機電一體化在煤礦機械中的應(yīng)用探討

（河南省許平煤業(yè)有限公司機電處，河南 汝州 467500）

機電一體化在煤礦機械中的應(yīng)用探討

郎建棟

（河南省許平煤業(yè)有限公司機電處，河南 汝州 467500）

本文以機電一體化在煤礦機械中的應(yīng)用為研究主題，分別對機電一體化技術(shù)概述、煤礦機械中機電一體化應(yīng)用意義以及我國煤礦機械機電一體化技術(shù)的具體應(yīng)用和未來發(fā)展方向進行了分析與闡述。

機電一體化；煤礦；煤礦機械；應(yīng)用

機電一體化是基于信息技術(shù)、計算機技術(shù)、電子通信技術(shù)、工程機械技術(shù)以及自動化技術(shù)不斷發(fā)展與應(yīng)用的基礎(chǔ)上得以實現(xiàn)。因此，機電一體化是一門綜合性、技術(shù)性較強的學科，具有功能多樣性的特點，在我國眾多領(lǐng)域尤其是制造業(yè)、工業(yè)以及煤礦機械中具有重要應(yīng)用價值。就我國煤礦機械而言，機電一體化的有效應(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水準，加大了煤炭企業(yè)的綜合競爭優(yōu)勢，是煤礦企業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的必然趨勢。但是，目前由于我國機電一體化技術(shù)研究與應(yīng)用相對較晚，在實踐應(yīng)用中存在一定缺陷，因此對煤礦機械中機電一體化應(yīng)用的研究具有重要現(xiàn)實意義。

1 機電一體化技術(shù)概述

機電一體化技術(shù)的概念最早起源于1970年前后的日本，是結(jié)合應(yīng)用機械技術(shù)與電子技術(shù)為一體的綜合性技術(shù)。隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展與應(yīng)用，機電一體化技術(shù)已成為以“微計算機”為主體的微電子技術(shù)、信息技術(shù)向機械工業(yè)滲透與機械電子技術(shù)相結(jié)合而形成的涵蓋自動控制技術(shù)、傳感測試技術(shù)、接口技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)、機械工業(yè)技術(shù)特征與功能為一體的綜合技術(shù)。因此，機電一體化在一定程度上具有功能多樣性、集成性、信息化、自動化等特點。基于機電一體化的完善與發(fā)展，機電一體化技術(shù)在我國煤礦企業(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，促進了煤礦企業(yè)機械化與自動化的建設(shè)與發(fā)展。

2 機電一體化在煤礦機械中的應(yīng)用意義

（1）機電一體化技術(shù)的應(yīng)用是煤炭企業(yè)發(fā)展的必然需求。隨著社會經(jīng)濟一體化進程的深化以及企業(yè)組織結(jié)構(gòu)的改革發(fā)展，機電一體化技術(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。隨著機電一體化技術(shù)在國際發(fā)展中的不斷完善以及我國對其重視程度的提升，在煤礦機械工程中的應(yīng)用已成為煤礦企業(yè)機電一體化技術(shù)應(yīng)用的典型代表。（2）機電一體化技術(shù)的應(yīng)用有利于提高煤礦機械生產(chǎn)效率。目前，在我國煤炭企業(yè)生產(chǎn)過程中，雖然已經(jīng)逐漸實現(xiàn)了機械化生產(chǎn)的全面覆蓋，但機械生產(chǎn)仍存在整體水平低下、工人勞動強度大、機械作業(yè)環(huán)境差、機械生產(chǎn)安全性不高等問題。而實現(xiàn)煤礦機械機電一體化技術(shù)的有效應(yīng)用，如傳送機、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。（3）機電一體化技術(shù)的應(yīng)用有利于煤炭企業(yè)的安全生產(chǎn)。機電一體化技術(shù)在煤礦安全監(jiān)督系統(tǒng)、后備保護設(shè)備等方面的應(yīng)用，有效提升了煤炭企業(yè)機械生產(chǎn)的安全性，降低了煤炭企業(yè)工作環(huán)境對員工的影響與傷害，推動了煤炭企業(yè)安全生產(chǎn)理念的落實與優(yōu)化。（4）機電一體化技術(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，煤礦機械機電一體化生產(chǎn)，改善了傳統(tǒng)多粉塵、潮濕、暗冷環(huán)境下的人工作業(yè)；降低了工人的勞動強度，自動化操作提升了機械生產(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)濟的發(fā)展提供了條件，如信息化維修、自動化操作、系統(tǒng)集成等行業(yè)得到了建設(shè)與發(fā)展。

3 機電一體化在煤礦機械中的具體應(yīng)用

（1）煤礦機械安全監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用。煤礦開采、運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，近年來，隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展以及科學技術(shù)的應(yīng)用，我國大多數(shù)煤炭企業(yè)結(jié)合自身實際情況，已經(jīng)安裝了煤礦機械安全監(jiān)控系統(tǒng)，利用機電一體化技術(shù)，實現(xiàn)了各安全監(jiān)控系統(tǒng)與采礦系統(tǒng)、運輸系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、監(jiān)管制動系統(tǒng)的連接，進一步實現(xiàn)了系統(tǒng)故障檢測與報警的自動化發(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，強化煤礦生產(chǎn)安全性。（2）輸送機中的應(yīng)用。輸送機是我國煤炭企業(yè)生產(chǎn)與運行中較為常用的一種煤礦機械設(shè)備，它具有半自動化、長距離連續(xù)運輸、高機械工作效率、大容量運輸?shù)忍攸c，對我國煤炭企業(yè)機械化工程建設(shè)與發(fā)展具有重要促進作用。近年來，隨著煤礦機械自動化、信息化、系統(tǒng)化的發(fā)展，煤礦機械帶式輸送機實現(xiàn)了機電一體化技術(shù)的有效應(yīng)用，有效提升了輸送機故障定位、安全預(yù)警、抗干擾、操作簡便等性能。其中可編程型PLC控制器的應(yīng)用，進一步提升了輸送機整體工作性能，實現(xiàn)了不同環(huán)境下的長期作業(yè)，有效減輕了工作勞動負擔，提升了煤礦機械生產(chǎn)效率。（3）采煤機與提升機中的應(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，工作強度較大。因此，采煤機的應(yīng)用對煤炭企業(yè)煤礦開發(fā)具有重要意義。在目前煤炭企業(yè)競爭日益加劇、煤炭企業(yè)開采事故頻發(fā)的背景下，采煤機的工作質(zhì)量與工作效率的提升具有重要研究價值。目前，我國應(yīng)用最廣泛的采煤機主要是電牽引采煤機，基于機電一體化技術(shù)的電牽引采煤機相對于傳統(tǒng)液壓牽引采煤機而言，其牽引作用更強，同時所需要的電能資源更小，操作控制性與工作效率更高，機械設(shè)備磨損性較小，是功能性與適用性較高的煤礦機械產(chǎn)品。提升機也是煤炭企業(yè)煤礦機械生產(chǎn)過程中，最具有應(yīng)用價值的機械產(chǎn)品。隨著我國煤礦機械機電一體化技術(shù)的應(yīng)用與革新，數(shù)字化交直流提升機已成為我國煤礦機械生產(chǎn)中提升機應(yīng)用的典型代表，并得到廣泛的重視與使用。數(shù)字化交直流提升機集合了包括電子通訊技術(shù)、計算機技術(shù)、自動化控制技術(shù)等多項新技術(shù)與高新科技成果，有效提升了煤礦機械生產(chǎn)的安全性、機械操作的簡便性，推動了我國煤炭企業(yè)綜合效益的提升，強化了煤炭企業(yè)生產(chǎn)的安全性。（4）煤礦機械工程在節(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)”等科學發(fā)展觀念的提出，我國煤炭企業(yè)在生產(chǎn)與管理中進行了改革與創(chuàng)新發(fā)展，在煤礦機械生產(chǎn)中，通過利用機電一體化技術(shù)的信息編程，有效降低了煤礦機械工程中帶式輸送機、液壓機、烘干機、提升機、傳送機對電能資源的消耗，實現(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)競爭優(yōu)勢。（5）煤礦機械其他方面的應(yīng)用。機電一體化在煤礦機械中具有廣泛的應(yīng)用，除上述提到的安全監(jiān)控系統(tǒng)、輸送機、采煤機、提升機等方面的應(yīng)用外，在計算機技術(shù)與液壓控制技術(shù)融合體系、在除塵機、煤礦機等機械設(shè)備自動變速系統(tǒng)，以及挖掘機安全系統(tǒng)中，同樣具有發(fā)揮著重要作用，用以提升煤炭企業(yè)的機械生產(chǎn)質(zhì)量與生產(chǎn)效率。

4 機電一體化在煤礦機械中應(yīng)用的發(fā)展方向

（1）智能化發(fā)展方向。基于社會對煤炭企業(yè)機械生產(chǎn)的要求以及科學技術(shù)的不斷創(chuàng)新，機械工程自動化以及機電產(chǎn)品智能化的要求不斷提高，從而促進了機電產(chǎn)品的智能化發(fā)展。基于計算機機器人技術(shù)發(fā)展基礎(chǔ)上的智能化技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用，將進一步實現(xiàn)煤礦機械機電一體化的完善，為煤炭企業(yè)機械化的發(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械中機電一體化技術(shù)向微觀領(lǐng)域以及微計算機方向的發(fā)展。機電一體化微型化系統(tǒng)的構(gòu)建，有利于進一步簡化機械操作程序，減少能源消耗，改變系統(tǒng)應(yīng)用元件體積，強化信息管理。（3）網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展方向。互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用已成為當今時代發(fā)展的主流趨勢，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。在煤礦機械生產(chǎn)中，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展已成為新時期煤炭企業(yè)研究與思考的重點，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企業(yè)改革發(fā)展的核心內(nèi)容，在煤礦機械生產(chǎn)中，對于機電產(chǎn)品的應(yīng)用應(yīng)在“為人民服務(wù)”的基礎(chǔ)上，進行不斷創(chuàng)新與完善，營造良好的工作環(huán)境，提升企業(yè)競爭優(yōu)勢。（5）綠色環(huán)保發(fā)展方向。“綠色生產(chǎn)”、“生態(tài)環(huán)境保護”已成為我國煤炭企業(yè)機械化生產(chǎn)建設(shè)的重要內(nèi)容，其中煤礦周邊環(huán)境的保護、水資源的再利用以及能源的節(jié)約是新時期煤礦機械機電一體化發(fā)展的必然需求，具有重要意義。

5 結(jié)語

總而言之，機電一體化技術(shù)在煤礦機械工程中的應(yīng)用具有重要意義，不僅有效提升了煤炭企業(yè)生產(chǎn)、運行與管理的工作效率，也促進了煤礦機械工程自動化與機械化進程的深度發(fā)展，提升了企業(yè)在市場中競爭的優(yōu)勢。基于經(jīng)濟全球化以及科技的不斷發(fā)展，為達到國際標準，煤礦機械機電一體化技術(shù)將得到進一步的創(chuàng)新發(fā)展，智能化、微型化、人性化的發(fā)展，將進一步推動煤炭企業(yè)安全、穩(wěn)定與可持續(xù)競爭發(fā)展的優(yōu)化。

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TD63

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：1671-0711（2017）06（上）-0154-02

152102310322 河南省重點科技攻關(guān)項目，微生物治理回采工作面上隅角瓦斯技術(shù)。