時(shí)間：2022-05-23 09:38:44
序論：在您撰寫煤礦機(jī)電一體化論文時(shí)，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的1篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
［摘要］隨著我國(guó)的不斷進(jìn)步，各行各業(yè)也相繼發(fā)展起來，各個(gè)行業(yè)在發(fā)展中都應(yīng)用先進(jìn)的機(jī)電一體化的技術(shù)，提高產(chǎn)品的性能、質(zhì)量，從而獲取更多的收益。煤礦企業(yè)也相繼采用機(jī)電一體化的技術(shù)，并且在使用中加以改造，實(shí)現(xiàn)新的突破。本文就是討論機(jī)電一體化的概念，研究機(jī)電一體化在煤礦企業(yè)中的應(yīng)用及發(fā)展方向。
［關(guān)鍵詞］機(jī)電一體化；煤礦機(jī)械；應(yīng)用
機(jī)電一體化是集信息技術(shù)、電子技術(shù)、機(jī)械技術(shù)于一體的一門學(xué)科。隨著機(jī)電一體化在中國(guó)煤礦機(jī)械中的廣泛運(yùn)用，不僅提高了企業(yè)的綜合競(jìng)爭(zhēng)力，也提高了煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效率。機(jī)電一體化在煤礦中大大的提高了煤礦的產(chǎn)量，增加了我國(guó)的經(jīng)濟(jì)收入，降低了開采煤礦的成本，同時(shí)機(jī)電一體化的應(yīng)用改善了煤礦人的工作方式，減輕他們的壓力和工作量。但是，中國(guó)的機(jī)電一體化與國(guó)外還存在一定的差異，對(duì)機(jī)電一體化的研究還需要很多時(shí)間，也需要面臨很多的問題。
1機(jī)電一體化的概念
機(jī)電一體化，從科學(xué)的角度來看就是指利用計(jì)算機(jī)軟件對(duì)機(jī)械進(jìn)行智能化的管理過程，實(shí)現(xiàn)機(jī)械的智能化技術(shù)。從結(jié)構(gòu)的角度來看，機(jī)電一體化具有智能化、多功能化的特點(diǎn)。機(jī)電一體化能夠針對(duì)煤炭機(jī)械進(jìn)行故障檢測(cè)，也可以對(duì)發(fā)電系統(tǒng)等等實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)監(jiān)控，一旦出現(xiàn)故障能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)報(bào)警，實(shí)現(xiàn)了企業(yè)的自動(dòng)化管理，也提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率。
2機(jī)電一體化在煤礦機(jī)械中的應(yīng)用價(jià)值分析
機(jī)電一體化在這個(gè)飛速發(fā)展的中國(guó)來說，是時(shí)展的要求。將煤礦事業(yè)的工作環(huán)境、工作安全性、工作的效率實(shí)現(xiàn)信息化是中國(guó)煤礦發(fā)展的必要要求。在西方國(guó)家，這已經(jīng)實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的信息化技術(shù)了，并且已經(jīng)發(fā)展成熟起來，在煤礦企業(yè)的發(fā)展中已經(jīng)變得無可取代，顯著提高了企業(yè)管理與技術(shù)水平。
2.1機(jī)電一體化顯著提高企業(yè)生產(chǎn)效率
相比較國(guó)外的發(fā)展，我國(guó)的機(jī)械化存在很多的問題，在生產(chǎn)效率上一直都是最大的問題，生產(chǎn)效率不提高起來，企業(yè)就會(huì)落后，最后煤礦事業(yè)將走向下坡路。我國(guó)的煤礦企業(yè)工作環(huán)境差、工人的工作時(shí)間長(zhǎng)、安全問題差，這些問題的存在，嚴(yán)重的影響我國(guó)的煤礦企業(yè)，阻礙我國(guó)煤礦事業(yè)的發(fā)展。但是，機(jī)電一體化的產(chǎn)生，提高了機(jī)電一體化的生產(chǎn)效率，降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本，提高企業(yè)的綜合實(shí)力，在與國(guó)內(nèi)、國(guó)外的競(jìng)爭(zhēng)中，仍然占據(jù)優(yōu)勢(shì)。
2.2機(jī)電一體化提高企業(yè)的綜合效益
機(jī)電一體化的產(chǎn)生及運(yùn)用，可以提高國(guó)家的安全效益和綜合效益。傳統(tǒng)的煤礦企業(yè)的工作環(huán)境是粉塵多、陰冷、潮濕的，嚴(yán)重的影響工人的生活環(huán)境的身體健康，更直接威脅到工人的生命安全。而在機(jī)電一體化的產(chǎn)生之后，企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)化工作環(huán)境，粉塵會(huì)大大減少、工人的勞動(dòng)強(qiáng)度小，大大提高了工作效率，也提高了企業(yè)工作環(huán)境的安全性。這樣一來，工作環(huán)境得到改善、安全性能提高，提高了生產(chǎn)效率，員工的收入也相應(yīng)的得到提高，綜合影響但是當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)收入，同時(shí)帶動(dòng)國(guó)家經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)。
3煤礦中機(jī)電一體化的具體應(yīng)用
煤炭開采是企業(yè)煤礦發(fā)展的必然結(jié)果，在采煤機(jī)與機(jī)械煤礦的配合使用下，進(jìn)一步的提高了煤礦事業(yè)的發(fā)展，在質(zhì)量、數(shù)量上都得到大大的提高。在現(xiàn)階段，應(yīng)用最多的就是電牽引采煤機(jī)，在實(shí)際的操作中，能夠很好的起到牽引的作用，并且在節(jié)省電、能源方面有很強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。另外，電牽引的工作性能好、效率高、操作簡(jiǎn)單，具備很強(qiáng)的適應(yīng)性。提升機(jī)也是其中很重要的一個(gè)部分，數(shù)字化的交流實(shí)現(xiàn)高科技、高水平的技術(shù)，這種高技術(shù)的體現(xiàn)就是在安全性、操作上，提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率，為企業(yè)獲取更多的利益。
4機(jī)電一體化在煤炭機(jī)械中的發(fā)展方向
4.1智能化的發(fā)展方向
隨著社會(huì)的進(jìn)步，人們不僅僅對(duì)于生活、物質(zhì)的要求越來越高，企業(yè)也對(duì)于智能化發(fā)展的要求越來越高。所以對(duì)于機(jī)電產(chǎn)品的要求就有了新的標(biāo)準(zhǔn)，需要機(jī)電產(chǎn)品能夠自主的辨別，實(shí)現(xiàn)自主決策的目的。在今天的發(fā)展中，人工智能已經(jīng)得到很大的進(jìn)步，逐步實(shí)現(xiàn)智能化的發(fā)展，為機(jī)電一體化的提高與發(fā)展開辟了新的方向。
4.2數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展方向
互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)機(jī)電產(chǎn)品的數(shù)字化制造，數(shù)字化制造可以幫助機(jī)電產(chǎn)品進(jìn)行遠(yuǎn)程操作、遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、修復(fù)等等功能，這種遠(yuǎn)程化的控制幫助人們隨時(shí)隨地享受網(wǎng)絡(luò)技術(shù)帶來的優(yōu)勢(shì)。數(shù)字化的發(fā)展還朝著人性化的發(fā)展進(jìn)行，各種機(jī)電設(shè)備的最終目的就是實(shí)現(xiàn)人性化的發(fā)展，更好的為人們服務(wù)。機(jī)電一體化不僅需要完善其功能，也需要在造型上讓廣大民眾滿意，符合人們的生活習(xí)慣。
5結(jié)語
機(jī)電一體化是社會(huì)進(jìn)步發(fā)展的必然產(chǎn)物，是帶動(dòng)人類社會(huì)進(jìn)步的驅(qū)動(dòng)力、機(jī)電一體化在煤礦企業(yè)中的發(fā)展，帶動(dòng)企業(yè)的改革創(chuàng)新，為企業(yè)帶來更多的收益，也為更多的工人創(chuàng)造更多的收益，實(shí)現(xiàn)互贏的狀態(tài)。機(jī)電一體化保障機(jī)電的智能化、安全性、操作簡(jiǎn)便，擴(kuò)大了機(jī)電的應(yīng)用范圍，保障機(jī)電設(shè)備的有效應(yīng)用，同時(shí)也保障煤礦企業(yè)的健康及有序發(fā)展。
作者:楊成武 單位:西京學(xué)院
摘要：本文以機(jī)電一體化在煤礦機(jī)械中的應(yīng)用為研究主題，分別對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)概述、煤礦機(jī)械中機(jī)電一體化應(yīng)用意義以及我國(guó)煤礦機(jī)械機(jī)電一體化技術(shù)的具體應(yīng)用和未來發(fā)展方向進(jìn)行了分析與闡述。
關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化；煤礦；煤礦機(jī)械；應(yīng)用
機(jī)電一體化是基于信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子通信技術(shù)、工程機(jī)械技術(shù)以及自動(dòng)化技術(shù)不斷發(fā)展與應(yīng)用的基礎(chǔ)上得以實(shí)現(xiàn)。因此，機(jī)電一體化是一門綜合性、技術(shù)性較強(qiáng)的學(xué)科，具有功能多樣性的特點(diǎn)，在我國(guó)眾多領(lǐng)域尤其是制造業(yè)、工業(yè)以及煤礦機(jī)械中具有重要應(yīng)用價(jià)值。就我國(guó)煤礦機(jī)械而言，機(jī)電一體化的有效應(yīng)用，在一定程度上提升了煤炭企業(yè)生產(chǎn)與管理的效率與科學(xué)水準(zhǔn)，加大了煤炭企業(yè)的綜合競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，是煤礦企業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的必然趨勢(shì)。但是，目前由于我國(guó)機(jī)電一體化技術(shù)研究與應(yīng)用相對(duì)較晚，在實(shí)踐應(yīng)用中存在一定缺陷，因此對(duì)煤礦機(jī)械中機(jī)電一體化應(yīng)用的研究具有重要現(xiàn)實(shí)意義。
1機(jī)電一體化技術(shù)概述
機(jī)電一體化技術(shù)的概念最早起源于1970年前后的日本，是結(jié)合應(yīng)用機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)為一體的綜合性技術(shù)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展與應(yīng)用，機(jī)電一體化技術(shù)已成為以“微計(jì)算機(jī)”為主體的微電子技術(shù)、信息技術(shù)向機(jī)械工業(yè)滲透與機(jī)械電子技術(shù)相結(jié)合而形成的涵蓋自動(dòng)控制技術(shù)、傳感測(cè)試技術(shù)、接口技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)、機(jī)械工業(yè)技術(shù)特征與功能為一體的綜合技術(shù)。因此，機(jī)電一體化在一定程度上具有功能多樣性、集成性、信息化、自動(dòng)化等特點(diǎn)?；跈C(jī)電一體化的完善與發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)在我國(guó)煤礦企業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用，在一定程度上提高了煤礦企業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的安全性、穩(wěn)定性，促進(jìn)了煤礦企業(yè)機(jī)械化與自動(dòng)化的建設(shè)與發(fā)展。
2機(jī)電一體化在煤礦機(jī)械中的應(yīng)用意義
（1）機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用是煤炭企業(yè)發(fā)展的必然需求。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程的深化以及企業(yè)組織結(jié)構(gòu)的改革發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用已成為煤炭企業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的必然需求，促進(jìn)了煤礦現(xiàn)代化建設(shè)整體結(jié)構(gòu)的優(yōu)化發(fā)展。隨著機(jī)電一體化技術(shù)在國(guó)際發(fā)展中的不斷完善以及我國(guó)對(duì)其重視程度的提升，在煤礦機(jī)械工程中的應(yīng)用已成為煤礦企業(yè)機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用的典型代表。（2）機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用有利于提高煤礦機(jī)械生產(chǎn)效率。目前，在我國(guó)煤炭企業(yè)生產(chǎn)過程中，雖然已經(jīng)逐漸實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化生產(chǎn)的全面覆蓋，但機(jī)械生產(chǎn)仍存在整體水平低下、工人勞動(dòng)強(qiáng)度大、機(jī)械作業(yè)環(huán)境差、機(jī)械生產(chǎn)安全性不高等問題。而實(shí)現(xiàn)煤礦機(jī)械機(jī)電一體化技術(shù)的有效應(yīng)用，如傳送機(jī)、生產(chǎn)安全監(jiān)控系統(tǒng)等方面的應(yīng)用，可有效改善煤樣企業(yè)煤礦機(jī)械工程生產(chǎn)問題，有利于提升企業(yè)生產(chǎn)效率，降低企業(yè)生產(chǎn)成本，降低企業(yè)人力資源的浪費(fèi)。（3）機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用有利于煤炭企業(yè)的安全生產(chǎn)。機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦安全監(jiān)督系統(tǒng)、后備保護(hù)設(shè)備等方面的應(yīng)用，有效提升了煤炭企業(yè)機(jī)械生產(chǎn)的安全性，降低了煤炭企業(yè)工作環(huán)境對(duì)員工的影響與傷害，推動(dòng)了煤炭企業(yè)安全生產(chǎn)理念的落實(shí)與優(yōu)化。（4）機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用有利于煤礦企業(yè)綜合效益的提升。機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦企業(yè)中的廣泛應(yīng)用，有效提升了企業(yè)綜合效益。例如，煤礦機(jī)械機(jī)電一體化生產(chǎn)，改善了傳統(tǒng)多粉塵、潮濕、暗冷環(huán)境下的人工作業(yè)；降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，自動(dòng)化操作提升了機(jī)械生產(chǎn)的安全性；改善了企業(yè)員工薪資待遇；為煤炭企業(yè)地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供了條件，如信息化維修、自動(dòng)化操作、系統(tǒng)集成等行業(yè)得到了建設(shè)與發(fā)展。
3機(jī)電一體化在煤礦機(jī)械中的具體應(yīng)用
（1）煤礦機(jī)械安全監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用。煤礦開采、運(yùn)行與管理安全問題已成為煤炭企業(yè)關(guān)注與思考的重點(diǎn)，近年來，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用，我國(guó)大多數(shù)煤炭企業(yè)結(jié)合自身實(shí)際情況，已經(jīng)安裝了煤礦機(jī)械安全監(jiān)控系統(tǒng)，利用機(jī)電一體化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了各安全監(jiān)控系統(tǒng)與采礦系統(tǒng)、運(yùn)輸系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、監(jiān)管制動(dòng)系統(tǒng)的連接，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)故障檢測(cè)與報(bào)警的自動(dòng)化發(fā)展，有利于提高設(shè)備使用年限，提高維修人員的工作與管理質(zhì)量，強(qiáng)化煤礦生產(chǎn)安全性。（2）輸送機(jī)中的應(yīng)用。輸送機(jī)是我國(guó)煤炭企業(yè)生產(chǎn)與運(yùn)行中較為常用的一種煤礦機(jī)械設(shè)備，它具有半自動(dòng)化、長(zhǎng)距離連續(xù)運(yùn)輸、高機(jī)械工作效率、大容量運(yùn)輸?shù)忍攸c(diǎn)，對(duì)我國(guó)煤炭企業(yè)機(jī)械化工程建設(shè)與發(fā)展具有重要促進(jìn)作用。近年來，隨著煤礦機(jī)械自動(dòng)化、信息化、系統(tǒng)化的發(fā)展，煤礦機(jī)械帶式輸送機(jī)實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化技術(shù)的有效應(yīng)用，有效提升了輸送機(jī)故障定位、安全預(yù)警、抗干擾、操作簡(jiǎn)便等性能。其中可編程型PLC控制器的應(yīng)用，進(jìn)一步提升了輸送機(jī)整體工作性能，實(shí)現(xiàn)了不同環(huán)境下的長(zhǎng)期作業(yè)，有效減輕了工作勞動(dòng)負(fù)擔(dān)，提升了煤礦機(jī)械生產(chǎn)效率。（3）采煤機(jī)與提升機(jī)中的應(yīng)用。煤礦開采是煤炭企業(yè)生產(chǎn)工作中的核心環(huán)節(jié)也是首要任務(wù)，其開采環(huán)境多數(shù)比較惡劣，工作強(qiáng)度較大。因此，采煤機(jī)的應(yīng)用對(duì)煤炭企業(yè)煤礦開發(fā)具有重要意義。在目前煤炭企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)日益加劇、煤炭企業(yè)開采事故頻發(fā)的背景下，采煤機(jī)的工作質(zhì)量與工作效率的提升具有重要研究?jī)r(jià)值。目前，我國(guó)應(yīng)用最廣泛的采煤機(jī)主要是電牽引采煤機(jī)，基于機(jī)電一體化技術(shù)的電牽引采煤機(jī)相對(duì)于傳統(tǒng)液壓牽引采煤機(jī)而言，其牽引作用更強(qiáng)，同時(shí)所需要的電能資源更小，操作控制性與工作效率更高，機(jī)械設(shè)備磨損性較小，是功能性與適用性較高的煤礦機(jī)械產(chǎn)品。提升機(jī)也是煤炭企業(yè)煤礦機(jī)械生產(chǎn)過程中，最具有應(yīng)用價(jià)值的機(jī)械產(chǎn)品。隨著我國(guó)煤礦機(jī)械機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用與革新，數(shù)字化交直流提升機(jī)已成為我國(guó)煤礦機(jī)械生產(chǎn)中提升機(jī)應(yīng)用的典型代表，并得到廣泛的重視與使用。數(shù)字化交直流提升機(jī)集合了包括電子通訊技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)等多項(xiàng)新技術(shù)與高新科技成果，有效提升了煤礦機(jī)械生產(chǎn)的安全性、機(jī)械操作的簡(jiǎn)便性，推動(dòng)了我國(guó)煤炭企業(yè)綜合效益的提升，強(qiáng)化了煤炭企業(yè)生產(chǎn)的安全性。（4）煤礦機(jī)械工程在節(jié)能減排功能中的應(yīng)用。隨著“可持續(xù)發(fā)展”、“綠色生產(chǎn)”、“低碳生產(chǎn)”等科學(xué)發(fā)展觀念的提出，我國(guó)煤炭企業(yè)在生產(chǎn)與管理中進(jìn)行了改革與創(chuàng)新發(fā)展，在煤礦機(jī)械生產(chǎn)中，通過利用機(jī)電一體化技術(shù)的信息編程，有效降低了煤礦機(jī)械工程中帶式輸送機(jī)、液壓機(jī)、烘干機(jī)、提升機(jī)、傳送機(jī)對(duì)電能資源的消耗，實(shí)現(xiàn)了低能耗、高效率產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的改革發(fā)展，為我國(guó)煤炭企業(yè)的優(yōu)化生產(chǎn)創(chuàng)造了有利條件，又提升了企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。（5）煤礦機(jī)械其他方面的應(yīng)用。機(jī)電一體化在煤礦機(jī)械中具有廣泛的應(yīng)用，除上述提到的安全監(jiān)控系統(tǒng)、輸送機(jī)、采煤機(jī)、提升機(jī)等方面的應(yīng)用外，在計(jì)算機(jī)技術(shù)與液壓控制技術(shù)融合體系、在除塵機(jī)、煤礦機(jī)等機(jī)械設(shè)備自動(dòng)變速系統(tǒng)，以及挖掘機(jī)安全系統(tǒng)中，同樣具有發(fā)揮著重要作用，用以提升煤炭企業(yè)的機(jī)械生產(chǎn)質(zhì)量與生產(chǎn)效率。
4機(jī)電一體化在煤礦機(jī)械中應(yīng)用的發(fā)展方向
（1）智能化發(fā)展方向。基于社會(huì)對(duì)煤炭企業(yè)機(jī)械生產(chǎn)的要求以及科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新，機(jī)械工程自動(dòng)化以及機(jī)電產(chǎn)品智能化的要求不斷提高，從而促進(jìn)了機(jī)電產(chǎn)品的智能化發(fā)展。基于計(jì)算機(jī)機(jī)器人技術(shù)發(fā)展基礎(chǔ)上的智能化技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用，將進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)煤礦機(jī)械機(jī)電一體化的完善，為煤炭企業(yè)機(jī)械化的發(fā)展提供全新的方向。（2）微型化發(fā)展方向。微型化主要是指煤礦機(jī)械中機(jī)電一體化技術(shù)向微觀領(lǐng)域以及微計(jì)算機(jī)方向的發(fā)展。機(jī)電一體化微型化系統(tǒng)的構(gòu)建，有利于進(jìn)一步簡(jiǎn)化機(jī)械操作程序，減少能源消耗，改變系統(tǒng)應(yīng)用元件體積，強(qiáng)化信息管理。（3）網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展方向?；ヂ?lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用已成為當(dāng)今時(shí)展的主流趨勢(shì)，使人們的生活需求與企業(yè)生產(chǎn)需求之間產(chǎn)生了密切的聯(lián)系。在煤礦機(jī)械生產(chǎn)中，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展已成為新時(shí)期煤炭企業(yè)研究與思考的重點(diǎn)，有利于提升企業(yè)生產(chǎn)安全性，提高煤炭企業(yè)管理與經(jīng)營(yíng)效率。（4）人性化發(fā)展方向。人文精神以及人文理念的要求是我國(guó)企業(yè)改革發(fā)展的核心內(nèi)容，在煤礦機(jī)械生產(chǎn)中，對(duì)于機(jī)電產(chǎn)品的應(yīng)用應(yīng)在“為人民服務(wù)”的基礎(chǔ)上，進(jìn)行不斷創(chuàng)新與完善，營(yíng)造良好的工作環(huán)境，提升企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。（5）綠色環(huán)保發(fā)展方向?！熬G色生產(chǎn)”、“生態(tài)環(huán)境保護(hù)”已成為我國(guó)煤炭企業(yè)機(jī)械化生產(chǎn)建設(shè)的重要內(nèi)容，其中煤礦周邊環(huán)境的保護(hù)、水資源的再利用以及能源的節(jié)約是新時(shí)期煤礦機(jī)械機(jī)電一體化發(fā)展的必然需求，具有重要意義。
5結(jié)語
總而言之，機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦機(jī)械工程中的應(yīng)用具有重要意義，不僅有效提升了煤炭企業(yè)生產(chǎn)、運(yùn)行與管理的工作效率，也促進(jìn)了煤礦機(jī)械工程自動(dòng)化與機(jī)械化進(jìn)程的深度發(fā)展，提升了企業(yè)在市場(chǎng)中競(jìng)爭(zhēng)的優(yōu)勢(shì)?；诮?jīng)濟(jì)全球化以及科技的不斷發(fā)展，為達(dá)到國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，煤礦機(jī)械機(jī)電一體化技術(shù)將得到進(jìn)一步的創(chuàng)新發(fā)展，智能化、微型化、人性化的發(fā)展，將進(jìn)一步推動(dòng)煤炭企業(yè)安全、穩(wěn)定與可持續(xù)競(jìng)爭(zhēng)發(fā)展的優(yōu)化。
作者:郎建棟 單位:河南省許平煤業(yè)有限公司機(jī)電處
摘要：機(jī)電一體化是一門綜合學(xué)科，它包括機(jī)械、電氣、信息、計(jì)算機(jī)等多種先進(jìn)技術(shù)，在當(dāng)前的各大煤礦企業(yè)中應(yīng)用十分廣泛。由于電子技術(shù)的迅速發(fā)展，傳統(tǒng)的煤礦作業(yè)模式已不能滿足企業(yè)發(fā)展的要求，而機(jī)電一體化這種運(yùn)作模式可以很大程度上降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率，保障了施工作業(yè)的安全性。本文主要介紹機(jī)電一體化的技術(shù)原理、發(fā)展歷程和特色優(yōu)勢(shì)以及它實(shí)踐應(yīng)用意義。
關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化；煤礦機(jī)械；應(yīng)用研究
近年來煤礦工業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級(jí)越來越明顯，它對(duì)于高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)和高效的生產(chǎn)技術(shù)需求也有了一種新的需求。在生產(chǎn)力水平迫切需要提高的大背景下，機(jī)電一體化的出現(xiàn)給煤礦企業(yè)帶來了希望，成為了當(dāng)前各大煤礦企業(yè)普遍應(yīng)用的生產(chǎn)運(yùn)作模式。煤礦工業(yè)在傳統(tǒng)工業(yè)中是一種比較傳統(tǒng)和主打的產(chǎn)業(yè)，在新產(chǎn)業(yè)迅速崛起的今天，若要穩(wěn)定鞏固自身的地位，就要不斷改進(jìn)生產(chǎn)運(yùn)作模式，不斷引入最先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備，降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率和生產(chǎn)質(zhì)量，進(jìn)而提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
1機(jī)電一體化的相關(guān)概述
1.1技術(shù)原理
機(jī)電一體化即通過對(duì)電力電子、信息通信、計(jì)算機(jī)控制等先進(jìn)技術(shù)的整合，同時(shí)借鑒微電子技術(shù)、智能軟件技術(shù)的技術(shù)精華，實(shí)現(xiàn)不同技術(shù)形式之間的相互滲透與結(jié)合的一種廣泛運(yùn)用于煤礦生產(chǎn)活動(dòng)中的科技匹配系統(tǒng)。機(jī)電一體化代表著煤工業(yè)技術(shù)中先進(jìn)生產(chǎn)要素的結(jié)晶，以其系統(tǒng)化、智能化、微型化和人性化的諸多優(yōu)勢(shì)，廣泛應(yīng)用于煤礦企業(yè)的生產(chǎn)領(lǐng)域，并為各大企業(yè)帶來較為豐厚的效益。實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)工業(yè)優(yōu)化升級(jí)的同時(shí)，將先進(jìn)的機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于煤礦機(jī)械中，還能節(jié)能降耗，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的生產(chǎn)目標(biāo)。
1.2發(fā)展歷程
我國(guó)機(jī)電一體化起步較晚，其發(fā)展歷程大致可以分為3個(gè)階段：第一階段，上個(gè)世紀(jì)60年代初，為滿足國(guó)防建設(shè)的需求，在軍工企業(yè)中科研人員開展了大量的實(shí)踐研究，進(jìn)而制造出一系列電子技術(shù)與機(jī)械系統(tǒng)相結(jié)合的技術(shù)載體，為機(jī)電一體化的研制開發(fā)奠定了穩(wěn)定的基礎(chǔ)。第二階段，上世紀(jì)70年代開始，計(jì)算機(jī)、通信以及控制技術(shù)得到了快速發(fā)展，逐漸走向成熟，這些外部技術(shù)基礎(chǔ)推動(dòng)了機(jī)電一體化的進(jìn)一步發(fā)展。第三階段，起始于20世紀(jì)90年代，民用工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)體系中的地位逐漸增強(qiáng)，在眾多科研院校、研究單位和企業(yè)的共同研究下，機(jī)電一體化技術(shù)得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，盡管與發(fā)達(dá)國(guó)家存在較大差距
1.3特色優(yōu)勢(shì)
隨著新興科技產(chǎn)業(yè)的蓬勃崛起，科學(xué)與技術(shù)之間的融合逐漸增強(qiáng)，傳統(tǒng)的能源經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)模式越發(fā)不能滿足當(dāng)前國(guó)家崛起的戰(zhàn)略需要，因而實(shí)現(xiàn)技術(shù)體制的改革創(chuàng)新，促成機(jī)電一體化體制的構(gòu)建，既是一種必要性的驅(qū)使，也具有得天獨(dú)厚的特色優(yōu)勢(shì)。
2煤礦機(jī)械中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用分析
2.1機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦安監(jiān)系統(tǒng)中的應(yīng)用
煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)是機(jī)電一體化技術(shù)的集中體現(xiàn)，但在我國(guó)起步很晚，1980年以后才逐漸開始在煤礦中得到應(yīng)用，其原因主要有兩個(gè)方面，一方面是因?yàn)樯鲜兰o(jì)80年代實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的安監(jiān)系統(tǒng)逐步成熟，開始得到應(yīng)用，另一方面也是因?yàn)閲?guó)外更為先進(jìn)的煤礦監(jiān)控技術(shù)很大程度上促進(jìn)、幫助了我國(guó)安全監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展。安全監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用在很大程度上降低了煤礦事故的發(fā)生，對(duì)于煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)無疑起到了重要的作用。
2.2機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦運(yùn)輸系統(tǒng)中的應(yīng)用
隨著機(jī)電一體化技術(shù)的逐步成熟，煤礦企業(yè)嘗試了在井下運(yùn)輸系統(tǒng)中應(yīng)用這一技術(shù)，如帶式運(yùn)輸機(jī)。由于帶式運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸距離長(zhǎng)、功率大，機(jī)電一體化的應(yīng)用可以在很大程度上排除安全隱患，其核心技術(shù)也在實(shí)踐中得到了廣泛的發(fā)展，并能夠?qū)崿F(xiàn)大傾角、長(zhǎng)距離的安全運(yùn)輸，相配套的技術(shù)和關(guān)鍵元件也得到了產(chǎn)品研發(fā)與理論研究。
2.3機(jī)電一體化技術(shù)在采煤機(jī)中的應(yīng)用
煤礦機(jī)械自動(dòng)化不僅能夠提高工作效率，也能大大降低安全隱患，為此，機(jī)電一體化的采煤機(jī)被逐步研發(fā)應(yīng)用。此類型采煤機(jī)采用電牽引，相比傳統(tǒng)的液壓牽引采煤機(jī)動(dòng)力更強(qiáng)，煤層傾角較大、頂板突然來壓導(dǎo)致采煤機(jī)下滑時(shí)，自身也可以實(shí)現(xiàn)制動(dòng)。同時(shí)，機(jī)電一體化的采煤機(jī)結(jié)構(gòu)上更為簡(jiǎn)單，整機(jī)效率高，可靠性強(qiáng)，在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用也越來越廣泛。
2.4提升機(jī)中的機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用
交直流全數(shù)字化提升機(jī)代表著煤礦機(jī)械中機(jī)電一體化技術(shù)的最高水平。在內(nèi)裝式提升機(jī)上，將驅(qū)動(dòng)與滾筒的機(jī)械結(jié)構(gòu)合二為一，總體整合了電力電子、機(jī)械、自動(dòng)控制、通信等相關(guān)先進(jìn)技術(shù)。采用總線方式的全數(shù)字化提升機(jī)不僅大大簡(jiǎn)化了電器安裝，也使其達(dá)到了高度可靠的效果。
3機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用意義
3.1實(shí)現(xiàn)了煤礦開采的高效生產(chǎn)
煤礦機(jī)械機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，在很大程度上提高了礦山開采效率，改變了以往落后的生產(chǎn)方式和作業(yè)模式，提升其中的技術(shù)操作便捷性和安全性，極大降低了工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)提升了生產(chǎn)效率和勞動(dòng)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)升級(jí)。
3.2提高了礦山開采的經(jīng)濟(jì)效益
煤礦機(jī)械中機(jī)電一體化技術(shù)的成功應(yīng)用大幅提高了煤炭產(chǎn)量，降低了礦山開采的生產(chǎn)費(fèi)用，增加了煤炭企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，并帶動(dòng)了相關(guān)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，推動(dòng)了地方經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展。
3.3提高了安全的煤礦開采工作環(huán)境
良好的開采環(huán)境是安全生產(chǎn)的有力保證，隨著機(jī)電一體化技術(shù)的大量推廣應(yīng)用，煤礦機(jī)械的效率大大提高的同時(shí)，在很大程度上也減少了安全隱患的發(fā)生。傳統(tǒng)的破、裝、運(yùn)、支、處等生產(chǎn)環(huán)節(jié)的機(jī)械被現(xiàn)代化的設(shè)備逐步取代，將采礦工作人員從危險(xiǎn)的開采工作中脫出來，降低了發(fā)生危險(xiǎn)事故的幾率，使礦工的人身安全得到了保證，防止了職業(yè)病與工傷的發(fā)生。
4結(jié)語
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的不斷進(jìn)步，煤礦企業(yè)在發(fā)展中對(duì)機(jī)電一體化也提出了新的要求，這在一定程度上促進(jìn)了機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展和完善。當(dāng)前的機(jī)電一體化技術(shù)中已經(jīng)融入了網(wǎng)絡(luò)、光纖以及人工智能等新技術(shù)，在很大程度上可以提高工作效率以及作業(yè)的安全性，確保煤礦企業(yè)健康穩(wěn)定的發(fā)展。
作者：丁龍 喬攀 黎坤 單位：六盤水師范學(xué)院礦業(yè)工程系
【摘要】本文簡(jiǎn)單介紹了什么是機(jī)電一體化，然后結(jié)合實(shí)際情況分析了機(jī)電一體化在煤礦機(jī)械中的應(yīng)用意義以及機(jī)電一體化在煤礦機(jī)械中應(yīng)用的發(fā)展方向。
【關(guān)鍵詞】機(jī)電一體化；煤礦機(jī)械；應(yīng)用
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和現(xiàn)代煤礦對(duì)于采礦效率、生產(chǎn)的安全性要求不斷提高，我國(guó)許多煤礦企業(yè)都進(jìn)行了舊設(shè)備更新?lián)Q代和技術(shù)革新，將機(jī)電一體化技術(shù)運(yùn)用到煤礦生產(chǎn)過程中去，煤礦生產(chǎn)已經(jīng)呈現(xiàn)出自動(dòng)化、智能化趨勢(shì)。
1什么是機(jī)電一體化
從結(jié)構(gòu)層面分析，多功能性、智能化、自動(dòng)化起機(jī)電一體化的顯著特征，它是機(jī)械設(shè)備、信息設(shè)備和軟件的有機(jī)融合，主要依靠科學(xué)技術(shù)和計(jì)算機(jī)軟件來實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備的信息化、數(shù)字化，從而提高機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)性能和效率。機(jī)電一體化在煤礦機(jī)械中的廣泛應(yīng)用能夠提高我國(guó)煤礦企業(yè)的科技化水平和生產(chǎn)效率，進(jìn)而增強(qiáng)企業(yè)綜合實(shí)力。
2機(jī)電一體化在煤礦機(jī)械中的應(yīng)用意義
2.1促進(jìn)煤礦企業(yè)生產(chǎn)效率、效益的提高
機(jī)電一體化在煤礦機(jī)械中的應(yīng)用順應(yīng)了我國(guó)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展、煤炭企業(yè)深化改革的時(shí)代要求。就我國(guó)煤礦企業(yè)的生產(chǎn)現(xiàn)狀而言，雖然大部分企業(yè)都基本實(shí)現(xiàn)了機(jī)械生產(chǎn)，但是整體機(jī)械化水平不高，這嚴(yán)重制約著企業(yè)生產(chǎn)效率的提高。然而，由于機(jī)電一體化技術(shù)的深入推廣，煤礦企業(yè)的勞動(dòng)效率有了顯著提高。特別是自動(dòng)化技術(shù)和微處理設(shè)備的運(yùn)用，工人的個(gè)人勞動(dòng)效率得到提高，進(jìn)而提高企業(yè)的總體生產(chǎn)效率。不斷提高的產(chǎn)量使得企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利潤(rùn)得到提高，同時(shí)，工人收入也隨之增加。機(jī)電一體化的運(yùn)用，大大提高了我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平。
2.2提高煤礦生產(chǎn)安全性
近年來，煤礦生產(chǎn)安全性已經(jīng)成為社會(huì)熱點(diǎn)話題。眾所周知，我國(guó)傳統(tǒng)的煤礦工人大多在多粉塵、陰冷、潮濕的環(huán)境下工作，工人的身體健康和生命安全受到嚴(yán)重威脅，而機(jī)電一體化的運(yùn)用大大降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善了工作環(huán)境，將生產(chǎn)安全事故發(fā)生的可能性降到最低，加大了勞動(dòng)保障，有效的保證了煤礦工人們的生命安全。
3機(jī)電一體化在煤礦機(jī)械中的應(yīng)用實(shí)例分析
3.1機(jī)電一體化技術(shù)在采煤機(jī)中的運(yùn)用
作為生產(chǎn)過程中最重要的機(jī)械設(shè)備之一，采煤機(jī)的工作效率直接關(guān)系著煤礦的產(chǎn)量、企業(yè)的效益。電牽引采煤機(jī)作為機(jī)電一體化技術(shù)在采煤機(jī)中運(yùn)用的一大典型，有效的解決了采煤機(jī)移動(dòng)過程中的阻力問題，當(dāng)采煤機(jī)出現(xiàn)滑動(dòng)現(xiàn)象時(shí)，電牽采煤機(jī)可以利用發(fā)電制動(dòng)，在其軸端配備了性能良好的停電功能，這樣就能避免生產(chǎn)過程中的滑動(dòng)現(xiàn)象。
3.2機(jī)電一體化技術(shù)在安全生產(chǎn)監(jiān)控監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的運(yùn)用
從20世紀(jì)90年代起，我國(guó)就開始了對(duì)于安全生產(chǎn)監(jiān)控監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究，經(jīng)過科學(xué)家們的不懈努力，我國(guó)終于有了自己的一套技術(shù)水平較高的監(jiān)控監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其中包括：我國(guó)常州自動(dòng)化研究所研制的kj95系統(tǒng)、煤科院重慶分院研制的kj90系統(tǒng)等等。在這些監(jiān)控監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研發(fā)過程中都有效的利用了機(jī)電一體化技術(shù)。
3.3機(jī)電一體化技術(shù)在帶式輸送機(jī)中的運(yùn)用
由于自身半自動(dòng)化水平高、機(jī)械效率高、連續(xù)輸送距離長(zhǎng)、輸送量大等優(yōu)點(diǎn)，帶式輸送機(jī)在中國(guó)煤礦企業(yè)中廣泛使用，是原煤輸送的主要設(shè)備。隨著機(jī)電一體化的深入運(yùn)用與不斷發(fā)展，現(xiàn)在我們已經(jīng)可以使用設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、操作方便、不需要復(fù)雜的接口裝置與輸入輸出設(shè)備的可編程型PLC控制器，這種控制器具有很強(qiáng)的抗外界干擾能力，即使在比較惡劣的環(huán)境中，也能進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的作業(yè)。
4機(jī)電一體化在煤炭機(jī)械中應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)
4.1應(yīng)用更加智能化
人工智能技術(shù)不不斷發(fā)展，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、混沌力學(xué)等領(lǐng)域的研究都取得了豐碩的成果，這為機(jī)電一體化水平的提高奠定了基礎(chǔ)。并且，我國(guó)煤炭生產(chǎn)需求不斷在擴(kuò)大，對(duì)于機(jī)電產(chǎn)品的智能化要求也不斷增加，要求這些產(chǎn)品具有超強(qiáng)的邏輯判斷能力、推理能力，甚至可以自主決策，機(jī)電產(chǎn)品智能化已經(jīng)成為時(shí)代的需求。
4.2應(yīng)用更加人性化
機(jī)電產(chǎn)品在煤炭設(shè)備中的應(yīng)用也是為了更好的服務(wù)于人類的生產(chǎn)活動(dòng)。更好的服務(wù)于人們的生產(chǎn)和生活是機(jī)電產(chǎn)品發(fā)展永遠(yuǎn)不變的宗旨。當(dāng)然，這對(duì)機(jī)電產(chǎn)品也提出了更高的要求。中國(guó)的研發(fā)機(jī)構(gòu)需要進(jìn)一步完善機(jī)電產(chǎn)品的性能和結(jié)構(gòu)，同時(shí)還要照顧到人們的審美需求，在設(shè)備外形、色彩等方面著手，使設(shè)備更貼近煤炭生產(chǎn)工人的需求，符合工人的工作習(xí)慣，更好的為我們的生產(chǎn)生活服務(wù)。
4.3應(yīng)用更加環(huán)?；?
改革開放以來，我國(guó)經(jīng)濟(jì)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，與此同時(shí)，我們賴以生存的生態(tài)環(huán)境遭到了極大破壞，環(huán)境問題也已經(jīng)成為社會(huì)的一個(gè)熱點(diǎn)問題。我們社會(huì)的發(fā)展需要更加環(huán)保的技術(shù)和產(chǎn)品，這已經(jīng)成為社會(huì)發(fā)展的一大趨勢(shì)。在煤炭行業(yè)應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，使得煤炭生產(chǎn)過程更加符合可持續(xù)發(fā)展的需求，節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境。產(chǎn)品綠色化、環(huán)保化，產(chǎn)品使用壽命結(jié)束后，重新進(jìn)行分解，進(jìn)而再利用。機(jī)電產(chǎn)品環(huán)?；⑶覍⑵鋺?yīng)用到煤炭機(jī)械設(shè)備中，是社會(huì)發(fā)展的大趨勢(shì)?？傊?，為了適應(yīng)經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展以及社會(huì)的不斷進(jìn)步，對(duì)于機(jī)電產(chǎn)品的要求也不斷提高，當(dāng)然，這也能促進(jìn)機(jī)電一體化在煤炭機(jī)械中的應(yīng)用不斷完善和發(fā)展。這樣，我國(guó)煤炭產(chǎn)業(yè)才能不斷發(fā)展，生產(chǎn)效率、綜合實(shí)力得到提高，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)這一產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
作者：胡鵬 劉宏 單位：邵陽學(xué)院魏源國(guó)際學(xué)院
摘要:
煤礦機(jī)械的機(jī)電一體化技術(shù)包含了計(jì)算機(jī)控制、信息、通信以及電力電子等方面的內(nèi)容。在我國(guó)煤礦產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的今天,機(jī)電一體化技術(shù)受到了人們的廣泛關(guān)注。筆者分析了機(jī)電一體化技術(shù)的大致特點(diǎn),介紹了其在煤礦機(jī)械中的應(yīng)用,并總結(jié)了其在我國(guó)的發(fā)展趨勢(shì)。
關(guān)鍵詞:應(yīng)用 煤礦 機(jī)電一體化技術(shù)
我國(guó)的煤礦機(jī)械行業(yè)不斷追求技術(shù)革新,在此背景下機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)入了人們的視野。機(jī)電一體化技術(shù)是一門結(jié)合了機(jī)械、計(jì)算機(jī)、信息等技術(shù)的新興技術(shù)領(lǐng)域。煤礦開采領(lǐng)域的機(jī)電一體化技術(shù)旨在降低煤礦工人們的勞動(dòng)強(qiáng)度,在大幅減低煤礦生產(chǎn)成本的同時(shí)提高企業(yè)的生產(chǎn)效率,并保障礦山開采的安全性。與此同時(shí),機(jī)電一體化技術(shù)在企業(yè)的安全監(jiān)控生產(chǎn)以及重型設(shè)備的維護(hù)工作中也起到了重要的作用,從而在一定程度上促進(jìn)了企業(yè)的發(fā)展。
1機(jī)電一體化技術(shù)
1.1機(jī)電一體化技術(shù)的相關(guān)介紹
機(jī)電一體化技術(shù)在主功能、動(dòng)力功能以及控制功能的整合工作上有著突出的成績(jī),同時(shí)其引入了另外的先進(jìn)技術(shù)如智能軟件與微電子技術(shù)。機(jī)電一體化技術(shù)可以促使計(jì)算機(jī)、機(jī)械、微電子等技術(shù)的融合,從而形成最佳的匹配系統(tǒng)。30多年來,我國(guó)的機(jī)電一體化技術(shù)保持著穩(wěn)定發(fā)展的態(tài)勢(shì),獲得了一定的成績(jī)。機(jī)電一體化技術(shù)產(chǎn)品的重要發(fā)展方向是智能化、微型化與系統(tǒng)化。煤礦行業(yè)的機(jī)電一體化技術(shù)的運(yùn)用,將有利于企業(yè)開展節(jié)能減排的生產(chǎn)活動(dòng),同時(shí)也能促使企業(yè)提高生產(chǎn)安全性,從而增加企業(yè)的生產(chǎn)效益。
1.2機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展歷程
機(jī)電一體化的發(fā)展史大致可以分為3個(gè)階段
（:1）20世紀(jì)60年代之前的時(shí)期是機(jī)電一體化技術(shù)的第一發(fā)展階段,然而彼時(shí)的軍事原因在很大程度上阻礙了機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展,在這個(gè)階段中,機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展緩慢,其產(chǎn)品的開發(fā)研究能力處于較低的水平
（。2）機(jī)電一體化技術(shù)的研究工作中的第二階段是從20世紀(jì)70年代開始的,這一階段可以稱作機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的黃金時(shí)期,彼時(shí)通信、控制技術(shù)以及計(jì)算機(jī)的高速發(fā)展為機(jī)電一體化產(chǎn)品提供了強(qiáng)大的技術(shù)支持,而在此過程中,大規(guī)模集成電路與微型計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的長(zhǎng)足進(jìn)步也促進(jìn)了機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展。
(3)在20世紀(jì)90年代起,機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)入了第三發(fā)展階段。在這一階段中,機(jī)電一體化技術(shù)向智能化的方向邁進(jìn)。微細(xì)加工技術(shù)以及光學(xué)技術(shù)進(jìn)入到機(jī)電一體化技術(shù)之中,從而產(chǎn)生了一些嶄新的機(jī)電一體化技術(shù)的分支。我國(guó)的機(jī)電一體化技術(shù)經(jīng)過幾十年的發(fā)展取得了令人矚目的成績(jī),但總體水平仍與國(guó)際先進(jìn)水平有著較大的差距。
1.3在煤礦行業(yè)的機(jī)電一體化產(chǎn)品
煤礦是我國(guó)重要的戰(zhàn)略能源,因此,國(guó)家給予了煤礦行業(yè)足夠的重視,機(jī)電一體化產(chǎn)品進(jìn)入到煤礦行業(yè)并應(yīng)用于礦產(chǎn)機(jī)械對(duì)于我國(guó)的煤礦生產(chǎn)有著重要的意義。由于機(jī)電一體化產(chǎn)品的應(yīng)用,供電設(shè)備、提升機(jī)以及電牽引采煤機(jī)等設(shè)備已經(jīng)具備安全報(bào)警、圖像監(jiān)控以及自動(dòng)監(jiān)控等先進(jìn)功能。因此,機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦機(jī)械中的應(yīng)用有利于提高礦山開采工作的安全性與效益性。
2機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦企業(yè)中的實(shí)際應(yīng)用
2.1機(jī)電一體化技術(shù)在采煤機(jī)上的應(yīng)用
在煤礦開采工作中,采煤機(jī)具有極其重要的作用,而電牽引采煤機(jī)的成功研制對(duì)于煤炭開采而言有著重要的意義。電牽引采煤機(jī)是機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦機(jī)械上的典型應(yīng)用,與傳統(tǒng)的人力采煤機(jī)相比,電牽引采煤機(jī)擁有更大的牽引力,并且電牽引采煤機(jī)還具有整機(jī)效率高、維修量較少以及可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。
2.2帶式輸送機(jī)上的機(jī)電一體化技術(shù)
帶式傳送帶在煤炭的運(yùn)輸方面有著重要的作用,我國(guó)目前已自主研發(fā)了多種類型的帶式傳送機(jī),并在相關(guān)的輸送機(jī)關(guān)鍵部件的研制工作中取得了突出的成績(jī),使得國(guó)產(chǎn)帶式輸送機(jī)的功能日趨完善,穩(wěn)定性也得到了大幅的提高。
2.3機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)上的應(yīng)用
煤炭生產(chǎn)企業(yè)要始終堅(jiān)持“安全第一,以人為本”的原則,因此,煤礦企業(yè)必須要具備功能完善,可靠性高的安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng),而先進(jìn)的機(jī)電一體化技術(shù)的出現(xiàn)為煤礦企業(yè)帶來了福音。我國(guó)依據(jù)自身國(guó)情,自主研發(fā)了新一代的煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng),其中有KJ90和KJ95系統(tǒng),這兩大系統(tǒng)在促進(jìn)監(jiān)控系統(tǒng)智能化與提高煤礦生產(chǎn)可靠性方面有著重要的作用。
2.4機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦提升機(jī)上的應(yīng)用
機(jī)電一體化技術(shù)在提升機(jī)上的應(yīng)用的最大成果便是交直流全數(shù)字化提升機(jī)的研發(fā)使用。先進(jìn)的機(jī)電一體化技術(shù)使得內(nèi)裝式提升機(jī)的驅(qū)動(dòng)與滾筒的結(jié)構(gòu)融合在一起,從而達(dá)到整合機(jī)械、自動(dòng)控制與通信等技術(shù)的目的。目前我國(guó)自主研發(fā)的全數(shù)字化提升機(jī),擁有先進(jìn)的系統(tǒng),且可靠性高、性能出色。
3先進(jìn)的機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦機(jī)械中的應(yīng)用前景
3.1大幅提高煤礦開采的經(jīng)濟(jì)效益
經(jīng)濟(jì)效益對(duì)于煤礦開采工作而言十分重要,如何提高煤礦開采的經(jīng)濟(jì)效益是煤礦企業(yè)所需重點(diǎn)考慮的問題。而機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦機(jī)械中的應(yīng)用,大幅地增強(qiáng)了煤礦機(jī)械的性能,提高了煤礦開采的效率,從而使得煤礦企業(yè)獲得更加豐厚的經(jīng)濟(jì)效益,促進(jìn)了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展[1]。
3.2為煤礦開采創(chuàng)造了更加安全的環(huán)境
傳統(tǒng)技術(shù)條件下的煤礦開采工作主要依靠人工下井進(jìn)行工作,這使得礦工們的生命財(cái)產(chǎn)無法得到有力的保障。而先進(jìn)的機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦開采行業(yè)應(yīng)用后,大大地提高了煤礦機(jī)械的性能,使其在煤礦的提升、采掘以及運(yùn)輸?shù)墓ぷ魃习l(fā)揮更加巨大的作用,從而將礦工們從危險(xiǎn)的工作環(huán)境中解放出來,最大程度上降低礦工們患上職業(yè)病如塵肺病的幾率,保障了礦工的身體健康[2]。
3.3促使煤礦開采效率的大幅提高
高效率是煤礦開采的追求,高效率的開采工作不僅可以節(jié)約資源、降低能耗,還能為煤礦企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦行業(yè)的應(yīng)用,有效地提高了煤礦機(jī)械的性能與工作效率,由于其摒棄了落后的生產(chǎn)模式,因此，降低了煤礦工人們的工作強(qiáng)度,從而促使礦山開采工作的總體效率得到大幅的提高[3]。
3.4加速煤礦企業(yè)的改革
傳統(tǒng)煤礦企業(yè)的生產(chǎn)方式與煤礦開采機(jī)械都相對(duì)落后,在我國(guó)煤礦需求日益增大與煤礦資源短缺的今天,煤礦企業(yè)應(yīng)當(dāng)積極改革生產(chǎn)方式與提高生產(chǎn)機(jī)械的性能。而先進(jìn)的機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦行業(yè)的應(yīng)用,能給企業(yè)帶來豐厚的回報(bào),煤礦企業(yè)在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中必須不斷提高創(chuàng)新能力,提高煤炭的利用效率,才能在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中獲得有利地位。機(jī)電一體化技術(shù)擁有巨大的前景,可以促使煤礦企業(yè)積極引進(jìn)人才,推進(jìn)改革創(chuàng)新,不斷深化機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用,從而提升自身的競(jìng)爭(zhēng)力,創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益[4]?？傊?當(dāng)前我國(guó)的煤礦機(jī)械設(shè)備在朝著程序化、信息化以及智能化等方向發(fā)展,機(jī)電一體化設(shè)備因其功率小,可靠性高等特點(diǎn)而被人們廣泛應(yīng)用于礦山開采工作中。機(jī)電一體化煤礦機(jī)械在降低生產(chǎn)人員的危險(xiǎn)與提升煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效率等方面作出了卓越的貢獻(xiàn)。我國(guó)的機(jī)電一體化設(shè)備發(fā)展趨勢(shì)是:增加機(jī)械的通信功能;研制多功能煤礦機(jī)器人;自主研發(fā)煤礦機(jī)械的核心配套設(shè)施。
4結(jié)語
先進(jìn)的機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦機(jī)械上的應(yīng)用,是我國(guó)科技創(chuàng)新的杰出成果,也是中國(guó)建設(shè)現(xiàn)代化煤礦企業(yè)的需要。機(jī)電一體化技術(shù)有利于完善我國(guó)煤礦企業(yè)的生產(chǎn)功能,提高其生產(chǎn)效率,保障生產(chǎn)人員的生命財(cái)產(chǎn)安全,從而提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
作者：王庭國(guó) 單位：陜西煤化機(jī)電安裝有限公司
【摘要】
本文簡(jiǎn)單介紹了什么是機(jī)電一體化，然后結(jié)合實(shí)際情況分析了機(jī)電一體化在煤礦機(jī)械中的應(yīng)用意義以及機(jī)電一體化在煤礦機(jī)械中應(yīng)用的發(fā)展方向。
【關(guān)鍵詞】機(jī)電一體化；煤礦機(jī)械；應(yīng)用
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和現(xiàn)代煤礦對(duì)于采礦效率、生產(chǎn)的安全性要求不斷提高，我國(guó)許多煤礦企業(yè)都進(jìn)行了舊設(shè)備更新?lián)Q代和技術(shù)革新，將機(jī)電一體化技術(shù)運(yùn)用到煤礦生產(chǎn)過程中去，煤礦生產(chǎn)已經(jīng)呈現(xiàn)出自動(dòng)化、智能化趨勢(shì)。
1什么是機(jī)電一體化
從結(jié)構(gòu)層面分析，多功能性、智能化、自動(dòng)化起機(jī)電一體化的顯著特征，它是機(jī)械設(shè)備、信息設(shè)備和軟件的有機(jī)融合，主要依靠科學(xué)技術(shù)和計(jì)算機(jī)軟件來實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備的信息化、數(shù)字化，從而提高機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)性能和效率。機(jī)電一體化在煤礦機(jī)械中的廣泛應(yīng)用能夠提高我國(guó)煤礦企業(yè)的科技化水平和生產(chǎn)效率，進(jìn)而增強(qiáng)企業(yè)綜合實(shí)力。
2機(jī)電一體化在煤礦機(jī)械中的應(yīng)用意義
2.1促進(jìn)煤礦企業(yè)生產(chǎn)效率、效益的提高
機(jī)電一體化在煤礦機(jī)械中的應(yīng)用順應(yīng)了我國(guó)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展、煤炭企業(yè)深化改革的時(shí)代要求。就我國(guó)煤礦企業(yè)的生產(chǎn)現(xiàn)狀而言，雖然大部分企業(yè)都基本實(shí)現(xiàn)了機(jī)械生產(chǎn)，但是整體機(jī)械化水平不高，這嚴(yán)重制約著企業(yè)生產(chǎn)效率的提高。然而，由于機(jī)電一體化技術(shù)的深入推廣，煤礦企業(yè)的勞動(dòng)效率有了顯著提高。特別是自動(dòng)化技術(shù)和微處理設(shè)備的運(yùn)用，工人的個(gè)人勞動(dòng)效率得到提高，進(jìn)而提高企業(yè)的總體生產(chǎn)效率。不斷提高的產(chǎn)量使得企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利潤(rùn)得到提高，同時(shí)，工人收入也隨之增加。機(jī)電一體化的運(yùn)用，大大提高了我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平。
2.2提高煤礦生產(chǎn)安全性
近年來，煤礦生產(chǎn)安全性已經(jīng)成為社會(huì)熱點(diǎn)話題。眾所周知，我國(guó)傳統(tǒng)的煤礦工人大多在多粉塵、陰冷、潮濕的環(huán)境下工作，工人的身體健康和生命安全受到嚴(yán)重威脅，而機(jī)電一體化的運(yùn)用大大降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善了工作環(huán)境，將生產(chǎn)安全事故發(fā)生的可能性降到最低，加大了勞動(dòng)保障，有效的保證了煤礦工人們的生命安全。
3機(jī)電一體化在煤礦機(jī)械中的應(yīng)用實(shí)例分析
3.1機(jī)電一體化技術(shù)在采煤機(jī)中的運(yùn)用
作為生產(chǎn)過程中最重要的機(jī)械設(shè)備之一，采煤機(jī)的工作效率直接關(guān)系著煤礦的產(chǎn)量、企業(yè)的效益。電牽引采煤機(jī)作為機(jī)電一體化技術(shù)在采煤機(jī)中運(yùn)用的一大典型，有效的解決了采煤機(jī)移動(dòng)過程中的阻力問題，當(dāng)采煤機(jī)出現(xiàn)滑動(dòng)現(xiàn)象時(shí)，電牽采煤機(jī)可以利用發(fā)電制動(dòng)，在其軸端配備了性能良好的停電功能，這樣就能避免生產(chǎn)過程中的滑動(dòng)現(xiàn)象。
3.2機(jī)電一體化技術(shù)在安全生產(chǎn)監(jiān)控監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的運(yùn)用
從20世紀(jì)90年代起，我國(guó)就開始了對(duì)于安全生產(chǎn)監(jiān)控監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究，經(jīng)過科學(xué)家們的不懈努力，我國(guó)終于有了自己的一套技術(shù)水平較高的監(jiān)控監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其中包括：我國(guó)常州自動(dòng)化研究所研制的kj95系統(tǒng)、煤科院重慶分院研制的kj90系統(tǒng)等等。在這些監(jiān)控監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研發(fā)過程中都有效的利用了機(jī)電一體化技術(shù)。
3.3機(jī)電一體化技術(shù)在帶式輸送機(jī)中的運(yùn)用
由于自身半自動(dòng)化水平高、機(jī)械效率高、連續(xù)輸送距離長(zhǎng)、輸送量大等優(yōu)點(diǎn)，帶式輸送機(jī)在中國(guó)煤礦企業(yè)中廣泛使用，是原煤輸送的主要設(shè)備。隨著機(jī)電一體化的深入運(yùn)用與不斷發(fā)展，現(xiàn)在我們已經(jīng)可以使用設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、操作方便、不需要復(fù)雜的接口裝置與輸入輸出設(shè)備的可編程型PLC控制器，這種控制器具有很強(qiáng)的抗外界干擾能力，即使在比較惡劣的環(huán)境中，也能進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的作業(yè)。
4機(jī)電一體化在煤炭機(jī)械中應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)
4.1應(yīng)用更加智能化
人工智能技術(shù)不不斷發(fā)展，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、混沌力學(xué)等領(lǐng)域的研究都取得了豐碩的成果，這為機(jī)電一體化水平的提高奠定了基礎(chǔ)。并且，我國(guó)煤炭生產(chǎn)需求不斷在擴(kuò)大，對(duì)于機(jī)電產(chǎn)品的智能化要求也不斷增加，要求這些產(chǎn)品具有超強(qiáng)的邏輯判斷能力、推理能力，甚至可以自主決策，機(jī)電產(chǎn)品智能化已經(jīng)成為時(shí)代的需求。
4.2應(yīng)用更加人性化
機(jī)電產(chǎn)品在煤炭設(shè)備中的應(yīng)用也是為了更好的服務(wù)于人類的生產(chǎn)活動(dòng)。更好的服務(wù)于人們的生產(chǎn)和生活是機(jī)電產(chǎn)品發(fā)展永遠(yuǎn)不變的宗旨。當(dāng)然，這對(duì)機(jī)電產(chǎn)品也提出了更高的要求。中國(guó)的研發(fā)機(jī)構(gòu)需要進(jìn)一步完善機(jī)電產(chǎn)品的性能和結(jié)構(gòu)，同時(shí)還要照顧到人們的審美需求，在設(shè)備外形、色彩等方面著手，使設(shè)備更貼近煤炭生產(chǎn)工人的需求，符合工人的工作習(xí)慣，更好的為我們的生產(chǎn)生活服務(wù)。
4.3應(yīng)用更加環(huán)?；?
改革開放以來，我國(guó)經(jīng)濟(jì)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，與此同時(shí)，我們賴以生存的生態(tài)環(huán)境遭到了極大破壞，環(huán)境問題也已經(jīng)成為社會(huì)的一個(gè)熱點(diǎn)問題。我們社會(huì)的發(fā)展需要更加環(huán)保的技術(shù)和產(chǎn)品，這已經(jīng)成為社會(huì)發(fā)展的一大趨勢(shì)。在煤炭行業(yè)應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，使得煤炭生產(chǎn)過程更加符合可持續(xù)發(fā)展的需求，節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境。產(chǎn)品綠色化、環(huán)?；?，產(chǎn)品使用壽命結(jié)束后，重新進(jìn)行分解，進(jìn)而再利用。機(jī)電產(chǎn)品環(huán)?；?，并且將其應(yīng)用到煤炭機(jī)械設(shè)備中，是社會(huì)發(fā)展的大趨勢(shì)。總之，為了適應(yīng)經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展以及社會(huì)的不斷進(jìn)步，對(duì)于機(jī)電產(chǎn)品的要求也不斷提高，當(dāng)然，這也能促進(jìn)機(jī)電一體化在煤炭機(jī)械中的應(yīng)用不斷完善和發(fā)展。這樣，我國(guó)煤炭產(chǎn)業(yè)才能不斷發(fā)展，生產(chǎn)效率、綜合實(shí)力得到提高，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)這一產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
作者：胡鵬 劉宏 單位：邵陽學(xué)院魏源國(guó)際學(xué)院
科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，在客觀上帶動(dòng)了機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)的更新和完善，并且在當(dāng)前的發(fā)展態(tài)勢(shì)下，被廣泛應(yīng)用到了眾多的領(lǐng)域中。煤礦開采作為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支撐，是社會(huì)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定正常運(yùn)行不可忽視的方面，機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)在煤礦開采企業(yè)中的應(yīng)用，可以大大地提高開采的質(zhì)量和效率，改進(jìn)開采的技術(shù)和方式，并且在不斷的實(shí)踐探索中，在采煤機(jī)故障的診斷以及微機(jī)監(jiān)控等方面也取得了顯著的成效，根據(jù)機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r，它在煤礦機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用是具有重要意義的。
1機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)在煤礦中應(yīng)用的概況分析
從當(dāng)前的煤礦開采施工的現(xiàn)狀來看，機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用具有重要的作用，它是綜合了各種先進(jìn)的技術(shù)，包括液壓控制技術(shù)、電子技術(shù)以及機(jī)械技術(shù)等的綜合，可以極大地提高煤礦機(jī)械設(shè)備操作的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性，并且也為后期的維護(hù)拆除等各種提供了便利。當(dāng)前的應(yīng)用現(xiàn)狀，主要是以微處理器和微機(jī)為核心的控制裝置和電子技術(shù)，在很多的煤礦機(jī)械設(shè)備中都有體現(xiàn)，其中電子技術(shù)較為突出，例如煤礦機(jī)械設(shè)備中故障的報(bào)警、自診以及在線監(jiān)控等，還包括提升機(jī)的PLC系統(tǒng)、采煤機(jī)的變頻控制系統(tǒng)等的諸多方面，而且隨著煤礦開采技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，會(huì)對(duì)煤礦機(jī)械性能有更高的要求，這就使得在煤礦機(jī)械的結(jié)構(gòu)構(gòu)成中，電子控制裝置的應(yīng)用會(huì)更加的普遍，維護(hù)會(huì)更加的專業(yè)。在實(shí)際的煤礦生產(chǎn)過程中，煤礦機(jī)械的經(jīng)濟(jì)性和性能的自動(dòng)化程度是決定著煤礦生產(chǎn)通風(fēng)、排水以及供電等安全性能的。煤礦電子性能的優(yōu)劣以及控制系統(tǒng)的質(zhì)量是否良好是直接影響著機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行可靠性、動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性的，然后對(duì)其使用壽命、生產(chǎn)效率和施工質(zhì)量產(chǎn)生深刻影響，作為現(xiàn)代煤礦機(jī)械設(shè)備重要組成部分的電子控制系統(tǒng)，逐漸成為了現(xiàn)代煤礦機(jī)械化水平的重要體現(xiàn)?？茖W(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，在煤礦機(jī)械設(shè)備中，電子控制系統(tǒng)的地位更加的鞏固，隨之而來的就是它的結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度不斷加深，那么它的性能作用會(huì)更加全面的發(fā)揮，這就需要操作人員有專業(yè)的技能水平，可以對(duì)機(jī)械設(shè)備有熟練的掌握，能夠簡(jiǎn)單處理一些故障問題，并制定合理的維護(hù)保養(yǎng)措施。一般來說，從大量的煤礦機(jī)械設(shè)備在實(shí)際開采中的應(yīng)用可以看出，煤礦機(jī)械設(shè)備需要滿足以下幾方面的性能，首先，具有較高的精度，施工的操作簡(jiǎn)單，自動(dòng)化程度高不需要過多的人工投入，并且滿足節(jié)能降耗的要求，生產(chǎn)效率十分良好，并且實(shí)用性強(qiáng)，便于后期的維修管理；其次，要滿足使用壽命長(zhǎng)、安全系數(shù)高以及運(yùn)行穩(wěn)定可靠的要求，并且它的制造和使用成本不會(huì)過高；第三，負(fù)責(zé)操作的工作崗位條件好，勞動(dòng)強(qiáng)度不能過高；最后，可以大大降低停機(jī)維修的時(shí)間，可以對(duì)出現(xiàn)故障的部位及時(shí)準(zhǔn)確的查出，并且可以對(duì)故障進(jìn)行自診和自動(dòng)警報(bào)。隨著時(shí)代的發(fā)展，如果僅僅依靠液壓技術(shù)和機(jī)械技術(shù)，那是很難滿足煤礦機(jī)械設(shè)備各種性能改進(jìn)的要求的。因此，就需要積極地發(fā)展電子控制技術(shù)，提高其普及率和使用率，它是機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)的重要體現(xiàn)，如果可以在煤礦開采機(jī)械設(shè)備中應(yīng)用，必然會(huì)推動(dòng)煤礦開采機(jī)械設(shè)備的又一次更新?lián)Q代，從性能上產(chǎn)生質(zhì)的飛躍。
2煤礦機(jī)械中機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用分析
2.1煤礦綜合采煤中的應(yīng)用
當(dāng)前，機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)在煤礦機(jī)械設(shè)備中應(yīng)用最為典型的就是電牽引采煤機(jī)，它是機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)的有力體現(xiàn)，從它的實(shí)際應(yīng)用來看，在它的牽引特性上，是遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于液壓牽引的，具有無可比擬的先進(jìn)性，可以很好地應(yīng)用在大傾角煤層上。它還具有一系列的應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)，例如反應(yīng)靈敏、使用周期長(zhǎng)、運(yùn)行效率高、安全可靠、動(dòng)態(tài)性好以及結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等等。
2.2煤礦開采運(yùn)輸?shù)奶嵘O(shè)備
第一，帶式輸送機(jī)。這是煤礦開采輸送環(huán)節(jié)中重要的運(yùn)輸設(shè)備，其自身具有效率高、運(yùn)行可靠、輸送量大，運(yùn)輸距離長(zhǎng)等的特點(diǎn)。第二，礦井提升機(jī)。它可以輕松的完成全數(shù)字化交直流提升工作，特別是對(duì)內(nèi)裝式提升機(jī)，驅(qū)動(dòng)和滾筒是連接在一起的整體，它是機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)應(yīng)用的典型設(shè)備，它的應(yīng)用可以大大地簡(jiǎn)化機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu)。
2.3其他類的煤礦機(jī)電一體化裝置
從實(shí)質(zhì)上來說，煤礦供電設(shè)備是屬于其他機(jī)電一體化設(shè)備范疇的。根據(jù)煤礦供電的特點(diǎn)，也就是要滿足大功率設(shè)備的要求，設(shè)備的質(zhì)量較高，運(yùn)行安全可靠，因此，就要根據(jù)煤礦開采的實(shí)際來采取合理的方法以最大程度的減少無功功率的損耗，減少供電系統(tǒng)中的無功電流，進(jìn)而提高功率的因數(shù)，一般來說，常用的方法有兩種，即就地補(bǔ)償和集中補(bǔ)償。從當(dāng)前的應(yīng)用現(xiàn)狀來看，使用最為廣泛的是微機(jī)保護(hù)開關(guān)，它的網(wǎng)絡(luò)功能是較為齊全的，對(duì)于煤礦開采來說，是十分有益的，值得大力的推廣采用。
2.4煤礦安全生產(chǎn)中的應(yīng)用
除了上述的分析外，機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)在煤礦機(jī)械中的應(yīng)用還涉及到礦井安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)，它是一種十分高效和合理的措施，可以對(duì)煤礦管理和安全生產(chǎn)起到積極的維護(hù)作用。從實(shí)際的煤礦開采工作來看，它所具有的特點(diǎn)就是，首先，它所采用的是Win－dows操作系統(tǒng)，可以接入互聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)功能，可以促進(jìn)測(cè)控分站智能化水平的提高；其次，根據(jù)煤礦開采工作的特點(diǎn)，嚴(yán)格的遵守煤礦開采安全生產(chǎn)的規(guī)章章程，要求在一些大中小的煤礦高瓦斯礦井中，特別是瓦斯含量超標(biāo)的礦井中，必須要安裝礦井監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)礦井的情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)，便于及早發(fā)現(xiàn)異常狀況。
3機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)在煤礦機(jī)械中應(yīng)用的建議
由于我國(guó)的機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)起步較晚，相對(duì)于國(guó)外先進(jìn)技術(shù)來說，還存在著很大的差距，加上從當(dāng)前我國(guó)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展態(tài)勢(shì)來看，就需要研究人員加大科研力度，增加在機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)上的資金投入，進(jìn)而在實(shí)踐中不斷的提高我國(guó)的機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)水平，使其可以更好的應(yīng)用在煤礦機(jī)械中，提高自動(dòng)化程度。另外，也可以積極的借鑒國(guó)外先進(jìn)的技術(shù)，并依據(jù)我國(guó)煤礦開采行業(yè)的實(shí)際狀況，把握開采活動(dòng)的要點(diǎn)，從而制定出一套不僅符合我國(guó)煤礦企業(yè)發(fā)展而且又可以促進(jìn)機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)進(jìn)步的發(fā)展規(guī)劃，使其兩者可以更好的結(jié)合，從而使我國(guó)的煤礦開采行業(yè)發(fā)展前景更為廣闊。
4結(jié)束語
在當(dāng)前的煤礦開采行業(yè)中，機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，不僅可以保證煤礦生產(chǎn)的安全可靠，提供煤礦開采的效率和質(zhì)量，還可以促進(jìn)機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)的進(jìn)一步完善。我國(guó)的機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)起步較晚，相對(duì)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)來說，還有很大的不足之處，需要技術(shù)人員加強(qiáng)研究，并積極借鑒先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，從而推動(dòng)煤礦機(jī)械的智能化、自動(dòng)化發(fā)展。
作者：胡劍輝 唐建忠 單位：豐城曲江煤炭開發(fā)有限責(zé)任公司
1關(guān)于機(jī)電一體化技術(shù)
1.1我國(guó)機(jī)電一體化技術(shù)研究歷程
從過去幾十年的研究歷史可以看出，我們可以把機(jī)電一體化技術(shù)的研究在我國(guó)分為四個(gè)階段：上世紀(jì)六十年代以前，由于中國(guó)的內(nèi)部問題以及戰(zhàn)爭(zhēng)，促使煤礦機(jī)械和電子技術(shù)的集成處理系統(tǒng)，這也體現(xiàn)出我們國(guó)家在這個(gè)問題上的機(jī)電一體化產(chǎn)品發(fā)展，在很大程度上是自我發(fā)展的水平，這也導(dǎo)致了我國(guó)發(fā)展自己的技術(shù)限制，已開發(fā)成功的產(chǎn)品難以獲得大范圍，導(dǎo)致下一個(gè)努力工作得到進(jìn)一步發(fā)展；七十年代初，受到世界飛速的傳播與發(fā)展，計(jì)算機(jī)通信控制技術(shù)為中國(guó)的機(jī)電一體化產(chǎn)品的發(fā)展提供了良好的外部技術(shù)基礎(chǔ)。例如，技術(shù)的發(fā)展和國(guó)際大規(guī)模集成電路，計(jì)算機(jī)，研究我國(guó)機(jī)電一體化技術(shù)以外部物質(zhì)條件。第三階段始于九十年代初，由于光學(xué)技術(shù)的滲透，微加工技術(shù)，新型機(jī)電一體化技術(shù)越來越多地開始出現(xiàn)，最后的決定機(jī)電一體化技術(shù)是向智能化方向發(fā)展。
1.2機(jī)電一體化技術(shù)概述
目前最先進(jìn)的機(jī)電一體化技術(shù)功能對(duì)比傳統(tǒng)機(jī)電技術(shù)最大的特點(diǎn)是極大地加強(qiáng)了控制系統(tǒng)，以主菜單與機(jī)電一體化相結(jié)合以及源函數(shù)為基礎(chǔ)，利用高端智能軟件技術(shù)和微電子技術(shù)，引進(jìn)多個(gè)相互融合、相互滲透的領(lǐng)域，以此新興機(jī)電一體化注入新的活力。但在這一過程中，也可能面臨多項(xiàng)技術(shù)的簡(jiǎn)單的、不集中的相加，這也給當(dāng)前機(jī)電一體化增加了不少困難。研究發(fā)現(xiàn)，機(jī)電一體化技術(shù)在信息、計(jì)算機(jī)、煤礦機(jī)械加工、微電子技術(shù)等領(lǐng)域中可以尋求到最佳匹配。現(xiàn)在的機(jī)電一體化產(chǎn)品的發(fā)展是一個(gè)系統(tǒng)———智能化和小型化，以此達(dá)到煤礦機(jī)械加工與機(jī)電一體化技術(shù)能夠共同操作，極大地滿足了煤礦安全生產(chǎn)的需求、有效降低勞動(dòng)緊張程度，并提高最終救援人員的安全度，極大地保護(hù)了礦區(qū)原生態(tài)環(huán)境，以此達(dá)到降低生產(chǎn)能耗的目的，使機(jī)電一體化得到長(zhǎng)期有效穩(wěn)定的發(fā)展。
1.3煤礦機(jī)械加工中機(jī)電一體化產(chǎn)品
伴隨著全球資源日益緊缺，各國(guó)對(duì)能源問題的越來越關(guān)注，煤礦作為我國(guó)戰(zhàn)略資源不可或缺的成員，其開采的重要性可見一斑。如今，伴隨著越來越先進(jìn)的機(jī)電一體化產(chǎn)品應(yīng)用到煤礦機(jī)械加工中來，煤礦企業(yè)的開采效益越來越高。如今，以計(jì)算機(jī)控制為主的國(guó)產(chǎn)供電設(shè)備、提升機(jī)、電牽引采煤機(jī)、掘進(jìn)機(jī)和輸送機(jī)等煤礦機(jī)械加工都具備了全程監(jiān)控、自動(dòng)報(bào)警、圖景掃描、信息控制等先進(jìn)功能。這使得在我國(guó)的煤礦機(jī)械加工管理工作中，機(jī)電一體化產(chǎn)品的應(yīng)用尤為廣泛，也確保了煤礦開采工作中的高安全性、高效益性與高技術(shù)性。
2煤礦機(jī)械產(chǎn)品的機(jī)電一體化與生產(chǎn)流程的協(xié)同策略
機(jī)電一體化策略的主要內(nèi)容有：其一、關(guān)系型產(chǎn)品模型；其二、與關(guān)系型產(chǎn)品模型相匹配的產(chǎn)品信息管理系統(tǒng)；其三、以實(shí)例推理為基礎(chǔ)的智能技術(shù)。三方面是機(jī)電一體化策略的重要手段。以企業(yè)原有產(chǎn)品作為開發(fā)對(duì)象，開拓思路，對(duì)其進(jìn)行重新改造與設(shè)計(jì)，充分重視與利用企業(yè)可再生的信息資源，提高交貨效率及產(chǎn)品質(zhì)量，節(jié)約成本的同時(shí)，增加了產(chǎn)品的環(huán)保性。企業(yè)想要在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地，就需要在機(jī)電一體化中積極尋求方法。
2.1零件分類及其變型模式
受制作成本限制，一般在定制煤礦機(jī)械產(chǎn)品零件事都是批量生產(chǎn)的，所以，首先應(yīng)保證零件資源特性，其次要考慮不同客戶的不同需求，對(duì)不同要求的零件進(jìn)行單獨(dú)處理。煤礦機(jī)械產(chǎn)品一般由標(biāo)準(zhǔn)件、通用件與定制件三類組成零件。機(jī)電一體化的模式受不同類型零件的影響其功能會(huì)產(chǎn)生差異。需要特別說明的是，在煤礦機(jī)械產(chǎn)品的機(jī)電一體化階段，首先應(yīng)該保證通用件的變型是根據(jù)已有實(shí)例做出的取代變形模型，當(dāng)該模型已經(jīng)不具備重用條件或是達(dá)不到變型所需要的條件時(shí)，零件變型主模型就必須通過參數(shù)化變型得到滿足煤礦機(jī)械產(chǎn)品定制的需求。
2.2利用AutoCAD軟件操作系統(tǒng)作為快速實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化產(chǎn)品信息的輔助工具
AutoCAD是指計(jì)算機(jī)的輔助設(shè)計(jì)，是設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)過程中利用計(jì)算機(jī)技術(shù)或其他輔助設(shè)備幫助設(shè)計(jì)師工作時(shí)使用，使用它的畫，抬高的過程，可以很簡(jiǎn)單按照各部分的大小、模式進(jìn)行繪圖，最終依據(jù)準(zhǔn)確的命令完成煤礦機(jī)械的設(shè)計(jì)。由平面和高程AutoCAD繪制，在圖紙中，利用軟件充分表述設(shè)計(jì)者思想意圖，并且可以產(chǎn)生三維立體模型，用最直觀的方式在最大程度上表現(xiàn)出設(shè)計(jì)與施工。當(dāng)然，任何軟件都不可能完美無趣，AutoCAD繪制出來的圖形同樣也會(huì)存在一些軟件系統(tǒng)難以完善的缺陷。因此，在設(shè)計(jì)部門經(jīng)常使用PS圖象處理軟件。在煤礦機(jī)械產(chǎn)品的機(jī)電一體化開發(fā)中，利用幾何數(shù)據(jù)模型和屬性數(shù)據(jù)模型可建立煤礦機(jī)械產(chǎn)品的變型模型。
2.3煤礦機(jī)械幾何數(shù)據(jù)模型
目前，在一體化煤礦機(jī)械產(chǎn)品中，操作者主要做到兩項(xiàng)工作，一是數(shù)據(jù)化管理產(chǎn)品固有生成屬性，二是要分析數(shù)據(jù)間的關(guān)系，此關(guān)系主要指層次分布關(guān)系。因此，分析機(jī)電一體化模型就要將其分為兩部分：礦機(jī)械生產(chǎn)屬性信息及零件圖形信息。為了更好地體現(xiàn)零件圖形信息，一般可以運(yùn)用AutoCAD技術(shù)細(xì)致的體現(xiàn)煤礦機(jī)械零件的各個(gè)微小細(xì)節(jié)；相比之下，煤礦機(jī)械產(chǎn)品屬性產(chǎn)生巨大的信息數(shù)據(jù)量，它對(duì)煤礦機(jī)械中各類零件特征進(jìn)行采集歸納，以此為基礎(chǔ)，才能實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)煤礦機(jī)械零件實(shí)施信息化操控以及全程監(jiān)控機(jī)電一體化過程等，具體到在幾何數(shù)據(jù)模型中體現(xiàn)機(jī)電一體化工作則是由幾何圖形表示，為了便于從直觀上觀察數(shù)據(jù)，在幾何數(shù)據(jù)模型中將通過點(diǎn)、線、面結(jié)合的方法展示。通過這些數(shù)據(jù)可以充分了解礦區(qū)環(huán)境下的所有煤礦機(jī)械產(chǎn)品和零件分別具有的不同屬性特征與幾何特征。首先，系統(tǒng)下的點(diǎn)線位置表示了幾何特征；其次，屬性特征則依據(jù)不同地物的分屬類型進(jìn)行層次歸類。由前文所述可知，研究對(duì)象是幾何集合構(gòu)成，組成方式，為了更好地展開研究，我們可以將雜煤礦機(jī)械類的屬性特征和幾何特征分別分類并闡述其定義。一般情況下，具備幾何特征的數(shù)據(jù)可以分為層次數(shù)據(jù)與幾何數(shù)據(jù)兩方面。幾何數(shù)據(jù)是研究煤礦機(jī)械形狀大小、空間位置及其拓?fù)潢P(guān)系等方面的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
2.4煤礦機(jī)械屬性數(shù)據(jù)模型
一般情況下，屬性特征可以對(duì)描述各物體要素特征、形態(tài)和分布關(guān)系等方面產(chǎn)生直接影響。煤礦機(jī)械產(chǎn)品屬性與圖形信息息息相關(guān)。實(shí)體對(duì)象與圖層信息都擁有單向的屬性數(shù)據(jù)。首先對(duì)屬性數(shù)據(jù)和客觀數(shù)據(jù)間的聯(lián)系進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹?；緦傩詳?shù)據(jù)一般可以分成公共屬性、獨(dú)享屬性、共名或共值屬性、可否傳播屬性、傳值屬性和傳名屬性八種類型。然而如果以分類和層次關(guān)系為分類標(biāo)準(zhǔn)，那么又可將各屬性數(shù)據(jù)分做兩大類，例如：煤礦機(jī)械產(chǎn)品屬性數(shù)據(jù)主要是由各設(shè)備的名稱編號(hào)、賦予原值、生產(chǎn)狀態(tài)、地理坐標(biāo)等構(gòu)成。
3結(jié)束語
文章首先介紹了煤礦機(jī)械產(chǎn)品的機(jī)電一體化要求，然后對(duì)機(jī)電一體化的參數(shù)化模型展開分析，同時(shí)根據(jù)煤礦機(jī)械產(chǎn)品的表達(dá)模式的機(jī)電一體化分析FlexRIA法。可以是一個(gè)很好的產(chǎn)品，傳統(tǒng)的煤礦機(jī)械性能和實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)管理通過模型的屬性數(shù)據(jù)，幾何數(shù)據(jù)模型對(duì)現(xiàn)有大量煤礦機(jī)械產(chǎn)品零件的分布式層次關(guān)系進(jìn)行了總結(jié)，體現(xiàn)出系統(tǒng)界面、可視化、可操作性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，極大地促進(jìn)了中國(guó)的煤礦機(jī)械產(chǎn)品技術(shù)的發(fā)展，提高了企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)對(duì)煤礦機(jī)械產(chǎn)品制造技術(shù)與生產(chǎn)流程的協(xié)同性具有很好的借鑒和指導(dǎo)意義。
作者：李道敏 單位：三峽電力職業(yè)學(xué)院 機(jī)電與自動(dòng)化學(xué)院
1機(jī)電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀
20世紀(jì)60年代我國(guó)開始實(shí)際應(yīng)用機(jī)電一體化，到了90年代，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，機(jī)電一體化開始被廣泛使用，并實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展。近幾年來，機(jī)電一體化技術(shù)廣泛應(yīng)用于煤礦企業(yè)生產(chǎn)中的各個(gè)領(lǐng)域。但我國(guó)機(jī)電一體化技術(shù)與國(guó)外先進(jìn)水平相比還有差距，因此，我們需要重視機(jī)電一體化的應(yīng)用，并加大對(duì)機(jī)電一體化的研究力度。
2煤礦機(jī)械中應(yīng)用機(jī)電一體化的重要意義
2.1有利于安全生產(chǎn)
機(jī)電一體化有利于安全生產(chǎn)，煤礦井下作業(yè)環(huán)境陰冷、潮濕、粉塵多，對(duì)工人的身體健康的危害很大，采用機(jī)電一體化后，一方面可以減少人工作業(yè)，優(yōu)化作業(yè)環(huán)境;另一方面，引入機(jī)電一體化能夠?qū)崿F(xiàn)信息化自動(dòng)控制，能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)械設(shè)備功率實(shí)時(shí)變化，能夠?qū)崿F(xiàn)除塵機(jī)、采煤機(jī)、烘干機(jī)等機(jī)械設(shè)備的轉(zhuǎn)速自動(dòng)變速功能，大大降低機(jī)械的磨損。
2.2能夠提高作業(yè)效率
盡管目前很多企業(yè)開始進(jìn)行機(jī)械采礦作業(yè)，但機(jī)械化水平不高，煤礦工人勞動(dòng)強(qiáng)度依然很大。使用機(jī)電一體化技術(shù)后，可以代替大量勞動(dòng)工人或普通機(jī)械設(shè)備進(jìn)行作業(yè)，節(jié)省人力資源，可以有效提高挖掘效率，降低生產(chǎn)成本。
2.3有利于提高經(jīng)濟(jì)效益
機(jī)電一體化有利于提高煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，主要是因?yàn)?①大大節(jié)省了物力、人力，節(jié)省了人力成本和其他機(jī)械設(shè)備使用和維護(hù)成本。②煤礦生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化作業(yè)，勞動(dòng)生產(chǎn)率得到了提高。③員工的安全狀況得到了保障，工作環(huán)境得到了改善。
3機(jī)電一體化在煤礦機(jī)械中的應(yīng)用
3.1在線監(jiān)控、故障診斷及自動(dòng)報(bào)警
監(jiān)控系統(tǒng)在大部分煤礦得到了廣泛的安裝或使用，監(jiān)控系統(tǒng)可以有效地監(jiān)控采礦系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)以及運(yùn)輸系統(tǒng)等。若被監(jiān)控對(duì)象發(fā)生異常，監(jiān)控系統(tǒng)可以及時(shí)發(fā)出警報(bào)，監(jiān)控系統(tǒng)具有強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)。1)能夠自動(dòng)診斷系統(tǒng)是否出故障及故障原因。2)可以及時(shí)準(zhǔn)確地發(fā)出警報(bào)。3)能夠提高設(shè)備的使用壽命。4)能夠減少維修的成本和時(shí)間。5)可以有效提高安全事故責(zé)任人的管理水平。
3.2提升機(jī)械設(shè)備半自動(dòng)化或自動(dòng)化程度
煤礦機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化或半自動(dòng)化控制可以大大降低或減少因人為錯(cuò)誤操作而導(dǎo)致的安全問題，還可以降低工人的作業(yè)難度，有效提升勞動(dòng)生產(chǎn)率。
3.3應(yīng)用于節(jié)能減排
信息化編程可以將液壓機(jī)、烘干機(jī)、傳送機(jī)等機(jī)器的電能消耗量控制在合理的水平，避免了由于人員操作而造成的貨物裝載不滿或超載的現(xiàn)象，可定量傳輸原煤，大大降低了電量的消耗，提高了煤礦生產(chǎn)效率，優(yōu)化了產(chǎn)業(yè)能耗結(jié)構(gòu)，達(dá)到了節(jié)能減排的效果。
4機(jī)電一體化在煤礦機(jī)械中的發(fā)展方向
4．1更加智能化
智能化可以使煤礦開采系統(tǒng)更完善，能夠更好地滿足煤礦生產(chǎn)中的安全性、經(jīng)濟(jì)性等要求。煤礦井下地形復(fù)雜，工作條件惡劣，各類安全事故時(shí)有發(fā)生。雖然人工操作難以避免，但煤礦智能化是一種趨勢(shì)。
4．2更加微型化
機(jī)電一體化更加微型化是指在煤礦機(jī)械生產(chǎn)中，機(jī)電一體化技術(shù)逐漸應(yīng)用于微型領(lǐng)域。這是因?yàn)槲⑿突哂畜w積偏小、便于操作等優(yōu)點(diǎn)，它能夠?yàn)槊禾繖C(jī)械發(fā)展提供更高質(zhì)量的服務(wù)。
4．3更加網(wǎng)絡(luò)化
隨著信息時(shí)代的到來，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到了迅速發(fā)展，從而把人們的生活生產(chǎn)緊密聯(lián)系在一起。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用到煤礦生產(chǎn)中后能夠?qū)γ旱V生產(chǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，能夠提升煤礦生產(chǎn)的安全性能。鑒于這些優(yōu)勢(shì)，機(jī)電一體化在煤礦機(jī)械中必然趨于網(wǎng)絡(luò)化。
4．4更加環(huán)?；?
現(xiàn)如今，環(huán)保提升為國(guó)家的重要日程。在煤炭生產(chǎn)中，環(huán)保更是成為了一個(gè)重要問題。因此，在煤炭開采中，環(huán)保問題必須放在首要位置，摒棄傳統(tǒng)煤礦開采方式，將廢水回收再利用等進(jìn)行科學(xué)、合理的規(guī)劃，使煤炭生產(chǎn)得到可持續(xù)發(fā)展，使煤礦生產(chǎn)與地區(qū)經(jīng)濟(jì)保持協(xié)調(diào)發(fā)展。
5結(jié)語
綜上所述，機(jī)電一體化在煤礦生產(chǎn)中起著舉足輕重的作用，在未來幾年，機(jī)電一體化的使用將會(huì)朝著更加智能化、微型化、網(wǎng)絡(luò)化和環(huán)保化方向發(fā)展，不斷完善煤礦生產(chǎn)技術(shù)，給煤礦企業(yè)帶來更多的經(jīng)濟(jì)利益和社會(huì)效益。
作者：侯瑞峰 單位：山西汾西礦業(yè)集團(tuán)中興煤業(yè)
1機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
隨著煤礦資源開采難度的加深，機(jī)電一體化技術(shù)也被廣泛地運(yùn)用到煤礦機(jī)械中去。但是，機(jī)電一體化技術(shù)作為煤礦機(jī)械設(shè)備的核心技術(shù)也并不是一成不變的。當(dāng)前，許多擁有豐富煤礦資源的國(guó)家都在加強(qiáng)對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)行研究，以此來確保煤礦機(jī)械能夠朝著智能化、信息化、自動(dòng)化的方向發(fā)展，減少煤礦工作中安全事故的發(fā)生，提高工作安全，提高工作人員的生命安全，并在此基礎(chǔ)上，有效地提高工作效率，使得煤礦的開采能夠提升到一個(gè)新的層次中去，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與安全生產(chǎn)雙贏的局面。因此，在今后的機(jī)電一體化技術(shù)改革創(chuàng)新中，機(jī)電一體化技術(shù)要提高其通信能力，要加強(qiáng)對(duì)危機(jī)預(yù)警軟件的開發(fā)研究，研究出新的安全監(jiān)控系統(tǒng)，提高煤礦機(jī)器人工作的智能多樣化。
2煤礦機(jī)械與機(jī)電一體化技術(shù)
2.1安全監(jiān)控技術(shù)
煤礦工作是在井下進(jìn)行，由于井下環(huán)境惡劣，存在著許多的不安全因素，對(duì)工作人員的安全工作和生命安全帶來威脅。機(jī)電一體化技術(shù)能夠及時(shí)地對(duì)煤礦工作環(huán)境中的有毒氣體進(jìn)行監(jiān)控，并及時(shí)地預(yù)警給煤礦施工人員，有利于工作人員及時(shí)作出防范措施，從源頭上來避免有毒氣體的泄露給工作人員的生命安全帶來隱患。在煤礦機(jī)械中運(yùn)用安全監(jiān)督技術(shù)，能夠有效地提高安全監(jiān)督系統(tǒng)的工作性能，及時(shí)地對(duì)設(shè)備故障進(jìn)行排查，對(duì)設(shè)備故障的部位精準(zhǔn)到位地運(yùn)用數(shù)據(jù)顯示出來，并能夠自動(dòng)化地對(duì)設(shè)備異常進(jìn)行糾正，對(duì)設(shè)備故障發(fā)出警報(bào)，以此來避免因?yàn)樵O(shè)備故障耽誤了工作的順利進(jìn)行，給工作人員的生命安全帶來威脅，造成企業(yè)巨大的經(jīng)濟(jì)損失。
2.2節(jié)能損耗技術(shù)
煤礦工作進(jìn)行中，因?yàn)槊旱V機(jī)械設(shè)備的性能不高，操作難度比較大，常有資源能源浪費(fèi)的現(xiàn)象出現(xiàn)。為了提高煤礦工作的工作效率，減少工作運(yùn)行中能源損耗，就要加強(qiáng)對(duì)煤礦工作的管理，還應(yīng)該要對(duì)其相應(yīng)的設(shè)備進(jìn)行技術(shù)革新。采煤機(jī)是傳統(tǒng)的煤礦工作運(yùn)行中對(duì)資源能源耗費(fèi)現(xiàn)象比較嚴(yán)重的機(jī)器設(shè)備之一，傳統(tǒng)的采煤機(jī)以液壓技術(shù)來對(duì)其工作的開展進(jìn)行牽引，液壓技術(shù)具有不穩(wěn)定性，導(dǎo)致牽引力不足，為了提供充足的牽引力，需要提供大量的能源消耗能量來進(jìn)行補(bǔ)充，且對(duì)設(shè)備的損害大，導(dǎo)致能源損耗過大。現(xiàn)在采煤機(jī)運(yùn)用電氣一體化技術(shù)進(jìn)行牽引，因?yàn)殡娏骶哂蟹€(wěn)定性，所以能夠提供平穩(wěn)的牽引力，有效地降低設(shè)備在工作過程中的磨損程度，減少設(shè)備維修的次數(shù)，有效地實(shí)現(xiàn)了節(jié)能損耗，提高了煤礦工作的安全可靠性，提高了煤礦工作的工作效率，促進(jìn)了企業(yè)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。
2.3機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)
傳統(tǒng)的煤礦工作一般都是由人工來進(jìn)行施工，機(jī)械只是起到輔助作用，導(dǎo)致人工的工作強(qiáng)度大，給工作安全和生命安全帶來了威脅，不利于提高煤礦工作的工作效率，給煤炭的產(chǎn)量和質(zhì)量都帶來了一定的影響。機(jī)電一體化中的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用到煤礦機(jī)械中去，能夠有效地實(shí)現(xiàn)施工管理以及施工機(jī)械化。機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用，能夠使用機(jī)器代替人工進(jìn)行施工，通過對(duì)機(jī)器人的控制，及時(shí)迅速地檢測(cè)出施工環(huán)境的有毒氣體，進(jìn)而確定工作的安全方式。能夠有效地減少施工人員工作的強(qiáng)度，提高施工人員工作的安全可靠性，還能夠及時(shí)地將發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象以圖文的方式反饋給管理系統(tǒng)，然后提交到施工管理部門處，通過對(duì)異?，F(xiàn)象進(jìn)行分析，技術(shù)做好防范措施，有利于提高工作質(zhì)量，保證工作人員的生命安全。
3結(jié)語
隨著科學(xué)技術(shù)水平的提高，煤礦機(jī)械也在不斷地改革發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)將會(huì)更加廣泛地被運(yùn)用到煤礦工作中，進(jìn)而有效地提高工作環(huán)境的安全可靠性，提高工作人員的生命安全，有效地減少能源損耗，減少設(shè)備的維修次數(shù)，提高煤礦工作的工作效率，為煤礦企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)財(cái)富。
作者：趙大偉 單位：淮北礦業(yè)集團(tuán)公司劉店煤礦綜采區(qū)
一、煤礦機(jī)械中機(jī)電一體化的特點(diǎn)
1、實(shí)現(xiàn)機(jī)械生產(chǎn)的自動(dòng)化和智能化在煤礦機(jī)械中應(yīng)用機(jī)電一體化可以實(shí)現(xiàn)煤礦機(jī)械生產(chǎn)的自動(dòng)化和智能化，全面提高煤礦機(jī)械的運(yùn)行效率，提高煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效率。首先，應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)煤礦機(jī)械運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控的智能化。比如，在機(jī)械運(yùn)行過程中，系統(tǒng)可以對(duì)電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系統(tǒng)等的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行智能監(jiān)控，一旦發(fā)生運(yùn)行故障，系統(tǒng)能夠在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)并快速確定故障發(fā)生位置，發(fā)出警示提示工作人員。其次，應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械運(yùn)行自動(dòng)化，提升煤礦企業(yè)生產(chǎn)效率。比如，應(yīng)用機(jī)電一體化對(duì)采煤機(jī)進(jìn)行控制，就可以實(shí)現(xiàn)采煤機(jī)的自動(dòng)運(yùn)行，提升采煤機(jī)的采煤速度，提升企業(yè)生產(chǎn)效率。
2、降低管理成本，減輕工作人員的工作負(fù)擔(dān)在煤礦機(jī)械中應(yīng)用機(jī)電一體化可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械運(yùn)行的自動(dòng)化和智能化，如此一來，煤礦企業(yè)就可以大大縮減機(jī)械運(yùn)行管理工作人員，降低煤礦企業(yè)機(jī)械管理成本。除此之外，可以大大降低工作人員的工作負(fù)擔(dān)，在機(jī)械運(yùn)行管理工作中，管理人員不必再親力親為，每樣工作都需要親自進(jìn)行管理方能夠解決問題，保證工作效率，工作人員可以直接通過計(jì)算機(jī)控制程序?qū)崿F(xiàn)機(jī)械管理的遠(yuǎn)程控制，甚至是無人智能化控制[2]。并且，應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)實(shí)現(xiàn)機(jī)械運(yùn)行的自動(dòng)化和智能化，還能夠減少工作人員操作失誤的出現(xiàn)，在傳統(tǒng)的機(jī)械管理工作中，一旦管理人員經(jīng)驗(yàn)不足或者是專業(yè)技術(shù)水平有限，在管理工作中就經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)工作失誤甚至是工作錯(cuò)誤問題，保證不了煤礦企業(yè)機(jī)械的正常運(yùn)行，影響煤礦企業(yè)生產(chǎn)效率。而應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，則可以有效避免該問題的出現(xiàn)。
二、煤礦機(jī)械中的機(jī)電一體化分析
1、提高安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的工作效率安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)是煤礦企業(yè)生產(chǎn)工作體系組成中最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。在煤礦企業(yè)的生產(chǎn)過程中，安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)能否穩(wěn)定、高效運(yùn)行不僅關(guān)系到企業(yè)生效效率的高低，還直接關(guān)系到包括企業(yè)機(jī)械運(yùn)行安全以及工人施工安全等在內(nèi)的企業(yè)生產(chǎn)的安全性。因此，在煤礦企業(yè)生產(chǎn)過程中，一定要對(duì)安全監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)引起足夠重視，提升安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的工作效率，保證煤礦企業(yè)生產(chǎn)的安全性。我國(guó)在煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展時(shí)間比較短，所以技術(shù)上還存在一定缺陷。目前，機(jī)電一體化在安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)中的主要應(yīng)用表現(xiàn)在與X190系統(tǒng)的運(yùn)用，該系統(tǒng)能夠有效提升安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的智能水平，保證安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定、高效運(yùn)行，進(jìn)而提升煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效率。
2、提高采煤機(jī)的工作效率煤礦企業(yè)的生產(chǎn)主要靠采煤機(jī)來實(shí)現(xiàn)，因此，提高采煤機(jī)的工作效率對(duì)提升煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效率具有極為重要的推動(dòng)作用。當(dāng)在煤礦機(jī)械中應(yīng)用機(jī)電一體化的理論被提出來之后，首先研究的對(duì)象就是在采煤機(jī)中應(yīng)用，所以相對(duì)于其他煤礦機(jī)械中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用而言，采煤機(jī)中機(jī)電一體化應(yīng)用技術(shù)發(fā)展的是最為完善的。機(jī)電一體化技術(shù)在采煤機(jī)中應(yīng)用的最大體現(xiàn)就在于電牽引采煤機(jī)的研制。相對(duì)于傳統(tǒng)采煤機(jī)而言，電牽引采煤機(jī)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)采煤機(jī)的自動(dòng)化和半智能化，還能夠提供更加強(qiáng)大的牽引力，保證采煤機(jī)能夠在各種復(fù)雜煤層中進(jìn)行采煤工作[3]。并且，電牽引采煤機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性也比傳統(tǒng)采煤機(jī)穩(wěn)定性強(qiáng)，耐磨損度高，還具有自動(dòng)檢測(cè)功能，可以通過定期自動(dòng)檢測(cè)對(duì)采煤機(jī)的狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)故障，可以發(fā)出警報(bào)并準(zhǔn)確指出故障位置，提示工作人員及時(shí)進(jìn)行維修。
3、提高煤礦企業(yè)煤炭裝載運(yùn)輸工作效率想要綜合提高煤礦企業(yè)生產(chǎn)效率，除了要提升煤礦企業(yè)采煤作業(yè)的工作效率，還需要提升煤礦企業(yè)采煤工作完成后，煤礦裝載運(yùn)輸作業(yè)的工作效率，可以說，生產(chǎn)、裝載運(yùn)輸作業(yè)，就是整個(gè)煤礦企業(yè)生產(chǎn)工作中最重要的組成部分。而在裝載工作中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，就可以實(shí)現(xiàn)裝載運(yùn)輸工作的自動(dòng)化和智能化，解放人類勞動(dòng)力，提升科學(xué)發(fā)展力，進(jìn)而提高裝載運(yùn)輸工作效率。
三、結(jié)束語
在煤礦企業(yè)中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)是提升煤礦企業(yè)生產(chǎn)效率，推動(dòng)企業(yè)更好、更快發(fā)展的最佳選擇。雖然，當(dāng)前我國(guó)的機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展時(shí)間尚短，技術(shù)還不成熟，但已經(jīng)體現(xiàn)出了其在煤礦機(jī)械中應(yīng)用的巨大價(jià)值。因此，煤礦企業(yè)一定要重視起機(jī)電一體化技術(shù)的研制和開發(fā)，盡早完善機(jī)電一體化技術(shù)，更好的提升煤礦企業(yè)的工作效率。
作者：王淑文 單位：通化礦業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司
摘要：作為能源型企業(yè)，煤礦企業(yè)推廣機(jī)電一體化技術(shù)，可以有效的降低企業(yè)生產(chǎn)成本，提高采煤作業(yè)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)對(duì)資源設(shè)備的優(yōu)化配置。機(jī)電一體化技術(shù)是現(xiàn)代煤礦企業(yè)發(fā)展的重要趨勢(shì)，對(duì)解決煤礦領(lǐng)域生產(chǎn)問題有重要價(jià)值。
關(guān)鍵詞：煤礦；機(jī)電一體化；發(fā)展
機(jī)電一體化技術(shù)是以機(jī)械技術(shù)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)代自動(dòng)控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)信息技術(shù)充分整合利用的發(fā)展技術(shù)。機(jī)電一體化技術(shù)可以提高煤礦企業(yè)的總體經(jīng)濟(jì)效益，可以促進(jìn)煤礦企業(yè)的快速發(fā)展，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化煤礦生產(chǎn)等目標(biāo)。
1煤礦機(jī)電一體化技術(shù)簡(jiǎn)要分析
1.1煤礦機(jī)電一體化概念。煤礦機(jī)電一體化技術(shù)主要通過電氣工程和機(jī)械工程有機(jī)結(jié)合，利用計(jì)算機(jī)設(shè)備把信息技術(shù)融入到煤礦生產(chǎn)的全過程，從而通過煤礦機(jī)械和電力設(shè)備的自動(dòng)化控制，全面提高煤礦生產(chǎn)的效率。煤礦機(jī)電一體化技術(shù)經(jīng)歷了計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)發(fā)展，微電子設(shè)備的成熟，數(shù)字信息化時(shí)代到來，以及智能化設(shè)備的突破等多個(gè)準(zhǔn)備期，目前已經(jīng)可以廣泛的使用一體化技術(shù)對(duì)煤礦機(jī)電設(shè)備進(jìn)行操作。煤礦機(jī)電一體化技術(shù)可以充分的運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)的運(yùn)算優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)電設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)信息的全面存儲(chǔ)和有效分析，實(shí)現(xiàn)信息自動(dòng)控制目標(biāo)。機(jī)電一體化技術(shù)還可以對(duì)機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上科學(xué)的判斷機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行情況和分析潛在的風(fēng)險(xiǎn)。通過機(jī)電一體化技術(shù)還可以提高生產(chǎn)過程的安全性，可以對(duì)生產(chǎn)的細(xì)節(jié)進(jìn)行有效的控制。目前機(jī)電一體化技術(shù)的操作向著簡(jiǎn)單化的方向發(fā)展，有助于提高標(biāo)準(zhǔn)化的機(jī)電操作技術(shù)的普及，在全面減輕采煤作業(yè)負(fù)擔(dān)前提下，極大的提高采煤作業(yè)的效率。
1.2煤礦機(jī)電一體化特點(diǎn)?，F(xiàn)代煤礦機(jī)電一體化技術(shù)是建立在多種技術(shù)綜合運(yùn)用基礎(chǔ)上的一體化?，F(xiàn)代信息技術(shù)已經(jīng)成為煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的支撐，通過必要的信息數(shù)據(jù)的收集與判斷，可以全面提高煤礦生產(chǎn)過程的控制水平和效率，從而開發(fā)出有效的煤礦生產(chǎn)控制系統(tǒng)，解決好煤礦生產(chǎn)管理中的實(shí)際問題。首先，清晰的信息化界面支持采煤管理。采煤圖形顯示系統(tǒng)是當(dāng)前煤礦機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的主要特點(diǎn)，通過多個(gè)信息頁面的顯示系統(tǒng)，可以全面準(zhǔn)確對(duì)采煤段進(jìn)行監(jiān)測(cè)，可以在操作系統(tǒng)中綜合的分析采煤層的作業(yè)情況，并且使用相應(yīng)的管理措施，通過管理技術(shù)人員落實(shí)好采煤策略，全面提高采煤的效率。其次，智能化的控制系統(tǒng)提高管理效率。通過信息化的采煤控制系統(tǒng)可以對(duì)機(jī)電一體產(chǎn)品進(jìn)行有效的運(yùn)用，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有機(jī)電設(shè)備的自動(dòng)化控制，從而優(yōu)化提高機(jī)電設(shè)備的工作效率。第三，強(qiáng)大的實(shí)時(shí)通訊功能，機(jī)電設(shè)備一體化技術(shù)是建立在良好的通訊基礎(chǔ)上的管理技術(shù)，注重通過光纖實(shí)現(xiàn)井上井下相聯(lián)，建立起信息系統(tǒng)與機(jī)電設(shè)備的數(shù)據(jù)交換機(jī)制，可以實(shí)現(xiàn)信息的互換，這樣既有利于對(duì)機(jī)電設(shè)備的保護(hù)，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)機(jī)電設(shè)備的全面控制。
1.3煤礦機(jī)電一體化現(xiàn)狀。目前煤礦企業(yè)已經(jīng)廣泛在推廣實(shí)施機(jī)電一體化技術(shù)，著力運(yùn)用機(jī)電一體化的裝備設(shè)施降低煤礦生產(chǎn)成本，提高煤礦生產(chǎn)效率，解決煤礦生產(chǎn)過程中的實(shí)際問題。特別是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，煤礦機(jī)電一體化已經(jīng)廣泛開展研究信息化技術(shù)的普及應(yīng)用模式，對(duì)煤礦運(yùn)行過程中的數(shù)據(jù)收集意識(shí)日漸提高，注重通過必要的注重信息來支持煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的使用。目前我國(guó)煤礦機(jī)電一體化設(shè)備的使用情況已經(jīng)較為廣泛，但是機(jī)電一體化設(shè)備的質(zhì)量相對(duì)較低，還存在著機(jī)電設(shè)備一體化整體配置不足，機(jī)電一體化設(shè)備配置不均衡，機(jī)電一體化技術(shù)使用效率低等實(shí)際問題。煤礦領(lǐng)域機(jī)電一體化技術(shù)的推廣還需要發(fā)展的過程，還需要解決當(dāng)前煤礦企業(yè)盲目跟風(fēng)投資問題，需要煤礦企業(yè)根據(jù)自身規(guī)模的實(shí)際需求，深層次研究機(jī)電一體化設(shè)備，并且注重引進(jìn)專業(yè)的機(jī)電一體化管理人才，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有設(shè)備的高度利用，這樣才能提高煤礦企業(yè)機(jī)電一體設(shè)備的利用效率，發(fā)揮出機(jī)電一體化技術(shù)的作用，為煤礦企業(yè)的機(jī)電一體化發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。機(jī)電一體化還應(yīng)當(dāng)向著煤礦企業(yè)的核心生產(chǎn)環(huán)節(jié)發(fā)展，還需要解決好開采、井下供電和運(yùn)輸?shù)葘?shí)際問題，從而為提高煤礦開采效率和質(zhì)量提供更有力的技術(shù)支持與幫助。
2煤礦機(jī)電一體化的技術(shù)應(yīng)用
2.1在采煤設(shè)備中的運(yùn)用。機(jī)電一體化技術(shù)可以廣泛應(yīng)用于采備設(shè)備當(dāng)中，在很大程度上降低了人力資源對(duì)設(shè)備的操作量，極大的減少了人力作業(yè)的危險(xiǎn)，并且把人為不安全因素降到了更低的程度。通過機(jī)電一體化的控制方法，可以把采煤設(shè)備的作用充分的發(fā)揮出來，可以實(shí)現(xiàn)在更惡劣環(huán)境下的無人工作業(yè)，這對(duì)于提高采煤的效率，減少外在環(huán)境對(duì)采煤操作的影響，同時(shí)提高不間斷操作的效率，進(jìn)而降低設(shè)備的故障率都有重要的意義。通過一體化技術(shù)的廣泛使用，還可以減少維修費(fèi)用，可以使采用設(shè)備高效運(yùn)轉(zhuǎn)。2.2對(duì)采煤過程的全監(jiān)控。通過機(jī)電一體化技術(shù)可以廣泛的收集采煤作業(yè)的信息，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)采煤全過程的有效監(jiān)控，機(jī)電一體化技術(shù)不僅有效完善的信息收集系統(tǒng)，還可以通過預(yù)定的程序?qū)Σ擅簲?shù)據(jù)信息進(jìn)行研判，這對(duì)于提高對(duì)采煤過程中潛在風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)判有重要的意義。通過一體化的監(jiān)控管理系統(tǒng)可以及時(shí)的發(fā)現(xiàn)采煤過程中的問題，并且實(shí)現(xiàn)機(jī)器設(shè)備與人的有效協(xié)調(diào)，從而提高采煤安全的保障性，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了機(jī)電設(shè)備硬件與軟件的有效協(xié)調(diào)。
2.3在運(yùn)輸設(shè)備中的應(yīng)用。機(jī)電一體化技術(shù)還可以廣泛的應(yīng)用于煤炭的運(yùn)輸過程，實(shí)現(xiàn)了科學(xué)的調(diào)配運(yùn)輸資源，對(duì)于煤礦運(yùn)輸設(shè)備的自動(dòng)化控制，有效的分配煤礦現(xiàn)有的運(yùn)載能力有重要的意義。通過一體化技術(shù)可以準(zhǔn)確的分析每天的采煤量，可以根據(jù)采煤量實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有運(yùn)輸和存儲(chǔ)資源的調(diào)配，在發(fā)揮現(xiàn)有設(shè)備作用的基礎(chǔ)上，解決好慣性載荷的問題。同時(shí)還可以對(duì)運(yùn)載力的故障進(jìn)行及時(shí)的判斷修復(fù)，這對(duì)于不斷完善煤礦運(yùn)輸水平，提高煤礦運(yùn)輸?shù)陌踩院涂煽啃杂兄匾囊饬x，是現(xiàn)代煤礦運(yùn)輸效率的重要保證。
3煤礦機(jī)電一體化的管理措施
3.1注重引進(jìn)先進(jìn)的管理技術(shù)。煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的核心是引進(jìn)計(jì)算機(jī)技術(shù)，注重通過計(jì)算機(jī)來引導(dǎo)煤礦機(jī)電設(shè)備的智能化發(fā)展。只有注重引進(jìn)以計(jì)算機(jī)為主的先進(jìn)的機(jī)電設(shè)備技術(shù)，才能不斷對(duì)機(jī)電一體化進(jìn)行全面更新，從而提高機(jī)電一體化與網(wǎng)絡(luò)的有效結(jié)合，借助現(xiàn)代通訊技術(shù)提高通訊的可靠性和穩(wěn)定性，從而達(dá)到機(jī)電一體化的控制目標(biāo)。目前我們可以運(yùn)用機(jī)電一體化技術(shù)主要用于對(duì)開采設(shè)備的管理方面，需要通過有效的培訓(xùn)專業(yè)技術(shù)人來實(shí)現(xiàn)煤礦的順利開采，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)煤礦開采的有效保障和科學(xué)管理。
3.2設(shè)立專門的機(jī)電管理機(jī)構(gòu)。提高煤礦企業(yè)機(jī)電一體的管理水平，發(fā)揮出機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)電管理中的實(shí)際作用，必須注重發(fā)揮機(jī)電技術(shù)管理機(jī)構(gòu)的作用，形成完善的機(jī)電機(jī)構(gòu)管理體系，注重通過貫徹落實(shí)明確的機(jī)電管理制度標(biāo)準(zhǔn)，全面提高機(jī)電管理工作的積極性，解決當(dāng)前機(jī)電管理工作人員積極性不高的問題，從而保證機(jī)電設(shè)備的順利運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)提高機(jī)電設(shè)備管理積極性的目的。也只有通過建立起完善的機(jī)電一體化技術(shù)的管理機(jī)構(gòu)，才能有效的在煤礦企業(yè)內(nèi)部推廣相關(guān)管理規(guī)定，不斷提高機(jī)電管理人員的工作能力水平，把先進(jìn)的設(shè)施和技術(shù)在煤礦企業(yè)內(nèi)部進(jìn)行有效的推廣。
4煤礦機(jī)電一體化的發(fā)展方向
4.1智能化。智能化是機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的主要方向，只有注重推動(dòng)智能化系統(tǒng)的建設(shè)，才能把各種機(jī)械電力技術(shù)綜合應(yīng)用到煤礦企業(yè)發(fā)展的全過程，從而增加煤礦機(jī)電功能的推廣與應(yīng)用。為了提高機(jī)電設(shè)備的智能化水平，還應(yīng)當(dāng)通過智能化設(shè)備加強(qiáng)對(duì)井下環(huán)境及信息的收集，通過智能化設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況，井下開采環(huán)境數(shù)據(jù)信息的全面收集和智能判斷，在此基礎(chǔ)上提高設(shè)備操作的有效性，全面降低機(jī)電設(shè)備運(yùn)行過程中的風(fēng)險(xiǎn)。
4.2微型化。微型化機(jī)電設(shè)備管理的重要內(nèi)容，微型化的機(jī)電設(shè)備不僅可以提高操作的靈便性，而且可以有效的降低機(jī)電設(shè)備的維修難度，使機(jī)電設(shè)備可以深入到煤礦企業(yè)環(huán)境的各個(gè)角落，從而有效的減少因?yàn)榄h(huán)境問題阻礙機(jī)電設(shè)備推廣的困難，通過機(jī)電一體化技術(shù)的微型化的不斷發(fā)展，可以極大的普及機(jī)電一體化技術(shù)，從而推動(dòng)煤礦企業(yè)技術(shù)革新的深入進(jìn)行。
4.3系統(tǒng)化。隨著煤礦開采企業(yè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，煤礦開采中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)的日漸成熟，只有注重實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)化的技術(shù)發(fā)展，從體系上關(guān)注煤礦企業(yè)設(shè)備的運(yùn)行情況，才能在機(jī)電管理中把關(guān)注的重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到實(shí)際應(yīng)用層面，最大限度的避免在運(yùn)用過程中出現(xiàn)的實(shí)際問題，并且發(fā)展出效率較高、較為可靠和耐用性好的機(jī)電一體化實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)軟硬件水平的升級(jí)。
4.4綠色化。綠色是當(dāng)前對(duì)能源型企業(yè)提出的基本要求，只有注重提高機(jī)電設(shè)備的綠色化水平，才能把機(jī)電技術(shù)廣泛的使用于各個(gè)領(lǐng)域，從而不斷獲得煤礦企業(yè)相關(guān)方的支持，通過綠色化技術(shù)的廣泛應(yīng)用，可以充分的發(fā)揮出技術(shù)方面的優(yōu)勢(shì)，可以把機(jī)電一體化技術(shù)以最大效率應(yīng)用于煤礦開發(fā)的始終。
作者：陳術(shù) 單位：安徽省淮南礦業(yè)集團(tuán)顧橋煤礦
摘要:文章介紹了國(guó)內(nèi)外機(jī)電一體化技術(shù)的研究現(xiàn)狀，并重點(diǎn)闡述了煤礦機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)和機(jī)電一體化在煤礦中的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:煤礦;機(jī)電一體化;發(fā)展與應(yīng)用
1機(jī)電一體化技術(shù)的研究現(xiàn)狀
1．1機(jī)電一體化的定義
機(jī)電一體化(Mechatronics)是1971年由日本學(xué)者在日本雜志《機(jī)械設(shè)計(jì)》中提出的，是由機(jī)械技術(shù)、電子技術(shù)、控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、光學(xué)技術(shù)等多學(xué)科形成的一門交叉學(xué)科，目前已經(jīng)發(fā)展成為部分學(xué)校的專門專業(yè)。但對(duì)于機(jī)電一體化的具體內(nèi)涵和概念學(xué)術(shù)界并未形成統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)。VanBrussel教授認(rèn)為，機(jī)電一體化是跨領(lǐng)域的并行工程，它包括機(jī)械、微電子、控制工程和計(jì)算機(jī)技術(shù)等多門學(xué)科，而機(jī)電一體化的目標(biāo)就是實(shí)現(xiàn)上述多門學(xué)科和技術(shù)的綜合應(yīng)用。德國(guó)Isermann的教授認(rèn)為機(jī)電一體化屬于交叉學(xué)科的綜合領(lǐng)域，機(jī)電一體化包含的交叉學(xué)科可以分為機(jī)械系統(tǒng)和與其相關(guān)的控制系統(tǒng)，而其控制系統(tǒng)又包括信息系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等。控制系統(tǒng)主要用于服務(wù)機(jī)械系統(tǒng)，便于工程師在遠(yuǎn)程對(duì)機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行操控。國(guó)內(nèi)曾慶良等［1］定義機(jī)電一體化是一個(gè)包含機(jī)械、電子電氣、信息等功能模塊的技術(shù)系統(tǒng)，是多學(xué)科技術(shù)的綜合作用，各個(gè)功能模塊之間存在著密切的交互關(guān)系，其中起決定作用的不是某一單獨(dú)的技術(shù)，而是這些技術(shù)的聯(lián)合作用，這些技術(shù)的聯(lián)合作用使系統(tǒng)具有更優(yōu)秀的性能或?qū)崿F(xiàn)了新的功能。
1．2機(jī)電一體化的設(shè)計(jì)
目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者在機(jī)電一體化的設(shè)計(jì)方面已經(jīng)進(jìn)行了大量研究工作，按照研究方向可以將機(jī)電一體化設(shè)計(jì)分為三大類。1)側(cè)重于概念設(shè)計(jì)過程和相關(guān)軟件的研究。機(jī)電一體化的概念提出后，國(guó)外大量學(xué)者進(jìn)行了大量嘗試。如德國(guó)的R．Iserrmann教授及其團(tuán)隊(duì)以機(jī)電一體化的控制系統(tǒng)為核心進(jìn)行了嘗試，但缺乏驅(qū)動(dòng)器、傳感器和機(jī)械部分的融合，難以達(dá)到機(jī)電一體化的完善設(shè)計(jì)。JurgenGausemeier教授團(tuán)隊(duì)進(jìn)行以半規(guī)則式計(jì)算機(jī)語言為核心的機(jī)電一體化設(shè)計(jì)，但并未實(shí)現(xiàn)理想的機(jī)電一體化系統(tǒng)。法國(guó)的PSA所進(jìn)行了以機(jī)電一體化模型庫為核心的設(shè)計(jì)，通過模型庫的查找和存儲(chǔ)簡(jiǎn)化機(jī)電一體化的設(shè)計(jì)，但并未達(dá)到理想效果。英國(guó)的Lancaster大學(xué)嘗試了以鍵合圖理論、方框圖為基礎(chǔ)的功能模塊的混合建模，但主要以機(jī)電一體化的控制為主，執(zhí)行構(gòu)件部分研究又不夠深入。在國(guó)內(nèi)，機(jī)電一體化的起步較晚，但經(jīng)過大量專家學(xué)者的不懈努力也取得了豐碩的成果［2］。如上海交通大學(xué)的鄒慧君教授將機(jī)電一體化的主要研究對(duì)象轉(zhuǎn)向以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)功能為主，并對(duì)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)進(jìn)行深入研究，實(shí)現(xiàn)了較為理想的功能求解模型。山東大學(xué)的黃克正團(tuán)隊(duì)以功能分析和重構(gòu)理論為設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，提出了機(jī)電一體化概念系統(tǒng)的過程模型。華中科技大學(xué)的楊家軍團(tuán)隊(duì)以機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案和傳感器設(shè)計(jì)為研究基礎(chǔ)，加之計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的輔助功能，完成了機(jī)電一體化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。2)側(cè)重于開發(fā)過程的研究。主要代表是德國(guó)工程師協(xié)會(huì)2004年的VDI2206系統(tǒng)，其設(shè)計(jì)過程如圖1所示，根據(jù)用戶需求提供系統(tǒng)設(shè)計(jì)(面向領(lǐng)域的設(shè)計(jì))，包括機(jī)械領(lǐng)域、電氣領(lǐng)域和信息領(lǐng)域，在完成系統(tǒng)集成后再通過系統(tǒng)設(shè)計(jì)的驗(yàn)證，最終得到客戶需要的產(chǎn)品。但這種機(jī)電一體化的設(shè)計(jì)僅提供了一個(gè)設(shè)計(jì)思路，缺乏具體的設(shè)計(jì)過程。3)協(xié)同仿真技術(shù)。仿真技術(shù)在20世紀(jì)初期開始應(yīng)用于其他領(lǐng)域，在20世紀(jì)末被引入機(jī)電一體化領(lǐng)域，目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者就機(jī)電一體化的機(jī)電仿真技術(shù)已經(jīng)開展了大量的研究工作。在國(guó)外，VanBrussel和VanBeek開展了協(xié)同仿真的參數(shù)設(shè)計(jì)，解決了系統(tǒng)仿真參數(shù)的優(yōu)化問題。荷蘭Twente大學(xué)的JobVanAmerongen教授及其團(tuán)隊(duì)開展了機(jī)電一體化模型的仿真工作，實(shí)現(xiàn)了多領(lǐng)域機(jī)電一體化的仿真研究。在國(guó)內(nèi)，鐘掘院士等［3］學(xué)者從機(jī)電系統(tǒng)耦合及各耦合參數(shù)間的關(guān)系入手對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)進(jìn)行研究，設(shè)計(jì)出系統(tǒng)功能優(yōu)化的物理模型，該課題已經(jīng)突破早期研究存在的難題，該研究方法在機(jī)電一體化系統(tǒng)研究方面十分深入，研究的重點(diǎn)是系統(tǒng)的后期設(shè)計(jì)。而李伯虎院士和清華大學(xué)熊光楞教授在協(xié)同仿真方面也開展了大量工作，開出了基于協(xié)同仿真技術(shù)的復(fù)雜產(chǎn)品。
2煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
近年來，全球制造業(yè)始終面臨著轉(zhuǎn)型升級(jí)和可持續(xù)發(fā)展的挑戰(zhàn)。2013年4月，德國(guó)開啟了“工業(yè)4．0”，即第四次工業(yè)革命。“工業(yè)4．0”主要包括兩個(gè)主題，即“智能工廠”與“智能生產(chǎn)”。我國(guó)機(jī)電一體化經(jīng)過多年的發(fā)展和積累，機(jī)電一體化取得了巨大進(jìn)步，但發(fā)展并不完善。因此，在2015年5月，我國(guó)了“中國(guó)制造2025”行動(dòng)綱領(lǐng)［4］。該綱領(lǐng)提出在2025年之前邁入制造強(qiáng)國(guó)行列;在2035年以前，與中等制造強(qiáng)國(guó)的水平持平;在2049年，成為世界的制造強(qiáng)國(guó)。因此，煤礦機(jī)電一體化未來的發(fā)展進(jìn)程必然與“工業(yè)4．0時(shí)代”和“中國(guó)制造2025”行動(dòng)綱領(lǐng)存在一致性關(guān)系，所以筆者認(rèn)為，未來煤礦機(jī)電一體化未來的發(fā)展趨勢(shì)主要有高度自動(dòng)化、高度智能化、高度網(wǎng)絡(luò)化。
3機(jī)電一體化在煤礦中的應(yīng)用現(xiàn)狀
1970年我國(guó)大同礦務(wù)局首先試驗(yàn)自行設(shè)計(jì)的第一套綜合機(jī)械化采煤系統(tǒng)。到20世紀(jì)80年代，隨著國(guó)際綜合機(jī)械化采煤技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)綜合機(jī)械化采煤也得到了空前的發(fā)展;到90年代中期，采、掘、機(jī)、運(yùn)、通基本完成了機(jī)械化，大大提高了采煤效率，減少了煤炭災(zāi)害的發(fā)生;進(jìn)入本世紀(jì)后，我國(guó)礦業(yè)機(jī)電一體化又有了突破性的進(jìn)展，完善的安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)、大型固定采煤機(jī)械等在煤礦投入使用，但仍與世界先進(jìn)的采煤機(jī)電一體化存在差距。
3．1液壓支架電液控制系統(tǒng)
相比西方發(fā)達(dá)國(guó)家，我們?cè)谝簤褐Ъ茈娨嚎刂葡到y(tǒng)的研究較晚。1995年第一臺(tái)自主研制的液壓支架電液控制系統(tǒng)至今，出現(xiàn)了不同型號(hào)的多種電液控制系統(tǒng)液壓支架，但實(shí)際國(guó)產(chǎn)的液壓支架電液控制系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)煤礦的應(yīng)用仍不太樂觀，目前礦井綜采工作面采用的液壓支架電液控制系統(tǒng)仍以國(guó)外的設(shè)備為主，部分軟弱頂板支護(hù)采用的單體液壓支架系統(tǒng)也存在類似的情況。這一方面是由于國(guó)產(chǎn)的液壓支架電液控制系統(tǒng)未能突破技術(shù)瓶頸，而國(guó)外的液壓支架電液控制系統(tǒng)(以美國(guó)和德國(guó)為主)具有完善的故障診斷預(yù)警裝置，可實(shí)現(xiàn)液壓支架與采煤機(jī)、刮板機(jī)聯(lián)動(dòng)和遠(yuǎn)程控制。
3．2電牽引采煤機(jī)
國(guó)內(nèi)電牽引采煤機(jī)的研制工作從20世紀(jì)80年代末期開始，經(jīng)歷了近十年的研究才取得了突破性的進(jìn)展，目前電牽引采煤機(jī)也是煤礦機(jī)電一體化的重點(diǎn)研究方向。國(guó)內(nèi)比較先進(jìn)的電牽引采煤機(jī)包括山東能源機(jī)械集團(tuán)公司研發(fā)的MG150/345－WOK交流電牽引采煤機(jī)和太原礦山機(jī)器集團(tuán)有限公司研發(fā)的MGTY307/10－1．1D電牽引采煤機(jī)。這兩種采煤機(jī)目前都能實(shí)現(xiàn)1．8m以上的薄煤層開采，同時(shí)可以完成煤層傾角在25°以下的綜合機(jī)械化開采工作。我國(guó)電牽引采煤機(jī)的發(fā)展大大加快了我國(guó)煤炭機(jī)電一體化的發(fā)展。但目前煤礦機(jī)電一體化(機(jī)械化)率約70%，而綜采率僅為40%，對(duì)比世界國(guó)家發(fā)達(dá)國(guó)家超過80%的綜采率，仍存在很大的發(fā)展空間。目前電牽引采煤機(jī)具有的優(yōu)勢(shì)有:①牽引特性較好，世界先進(jìn)的電牽引和液壓牽引技術(shù)都具有良好的調(diào)速特性，但國(guó)內(nèi)的液壓牽引系統(tǒng)穩(wěn)定性不如電牽引系統(tǒng)，因此采用電牽引可以有效地保證電牽引采煤機(jī)的牽引特性;②機(jī)械傳動(dòng)效率高(＞90%);③牽引力可以滿足大傾角煤層開采;④工作可靠性高;⑤易于實(shí)現(xiàn)微機(jī)自動(dòng)控制;⑥機(jī)械傳動(dòng)和結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單。
4結(jié)語
本文對(duì)國(guó)內(nèi)外機(jī)電一體技術(shù)的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，特別指出了煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)和目前機(jī)電一體化在煤礦中的應(yīng)用現(xiàn)狀。目前在煤礦中機(jī)電一體化技術(shù)主要應(yīng)用在液壓支架電液控制系統(tǒng)、電牽引采煤機(jī)、煤礦安全控制系統(tǒng)等，而隨著“工業(yè)4．0”時(shí)代的開啟，以及我國(guó)了“中國(guó)制造2025”行動(dòng)綱領(lǐng)，筆者認(rèn)為未來煤礦機(jī)電一體化未來的發(fā)展趨勢(shì)主要有高度自動(dòng)化、高度智能化、高度網(wǎng)絡(luò)化。
作者：李樂 單位：潞安集團(tuán) 司馬煤業(yè)有限公司
摘要：對(duì)機(jī)電一體化的意義進(jìn)行了闡述，并對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)在掘進(jìn)機(jī)、采煤機(jī)、支護(hù)設(shè)備、輸送機(jī)中的應(yīng)用展開探討。認(rèn)為實(shí)現(xiàn)煤炭資源開采的機(jī)電一體化是提高煤炭資源節(jié)能綠色生產(chǎn)的重要途徑。
關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化；煤礦機(jī)械；煤礦開采
引言
新世紀(jì)煤礦機(jī)械領(lǐng)域發(fā)展的核心技術(shù)是機(jī)電一體化技術(shù)，隨著現(xiàn)代社會(huì)煤礦資源需求量的日益增長(zhǎng)以及環(huán)境問題的日益嚴(yán)峻，如何利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，有效提高煤炭產(chǎn)出率，減少回采率，降低對(duì)環(huán)境和其他資源的影響是關(guān)鍵。煤礦機(jī)械的機(jī)電一體化技術(shù)將電子技術(shù)、自動(dòng)化及電氣裝備等有效結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)煤礦開采、傳送的無人化、重型化和智能化，從而實(shí)現(xiàn)優(yōu)化資源、提高資源利用率的目的。
1煤礦機(jī)械中機(jī)電一體化應(yīng)用的意義
煤炭資源是我國(guó)主要的能源之一，高效開采煤炭資源是促進(jìn)我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)的重要方面。在煤礦機(jī)械中加強(qiáng)機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，提高煤礦機(jī)械的智能化和自動(dòng)化也是我國(guó)煤礦機(jī)械今后發(fā)展的主要方向。機(jī)電一體化在煤礦機(jī)械中應(yīng)用的意義主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。1）有利于煤礦作業(yè)的安全保障。煤礦開采工作和其他工作相比，所面臨的環(huán)境更加惡劣和復(fù)雜，特別是對(duì)于井下作業(yè)來說，保障員工安全尤為重要。在煤礦生產(chǎn)過程中，生產(chǎn)機(jī)械的正常運(yùn)行是保障其運(yùn)作的根本要求，煤礦機(jī)械存在的外部環(huán)境具有潮濕、粉塵大、易燃?xì)怏w濃度高等特點(diǎn)，如果無法保障機(jī)械的安全運(yùn)行，則容易發(fā)生嚴(yán)重的安全事故。提高煤礦機(jī)械的自動(dòng)化和智能化水平，減少人為操作的幾率，能夠有效保障工作人員安全以及機(jī)械的運(yùn)行效率，提高機(jī)械運(yùn)行的穩(wěn)定性，降低機(jī)械操作失誤率，所以，加強(qiáng)機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用有利于煤礦作業(yè)的安全保障。2）有利于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。機(jī)械代替手工實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)是提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的主要途徑。在煤礦機(jī)械中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，能夠進(jìn)一步優(yōu)化勞動(dòng)生產(chǎn)方式與勞動(dòng)資源的結(jié)構(gòu)，減輕工作人員工作負(fù)擔(dān)的同時(shí)提高煤礦生產(chǎn)的效率，從而提高煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，增加工人的工資收入[1]。
2機(jī)電一體化技術(shù)在掘進(jìn)機(jī)中的應(yīng)用
掘進(jìn)機(jī)是目前大多數(shù)煤礦生產(chǎn)單位使用的機(jī)械設(shè)備，其電氣部分包含了礦本質(zhì)安全操作箱、礦用隔爆型電鈴、防爆燈、礦用防爆開關(guān)箱等，同時(shí)結(jié)合液壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)機(jī)械生產(chǎn)功能，從而達(dá)到對(duì)煤礦自動(dòng)化開采的目的。其控制系統(tǒng)的任務(wù)是保護(hù)和控制機(jī)械設(shè)備的主控制器，而且需要對(duì)故障進(jìn)行檢測(cè)和信息記憶。并且，具有良好的人機(jī)交互界面，能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)顯示操作相液晶屏和防爆安全開關(guān)箱顯示儀表的功能。其中，開關(guān)箱與操作箱之間的信息傳輸應(yīng)用的是動(dòng)力載波技術(shù)，這種技術(shù)只需要利用普通的兩芯通訊電纜就可以實(shí)現(xiàn)，而且操作簡(jiǎn)單安全。對(duì)于整個(gè)電氣系統(tǒng)而言，主要體現(xiàn)的特點(diǎn)是設(shè)計(jì)理念比較先進(jìn)，顯示功能強(qiáng)大，能夠?qū)崿F(xiàn)較好的人機(jī)交互功能，而且安裝簡(jiǎn)便，易于操作，安全性能高。主要利用可編程控制器作為關(guān)鍵部分，實(shí)現(xiàn)短路故障、三相不平衡故障以及過電壓故障的監(jiān)控，而且也能夠?qū)崿F(xiàn)油泵的檢測(cè)和保護(hù)。同時(shí)，它還可以將電機(jī)運(yùn)行狀況、電氣參數(shù)以及故障信息顯示出來，以便工作維修人員參考[2]。電氣部分的控制由PLC來實(shí)現(xiàn)，將PLC和電流互感器、漏電檢測(cè)裝置、電機(jī)溫度保護(hù)裝置以及輸出信號(hào)連接，通過程序的編輯和運(yùn)行來實(shí)現(xiàn)整個(gè)電氣部分的自動(dòng)化、智能化控制，同時(shí)實(shí)現(xiàn)故障的智能性檢測(cè)、切斷以及存儲(chǔ)。
3機(jī)電一體化技術(shù)在采煤機(jī)中的應(yīng)用
采煤機(jī)是煤礦生產(chǎn)過程中最為重要的機(jī)械部件，其生產(chǎn)效率的高低直接決定了煤礦生產(chǎn)產(chǎn)量的高低，從而影響到煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。目前，我國(guó)采煤機(jī)中機(jī)電一體化應(yīng)用最為廣泛的是電牽引采煤機(jī)。它不同于傳統(tǒng)的液壓牽引采煤機(jī)，它的牽引性能、自動(dòng)化水平以及適應(yīng)能力更強(qiáng)，有效克服了采煤機(jī)在移動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的阻力，而且在采煤機(jī)下滑過程中，可以通過發(fā)電機(jī)的發(fā)電制動(dòng)來有效控制下滑速度。并且也能夠?qū)⑾禄瑫r(shí)產(chǎn)生的電能反饋回電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)能源的高效利用。例如，在煤礦實(shí)際開采過程中，隨著礦井深度的加深，煤層的傾斜角也會(huì)加大，大多數(shù)會(huì)呈現(xiàn)出40°~50°的傾斜角，這時(shí)，采煤機(jī)的工作面是傾斜的，就需要良好的制動(dòng)來對(duì)采煤機(jī)進(jìn)行制動(dòng)。電牽引采煤機(jī)軸端設(shè)置有良好的停電裝置，能夠有效避免采煤機(jī)才使用過程中的下滑現(xiàn)象。目前，我國(guó)采煤機(jī)的機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用已非常廣泛，而且在此基礎(chǔ)上也研發(fā)出了許多高性能、高質(zhì)量的機(jī)械設(shè)備[3]。
4機(jī)電一體化技術(shù)在支護(hù)設(shè)備中的應(yīng)用
在煤礦采煤實(shí)際工作中，大多數(shù)的支護(hù)設(shè)備采用的是液壓支架。但是，隨著電氣化生產(chǎn)技術(shù)的提高，電液綜合控制的支護(hù)設(shè)備應(yīng)用也越來越多。它主要是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和液壓控制技術(shù)，將二者有機(jī)結(jié)合起來，形成了定壓雙向鄰架的結(jié)構(gòu)，提高了支架承受頂板所帶來的負(fù)荷沖擊能力。而且，電液控制的支架也比傳統(tǒng)支架的移動(dòng)速度要快，同時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)支架工作狀態(tài)的有效監(jiān)測(cè)，提高支架的安全性能。液壓支護(hù)設(shè)備需要高壓液體裝置才能正常進(jìn)行工作，通常采用的是乳化液泵來提供液壓能力。目前，我國(guó)生產(chǎn)的智能化乳化液泵站系統(tǒng)分別由自動(dòng)配液系統(tǒng)和供液系統(tǒng)兩部分構(gòu)成。它具有自動(dòng)檢測(cè)郵箱、油位的功能，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)配液以及乳化液濃度的自動(dòng)檢測(cè)，一旦乳化液濃度不合標(biāo)準(zhǔn)，則會(huì)發(fā)出警報(bào)，并對(duì)其進(jìn)行定時(shí)反沖洗，調(diào)節(jié)其濃度。
5一體化技術(shù)在輸送機(jī)中的應(yīng)用
在我國(guó)煤炭實(shí)際生產(chǎn)過程中，進(jìn)行井下作業(yè)時(shí)，需要利用帶式輸送機(jī)將井下開采出的煤炭輸送到地面上的指定區(qū)域內(nèi)。所以，實(shí)現(xiàn)輸送機(jī)的機(jī)電一體化功能也是提高其輸送能力與工作效率的重要內(nèi)容。輸送機(jī)的電氣運(yùn)行系統(tǒng)以及計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)必須滿足相應(yīng)的作業(yè)要求，能夠有效抵制不良環(huán)境產(chǎn)生的影響，確保其能夠正常運(yùn)行。首先，電氣設(shè)備和信號(hào)傳輸設(shè)備必須具有良好的抗干擾性能。其次，需要做好絕緣、抗腐蝕性、抗老化的準(zhǔn)備。再次，還要具有良好的耐沖擊與抗震性能。特別是對(duì)于長(zhǎng)距離的帶式輸送機(jī)來說，由于傳輸距離比較長(zhǎng)，應(yīng)該增強(qiáng)設(shè)備的故障檢測(cè)和防護(hù)工作，保障其工作的安全性和穩(wěn)定性。當(dāng)前，我國(guó)研制的輸送機(jī)主要以可編程控制器為控制核心，而驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)則是采用行星齒輪減速器和調(diào)速型液力耦合器來實(shí)現(xiàn)，不僅有效提高了傳輸效率，而且能夠有效節(jié)約電能，提高能源利用率。
6結(jié)語
機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦機(jī)械中的應(yīng)用是我國(guó)現(xiàn)代化煤礦生產(chǎn)建設(shè)的需求，實(shí)現(xiàn)煤礦生產(chǎn)智能化、高效化、自動(dòng)化和安全化，是保障我國(guó)煤炭產(chǎn)業(yè)高效發(fā)展的重要保障。同時(shí)，也是優(yōu)化我國(guó)產(chǎn)能結(jié)構(gòu)、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、提升人們生活水平的重要措施。
作者：王龍 單位：同煤集團(tuán)地質(zhì)勘測(cè)處機(jī)電科
摘要：煤礦企業(yè)一直關(guān)注的熱點(diǎn)問題之一就是將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用到煤礦機(jī)械中，機(jī)電一體化是礦山機(jī)械中一個(gè)重要的研究課題，文章對(duì)國(guó)內(nèi)外煤礦機(jī)械技術(shù)的進(jìn)展做了簡(jiǎn)要描述，以煤礦機(jī)電技術(shù)為代表重點(diǎn)分析了機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦機(jī)械中的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化技術(shù)；煤礦機(jī)械；煤礦機(jī)電的應(yīng)用
進(jìn)入21世紀(jì)以來，機(jī)電一體化技術(shù)取得了巨大進(jìn)步，在研發(fā)方面也不斷成成熟。這一技術(shù)在煤礦中得到了普遍應(yīng)有，同時(shí)也成為了該領(lǐng)域的重要研究課題。對(duì)于煤礦開采的質(zhì)量和效率要求越來越高。實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)就離不開先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用和先進(jìn)理論知識(shí)的指導(dǎo)。隨著產(chǎn)業(yè)化和安全要求的不斷提高，重型化、智能化和無人化成為煤礦機(jī)械發(fā)展的方向。機(jī)電一體電技術(shù)取得巨大進(jìn)步的同時(shí)，也成功將有自動(dòng)化功能的機(jī)器人、微電子技術(shù)，成功的應(yīng)用在了采礦裝備中，實(shí)現(xiàn)了完美融合，所以這一技術(shù)得到了煤礦產(chǎn)業(yè)的廣泛重視。
1簡(jiǎn)析國(guó)內(nèi)外煤礦一體化技術(shù)研發(fā)進(jìn)展
所謂的煤礦機(jī)電一體化就是將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用在傳統(tǒng)的煤礦機(jī)械中，從而將其升級(jí)改造之后的新的煤礦開采技術(shù)。美國(guó)和日本是世界上最早研究機(jī)電一體化的兩個(gè)國(guó)家，這兩個(gè)國(guó)家將主要的研發(fā)方向放在了可以讓其適應(yīng)各種特殊環(huán)境的一系列機(jī)電機(jī)械設(shè)備上。這樣的機(jī)械設(shè)備可以有預(yù)測(cè)任務(wù)的功能，同時(shí)也可以預(yù)測(cè)出步驟和結(jié)果，事先編寫程序就可以自動(dòng)正常工作。我國(guó)在20世紀(jì)70年代就在尖端技術(shù)上引入機(jī)電一體化技術(shù)，經(jīng)過短暫的發(fā)展，就開始了對(duì)此項(xiàng)技術(shù)的研制工作。在此項(xiàng)工作中取得了很大的研究成果，很多大型煤礦企業(yè)研發(fā)出了功能強(qiáng)大的煤礦開采技術(shù)，并且擁有完全的核心技術(shù)產(chǎn)權(quán)，這為機(jī)電一體化技術(shù)在我國(guó)煤礦機(jī)械中的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
2目前我國(guó)煤礦機(jī)電的應(yīng)用現(xiàn)狀
現(xiàn)在我國(guó)研究的煤礦機(jī)械動(dòng)力系統(tǒng)主要由急速器和電機(jī)，以及運(yùn)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)三部分組成。這樣的機(jī)械單元環(huán)節(jié)多，占用大量的空間，使得整體機(jī)械的工作效率低下，因此系統(tǒng)的可靠性低，故障率高。這些狀況的出現(xiàn)使人們意識(shí)到機(jī)電一體化技術(shù)不僅僅是將電子科技和機(jī)械技術(shù)放在一起的簡(jiǎn)單疊加。只有成功的將其融合在一起，才可以成功的研發(fā)出功能齊全，安全性有保障的機(jī)電一體化系統(tǒng)。隨著工業(yè)化的進(jìn)展人們對(duì)于工作效率的要求越來越高，從而讓人們發(fā)現(xiàn)對(duì)于井下回采工作時(shí)，面對(duì)的回采速度這方面的要求不斷增大，因此對(duì)于煤礦機(jī)械化方面的水平也要求的越來越高。采用掘進(jìn)設(shè)備進(jìn)行施工大大提高了巷道掘進(jìn)速度。
2.1機(jī)電一體化技術(shù)在采煤機(jī)中的應(yīng)用
采煤機(jī)較傳統(tǒng)的液壓牽引機(jī)有很多優(yōu)點(diǎn)，主要體現(xiàn)在以下幾方面：（1）牽引穩(wěn)定性更高，現(xiàn)在動(dòng)力系統(tǒng)在機(jī)械前進(jìn)過程中有著很大的功能，主要用來提高部分牽引力，同時(shí)可以有效增強(qiáng)采煤機(jī)在克服阻力方面的能力，同時(shí)采煤機(jī)在下滑時(shí)，還具有制動(dòng)發(fā)電的功能。（2）采煤機(jī)電機(jī)的軸端裝有防止打滑的制動(dòng)器，使得制動(dòng)力矩加長(zhǎng)，從而保證機(jī)械能夠在斜度更大的坡上使用，使得機(jī)械的適用的作業(yè)環(huán)境更大。機(jī)電技術(shù)在此的應(yīng)用，使得煤礦企業(yè)在特殊環(huán)境下的作業(yè)效率更高，更加安全。（3）由于機(jī)械結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的液壓牽引不同，電牽引采煤機(jī)一般只會(huì)在整流子和電刷上產(chǎn)生磨損，這就使得電牽引采煤機(jī)故障率低，維護(hù)工作也相應(yīng)減少，大大延長(zhǎng)了機(jī)械的壽命。（4）電牽引采煤機(jī)裝配了高靈敏度的傳感器，反應(yīng)速度更快，更加精確，使得采煤機(jī)幾乎不會(huì)出現(xiàn)超負(fù)荷工作。
2.2機(jī)電一體化技術(shù)在采煤機(jī)中的功能
維護(hù)采礦作業(yè)安全和事故預(yù)警是采礦工作中必不可少的工作環(huán)境。礦山救護(hù)機(jī)器人能夠?qū)γ旱V井下的具體情況采取相應(yīng)的措施。一般具有以下幾種功能：（1）對(duì)井下被困人員進(jìn)行定位，還能夠測(cè)定有毒、可燃?xì)怏w的風(fēng)向并對(duì)其定量。（2）憑借裝配的模擬視覺系統(tǒng)自動(dòng)避開障礙物。（3）能夠及時(shí)發(fā)出信號(hào)，使沒有撤離的人員及時(shí)撤離。（4）還具備暫存井中，具有觀測(cè)圖像的功能，并將這些圖像傳輸?shù)娇刂婆_(tái)，能夠?yàn)榫茸o(hù)人員提供可靠的救援信息。
3煤礦機(jī)電一體化技術(shù)深入分析
3.1煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的結(jié)構(gòu)體系
煤礦機(jī)電系統(tǒng)主要由三部分組成，它們分別是控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以及操作系統(tǒng)，三部分缺一不可。這其中每一部分都有著十分重要的功能?？刂葡到y(tǒng)的主要功能是控制機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡。而開環(huán)控制和閉環(huán)控制兩部分則是現(xiàn)在十分常見的兩種控制系統(tǒng)。而驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)也由三部分組成，主要是驅(qū)動(dòng)力，減速器和傳感器。而操作系統(tǒng)則具有控制礦山系統(tǒng)完成十分詳細(xì)的任何的功能，同時(shí)可以通過提供各種各樣的命令，讓系統(tǒng)可以針對(duì)不同的環(huán)境面做出相對(duì)應(yīng)的操作，從而保證作業(yè)的順利進(jìn)行，避免在這過程中出現(xiàn)問題。
3.2煤礦機(jī)電系統(tǒng)的價(jià)值
這一系統(tǒng)的應(yīng)用可以幫助廣大工人，順利從不良的環(huán)境下成功脫離出來。對(duì)于工人的身體安全保障，有著不可深遠(yuǎn)的意義。煤礦礦井環(huán)境十分雜筷，處處充滿灰塵和各種各樣的有害氣體，而且環(huán)境潮濕陰暗，而在這種不良的環(huán)境下礦工要進(jìn)行高強(qiáng)度的工作，這對(duì)他們健康的影響程度是可想而知的。因此礦山機(jī)械設(shè)備的研制可以將從事繁重工作的煤礦工人解放出來。而且這種設(shè)備可以適應(yīng)危險(xiǎn)的作業(yè)環(huán)境，能夠高效的完成工作。因此只需要根據(jù)煤礦的具體情況采取恰當(dāng)?shù)脑O(shè)備，就能夠在各種復(fù)雜的環(huán)境中進(jìn)行采礦作業(yè)。
4結(jié)語
研制煤礦機(jī)電設(shè)備替代工作人員進(jìn)行礦山作業(yè)，適應(yīng)各種不良作業(yè)環(huán)境已經(jīng)是現(xiàn)在我國(guó)煤礦機(jī)械行業(yè)的主要研究方向。而這一研究主要通過機(jī)電設(shè)備的引進(jìn)，從而實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有煤礦機(jī)械的有效升級(jí)，從而在一定程度下提高開采量，保障開采出的煤的質(zhì)量。同時(shí)這種先進(jìn)設(shè)備的應(yīng)用可以幫助廣大采礦工人脫離十分有害的環(huán)境。而將可能齊全，同時(shí)十分安全可靠的控制系統(tǒng)，引進(jìn)到煤礦機(jī)械研究中，是提高機(jī)械性能的主要辦法。當(dāng)然這些技術(shù)的成功研發(fā)，要結(jié)合我的實(shí)際情況才可以進(jìn)入，這樣才可以保證項(xiàng)目的可能性，同時(shí)研究成功后才會(huì)有價(jià)值。
作者：吳國(guó)軍 劉彩紅 單位：太原理工大學(xué)
