于疏忽狀態(tài)，安全生產(chǎn)的要求在實踐中沒有得到落實，難以徹底消除安全隱患。同時，機電設(shè)備操作不當，也會造成安全事故。

2.2 機電設(shè)備方面的問題

隨著煤炭行業(yè)競爭的加劇，許多煤礦企業(yè)都在改革自動化開采方法的基礎(chǔ)上，加大了機電一體化技術(shù)的應用。然而，由于人的管理不當和設(shè)備的客觀原因，許多機電一體化設(shè)備已出現(xiàn)設(shè)備老化、設(shè)備不靈敏等問題，影響了煤礦生產(chǎn)效率。另外，許多企業(yè)沒有制定完整的設(shè)備維護機制，設(shè)備運行具有一定的安全風險。

2.3 機電一體化操作人員素質(zhì)不強

機電一體化操作設(shè)備需要專業(yè)人員來操作，由不同專業(yè)的人員組成一個相互合作的工作組。然而，由于一些操作人員操作技能水平薄弱，或者工作失誤的發(fā)生，整個設(shè)備都會失效，影響采煤效率。因此，煤礦企業(yè)應加強對操作人員的培訓，提高其安全操作水平，制定網(wǎng)絡(luò)化、精細化的操作規(guī)程，為生產(chǎn)經(jīng)營各環(huán)節(jié)編制相應的操作規(guī)程和技術(shù)指導手冊，制定相應的應急對策，加強設(shè)備的維護，及時消除設(shè)備運行的隱患。

3 煤礦機電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢

3.1 智能化趨勢

機電一體化技術(shù)實現(xiàn)了機械設(shè)備的自動化運行。在下一步的發(fā)展中，必須向智能化方向發(fā)展，解決設(shè)備運行中存在的智能缺陷，增加數(shù)據(jù)處理器，加強對生產(chǎn)運行參數(shù)的監(jiān)測和分析。從而提高機電一體化設(shè)備的功能和應用，使煤礦工作智能化，提高工作效率。此外，實施智能化可以有效地監(jiān)測生產(chǎn)環(huán)境，綜合收集礦山地質(zhì)、空氣和礦層信息，并將其匯集到安全評價數(shù)據(jù)庫中，提高產(chǎn)品評價的準確性，加強安全生產(chǎn)，保證生產(chǎn)人員的人身安全。

3.2 小型化趨勢

目前，小型化是電子工業(yè)的發(fā)展趨勢。小型化技術(shù)可有效減少設(shè)備體積，節(jié)約工作環(huán)境，提高生產(chǎn)作業(yè)的靈活性。煤礦機電一體化技術(shù)的研究開發(fā)也向著小型化發(fā)展，但其技術(shù)研究開發(fā)尚未成熟。大型機電設(shè)備給礦山工作帶來了較大的不便，隨著時間的推移，需要不斷擴大巷道為機械設(shè)備的安裝提供空間，這大大增加了生產(chǎn)成本。機電設(shè)備的小型化在保證自動化生產(chǎn)的基礎(chǔ)上減少了設(shè)備的體積，有利于減少礦井巷道建設(shè)，從而提高生產(chǎn)效率。

3.3 系統(tǒng)化趨勢

煤礦機電一體化技術(shù)應用于安全生產(chǎn)監(jiān)測和生產(chǎn)調(diào)度中，通過信息采集器來搜集礦井內(nèi)的生產(chǎn)信息，并把信息匯總到電腦主機上，利用計算機強大的計算能力來進行安全和生產(chǎn)評估，使安全保護和生產(chǎn)過程連接成一個統(tǒng)一的系統(tǒng)。加強機電一體化技術(shù)的系統(tǒng)研究也是其發(fā)展的趨勢，它集成了信息采集系統(tǒng)、計算機系統(tǒng)、機械設(shè)備系統(tǒng)、數(shù)據(jù)評價系統(tǒng)和電路系統(tǒng)為一體，實現(xiàn)了各環(huán)節(jié)信息無障礙的傳輸，有效地保證了生產(chǎn)的流暢性，保持安全生產(chǎn)的煤礦系統(tǒng)，避免由于失敗的鏈接影響整個機電系統(tǒng)的運行。

3.4 綠色化趨勢

對于煤礦這樣高污染高耗能的行業(yè)來說，綠色化是其生產(chǎn)過程必須努力的方向。因此，綠化機電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢也是行業(yè)發(fā)展的必然。煤礦機電一體化技術(shù)應該以綠色安全、無污染作為一個里程碑，優(yōu)化煤礦機電一體化技術(shù)生產(chǎn)模式，對每個環(huán)節(jié)進行綠色低碳評估，減少不可避免的高能耗，并將環(huán)境保護的概念貫徹于技術(shù)研發(fā)的始終必須堅持。經(jīng)濟與生態(tài)保護共同發(fā)展，不能由于機電一體化技術(shù)的應用產(chǎn)生高能耗、高污染。因此，煤礦機電技術(shù)的綠色化是社會發(fā)展的必然結(jié)果。

4 關(guān)于發(fā)展我國煤礦機電一體化技術(shù)的思考

21世紀，中國煤礦機電一體化技術(shù)產(chǎn)品有了很大發(fā)展。機電一體化技術(shù)在煤礦各個環(huán)節(jié)的應用都取得了極大的進展，但仍相對落后。為了趕上世界先進煤礦國家，適應我國煤礦安全生產(chǎn)和高效發(fā)展的需要，必須掌握信息時代機電一體化技術(shù)的特點和動態(tài)，實現(xiàn)相關(guān)技術(shù)發(fā)展。

4.1 選擇強大的PLC

作為機電一體化的核心設(shè)備——計算機或PLC，其操作和存儲能力越來越強，體積和功耗越來越小，更適合于工作空間狹小的煤礦機電一體化產(chǎn)品。因此，在煤礦機電一體化產(chǎn)品的設(shè)計中，應選擇功能強大的PLC或嵌入式計算機，使其“思維”更加發(fā)達。

4.2 增強通信能力

新開發(fā)的煤礦機電一體化產(chǎn)品應具有通信功能，所選通信模塊應具有良好的開放性和高可靠性，以便于與控制網(wǎng)絡(luò)的連接。

4.3 實現(xiàn)產(chǎn)品標準化

雖然我國已有許多煤礦機電一體化產(chǎn)品，但品種復雜，標準不統(tǒng)一。應提高機電一體化產(chǎn)品的標準化生產(chǎn)水平，實現(xiàn)產(chǎn)品的標準化、體系化。

4.4 提高智能化水平

提高煤礦機電一體化產(chǎn)品的智能化水平，可以判斷機電設(shè)備的狀態(tài)及周圍環(huán)境，使設(shè)備能夠自動運行。同時，可以快速分析采集到的參數(shù)，進行故障診斷，在最佳條件下進行故障預測。因此，提高煤礦機電一體化設(shè)備的智能化水平非常重要。

5 結(jié) 語

總之，機電一體化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的應用，極大地提高了煤礦的生產(chǎn)安全，逐步實現(xiàn)了生產(chǎn)過程的自動化和機械化，減輕了職工的負擔，優(yōu)化了地下生產(chǎn)環(huán)境。因此，機電一體化技術(shù)的發(fā)展應在原有技術(shù)優(yōu)勢的基礎(chǔ)上逐步向智能化、小型化、系統(tǒng)化、綠色化的方向發(fā)展，以提高煤礦的生產(chǎn)效率。

參考文獻

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收稿日期：2018-11-9