李洪軍

摘要：為提升煤礦生產(chǎn)過程的效率，本文對煤礦機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用及發(fā)展趨勢進(jìn)行詳細(xì)分析，首先介紹了煤礦機(jī)械中機(jī)電一體化的發(fā)展特點(diǎn)，而后對煤礦機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行了列舉，如安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的一體化技術(shù)、采煤機(jī)機(jī)電一體化技術(shù)、煤礦運(yùn)輸機(jī)的機(jī)電一體化技術(shù)等，最后，總結(jié)了未來機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展方向，如數(shù)控、智能機(jī)器人等技術(shù)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：煤礦生產(chǎn);機(jī)電一體化;技術(shù)發(fā)展

引言

一體化技術(shù)的應(yīng)用，讓煤礦生產(chǎn)過程獲得了更為高效的資源節(jié)約，節(jié)省了企業(yè)需付出的成本并讓環(huán)境保護(hù)、能源節(jié)約工作獲得進(jìn)步，因此此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用與升級將是行業(yè)發(fā)展的一個(gè)大趨勢，勢不可擋。

1 煤礦機(jī)械中機(jī)電一體化的發(fā)展特點(diǎn)

1.1 可控性

傳統(tǒng)的煤礦機(jī)械中，許多工序需要依靠人力完成，因而對于操作人員的技術(shù)熟練程度和專業(yè)技術(shù)水平都有嚴(yán)格的要求。由于人為操作的局限性，精度、質(zhì)量以及進(jìn)度難以實(shí)現(xiàn)有效控制，因此在傳統(tǒng)的制造中容易發(fā)生多種資源浪費(fèi)，制約著生產(chǎn)成本。自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)可以實(shí)現(xiàn)加工過程的自動(dòng)化控制，有效提升了加工質(zhì)量與進(jìn)度，有助于降低生產(chǎn)過程中的浪費(fèi)，有利于提高生產(chǎn)效益。

1.2 安全性

煤礦機(jī)械中機(jī)電一體化的應(yīng)用具有高可靠性，一方面可以保證設(shè)備不受損壞，另一方面可以保證制造過程中人的安全性，這主要是由于在制造過程許多工序被設(shè)備所取代，替代了人力勞動(dòng)，可以消除在操作過程中由于操作失誤或設(shè)備故障等問題對操作人員或設(shè)備的安全威脅。

1.3 高效性

借助煤礦機(jī)械中機(jī)電一體化技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)產(chǎn)品的連續(xù)性和規(guī)?；?，有助于節(jié)省了生產(chǎn)的勞動(dòng)力數(shù)量，降低產(chǎn)品的成本，提升民生產(chǎn)效率，同時(shí)還有利消除了在制造過程中人為的因素導(dǎo)致的資源浪費(fèi)，所以自動(dòng)化生產(chǎn)中的高效性體現(xiàn)出多方面的優(yōu)勢。

2煤礦機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用

煤炭企業(yè)的生產(chǎn)工作在實(shí)際運(yùn)作過程中需要借助一體化技術(shù)，因煤礦機(jī)電一體化技術(shù)可以橫跨很多個(gè)專業(yè)，屬于一個(gè)綜合性技術(shù)，跨越了信息技術(shù)、自控技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)等多個(gè)學(xué)科，能夠讓復(fù)雜的機(jī)械運(yùn)作更加有序、有效，進(jìn)而從源頭上提升生產(chǎn)效率。隨著時(shí)代運(yùn)作步伐的逐漸加快，人們基礎(chǔ)生活中需要使用能源的位置越來越多，同時(shí)對能源的使用量也在逐漸增加，間接促進(jìn)了煤炭企業(yè)的快步發(fā)展，因此無論是時(shí)代運(yùn)作還是行業(yè)發(fā)展，都對煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用提出了更高的要求。

2.1煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的一體化技術(shù)

煤礦企業(yè)落實(shí)生產(chǎn)工作時(shí)，安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)需要時(shí)刻監(jiān)控，保證過程的安全、有序。而機(jī)電一體化技術(shù)在其中因?yàn)闄M跨計(jì)算機(jī)、自控、機(jī)械三項(xiàng)技術(shù)，因此可以讓礦井的生產(chǎn)作業(yè)過程得到更為嚴(yán)格的監(jiān)管，保證基層生產(chǎn)人員的安全。任何一次井下作業(yè)都需要得到監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，可查看人員的操作是否符合安全標(biāo)準(zhǔn)、井下的現(xiàn)場環(huán)境是否安全、是否存在安全隱患等，這些問題必須得到監(jiān)控，才能保證生產(chǎn)工作每次都能高效且安全的展開。信息技術(shù)的快步發(fā)展，讓局域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到了飛速發(fā)展的機(jī)會(huì)，局域網(wǎng)的基礎(chǔ)功能是將實(shí)時(shí)傳控?cái)?shù)據(jù)，可與數(shù)據(jù)庫同步對接，同時(shí)結(jié)合軟件與硬件，讓數(shù)據(jù)能夠及時(shí)有效的傳送到主機(jī)系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)各種數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)上傳與下載，同時(shí)相關(guān)工作人員還可以進(jìn)行根據(jù)自己的需求進(jìn)行工作數(shù)據(jù)查看，及時(shí)將有價(jià)值的信息積累下來，所以在煤礦企業(yè)的生產(chǎn)過程中煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用有著不可替代的價(jià)值。

2.2采煤機(jī)機(jī)電一體化技術(shù)

采煤機(jī)是保證生產(chǎn)工作需求得到滿足的重要機(jī)械，決定著企業(yè)的生產(chǎn)效率與效益。當(dāng)前，我國絕大多數(shù)企業(yè)的煤礦開采工作都是由綜合機(jī)械化采煤系統(tǒng)承擔(dān)的，隨著技術(shù)的不斷升級與發(fā)展，煤礦自動(dòng)化技術(shù)也得到了革新，尤其是機(jī)電一體化技術(shù)的加持，讓其具備了良好的牽引特性，可以讓采煤機(jī)的生產(chǎn)效率更高，完美解決了機(jī)械運(yùn)作的摩擦阻力給設(shè)備效率帶來的阻礙，讓其自動(dòng)化水平更高。

2.3煤礦運(yùn)輸機(jī)的機(jī)電一體化技術(shù)

煤礦企業(yè)中的煤礦運(yùn)輸與提升系統(tǒng)隨著社會(huì)對能源需求量的增加不斷革新，系統(tǒng)的體積與功率也在不斷增大，因此在實(shí)際運(yùn)作中難免因?yàn)檫\(yùn)行效率過高、設(shè)備維護(hù)措施不到位而出現(xiàn)問題，為讓煤炭企業(yè)的運(yùn)作與發(fā)展更加高效，必須要及時(shí)對系統(tǒng)的支撐技術(shù)進(jìn)行改造與升級。機(jī)電一體化技術(shù)在此系統(tǒng)中的應(yīng)用，促進(jìn)了技術(shù)的安全、穩(wěn)定性提升，同時(shí)加速了系統(tǒng)的運(yùn)作效率。

3 煤礦機(jī)械中機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢

3.1 傳感技術(shù)應(yīng)用

在很多工業(yè)生產(chǎn)過程中，設(shè)計(jì)、制造、檢測等各個(gè)不同環(huán)節(jié)進(jìn)行組織協(xié)作的過程中，因分屬于不同控制系統(tǒng)，所以控制工作較為復(fù)雜、難度大、易出現(xiàn)問題。傳感器技術(shù)在控制系統(tǒng)中的出現(xiàn)，讓整個(gè)控制的流程變得流暢，同時(shí)功能覆蓋面較廣，能夠讓整個(gè)過程的管理效率更高。傳統(tǒng)傳感器無法智能化控制，組建之后，可用于煤礦生產(chǎn)過程的信息收集、傳輸、交換等不同環(huán)節(jié)，同時(shí)借助計(jì)算機(jī)對多種控制信息進(jìn)行收集，讓整個(gè)生產(chǎn)過程智能化，并對過程進(jìn)行自動(dòng)化控制。就目前的煤礦生產(chǎn)過程控制現(xiàn)狀水平來看，仍有較大的上升空間，因?yàn)槊禾科髽I(yè)在控制系統(tǒng)層面并未全面實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)升級，傳感器使用技術(shù)上仍然參差不齊，種類繁多，而傳感器可以讓模具加工的標(biāo)準(zhǔn)化與集成化水平更高。

3.2數(shù)控技術(shù)應(yīng)用

煤礦機(jī)械的技術(shù)發(fā)展處在動(dòng)態(tài)變化中，主要受社會(huì)運(yùn)作效率與技術(shù)革新的影響，而其中的數(shù)控技術(shù)加入，讓加工質(zhì)量水平更高。如在掘進(jìn)機(jī)中的加工設(shè)計(jì)中使用數(shù)控技術(shù)，可讓批量生產(chǎn)目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)，同時(shí)保證礦產(chǎn)生產(chǎn)質(zhì)量、效率不受影響。數(shù)據(jù)技術(shù)的優(yōu)勢集中體現(xiàn)在加工精度的提升上，實(shí)現(xiàn)了技術(shù)操作的精細(xì)化，同時(shí)讓生產(chǎn)的過程更加穩(wěn)定。模具的加工主流數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)通常采用CPU 和總主線控制方法，實(shí)現(xiàn)控制工作的在線診斷與職能控制，同時(shí)，可讓加工過程實(shí)現(xiàn)三維仿真，技術(shù)人員通過對加工過程的模擬，可實(shí)現(xiàn)整個(gè)流程的操控，同時(shí)加工步驟實(shí)際落實(shí)的過程中，數(shù)控機(jī)床能夠進(jìn)行人機(jī)對話，保證了技術(shù)操作精確、可控制。

3.3 自動(dòng)化生產(chǎn)線應(yīng)用

自動(dòng)化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)企業(yè)的中應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了光電控制與人機(jī)交互的全面控制，同時(shí)可對生產(chǎn)過程進(jìn)行智能化控制。自動(dòng)生產(chǎn)線技術(shù)的發(fā)展水平逐漸升高，因此模具生產(chǎn)過程中可以通過自動(dòng)化生產(chǎn)線進(jìn)行多種工序的同時(shí)啟動(dòng)、操控，節(jié)省了大量的人力與物力。同時(shí)在智能技術(shù)的統(tǒng)領(lǐng)下，加工系統(tǒng)的柔性化特征更強(qiáng)，主要體現(xiàn)在計(jì)算機(jī)控制下產(chǎn)品加工和設(shè)備維護(hù)，這也讓人員從繁重的設(shè)備運(yùn)作過程與狀態(tài)維護(hù)工作中解脫出來，保證了各個(gè)生產(chǎn)要素的智能化控制，模具制造過程管控的集約化、網(wǎng)絡(luò)化特征更強(qiáng)。

3.4 工業(yè)智能機(jī)器人應(yīng)用

工業(yè)智能機(jī)器人是多種技術(shù)融合的結(jié)果，此項(xiàng)技術(shù)具備了很多智人的特征，人們說其像是一個(gè)獨(dú)特的進(jìn)行自我控制的"活物"。其實(shí)只是此項(xiàng)技術(shù)較為復(fù)雜，同時(shí)能夠?qū)Νh(huán)境的變化做出反應(yīng)，進(jìn)行主動(dòng)調(diào)整，與環(huán)境的交互效果更好，實(shí)現(xiàn)了人工智能與仿生學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的高效融合，同時(shí)可以在一臺(tái)機(jī)械設(shè)備中同時(shí)啟動(dòng)多種技術(shù)、學(xué)科的同時(shí)運(yùn)作，讓其可以在生產(chǎn)過程中相互作用。如今的自動(dòng)化控制領(lǐng)域中，機(jī)器人屬于最為先進(jìn)、前端的技術(shù)，因此如果將工業(yè)智能機(jī)器人應(yīng)用到煤礦生產(chǎn)過程中來，機(jī)電一體化技術(shù)與控制技術(shù)將得到最大化集成，智能機(jī)器人甚至可以直接代替技術(shù)崗位人員的進(jìn)行工作，讓企業(yè)的生產(chǎn)效率提升不止一大截，可以說是做到了一個(gè)操控層級的翻越。

結(jié)語

自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展與革新，讓煤礦生產(chǎn)過程的進(jìn)化效率更高，同時(shí)技術(shù)發(fā)展過程中，也將加入更多新型技術(shù)，讓煤礦企業(yè)獲得的助力更多，不僅可以節(jié)約更多的人力、物力成本，還能讓煤礦開采的效率更高，節(jié)約更多資源，減少能源占用量。機(jī)電一體化技術(shù)無論是系統(tǒng)的自主升級還是多項(xiàng)技術(shù)的加入、協(xié)作，都讓煤礦機(jī)械的運(yùn)行更加簡潔、現(xiàn)代化。

參考文獻(xiàn)：

[1]?范小燕.煤礦機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用及發(fā)展趨勢研究[J].當(dāng)代化工研究，2019（12）：7-8.

（作者單位：扎賚諾爾煤業(yè)有限責(zé)任公司靈東煤礦）