煤礦機電一體化技術的發展與思考

摘 要：機電一體化技術是機械化技術的最新成果。它涵蓋了當前先進的計算機技術、網絡技術、自動控制技術和通信技術，真正實現了生產過程的整合，大大提高了煤礦企業的工作效率，具有較強的實用性。本文分析了機電一體化技術在煤礦中應用的優勢，分析了機電一體化技術的發展現狀，并提出了相應的技術展望。

關鍵詞：煤礦生產；機電一體化；發展現狀

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。機電一體化將機械和電子結合起來，并將物流、能量流和信息流結合起來。更確切地說，機電一體化技術是高新技術融合的同義詞，其并不完全是機械和電子技術的結合。例如，許多機電一體化產品將光纖技術、網絡技術、智能技術等整合為一種新型、性能更優越的機電一體化產品，這些技術使機電一體化產品具有智能功能，可以更加輕易的達到最優控制，使產品具有通信功能，實現對多種機電一體化設備的協調控制。

1 煤礦機電一體化技術的優勢分析

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

2 當前我國煤礦機電一體化技術的應用的現狀及出現的問題

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

2.1 機電一體化生產管理不當

為了保證安全生產，許多煤礦企業制定了一系列生產規章制度，特別是對機械化設備的使用，而機電一體化技術也有一套完整的管理體系。但在實際生產過程中，由于缺乏基層管理和員工的關注，機電設備在管理上處于疏忽狀態，安全生產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，機電設備操作不當，也會造成安全事故。

2.2 機電設備方面的問題

隨著煤炭行業競爭的加劇，許多煤礦企業都在改革自動化開采方法的基礎上，加大了機電一體化技術的應用。然而，由于人的管理不當和設備的客觀原因，許多機電一體化設備已出現設備老化、設備不靈敏等問題，影響了煤礦生產效率。另外，許多企業沒有制定完整的設備維護機制，設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不強

機電一體化操作設備需要專業人員來操作，由不同專業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，或者工作失誤的發生，整個設備都會失效，影響采煤效率。因此，煤礦企業應加強對操作人員的培訓，提高其安全操作水平，制定網絡化、精細化的操作規程，為生產經營各環節編制相應的操作規程和技術指導手冊，制定相應的應急對策，加強設備的維護，及時消除設備運行的隱患。

3 煤礦機電一體化技術的發展趨勢

3.1 智能化趨勢

機電一體化技術實現了機械設備的自動化運行。在下一步的發展中，必須向智能化方向發展，解決設備運行中存在的智能缺陷，增加數據處理器，加強對生產運行參數的監測和分析。從而提高機電一體化設備的功能和應用，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測生產環境，綜合收集礦山地質、空氣和礦層信息，并將其匯集到安全評價數據庫中，提高產品評價的準確性，加強安全生產，保證生產人員的人身安全。

3.2 小型化趨勢

目前，小型化是電子工業的發展趨勢。小型化技術可有效減少設備體積，節約工作環境，提高生產作業的靈活性。煤礦機電一體化技術的研究開發也向著小型化發展，但其技術研究開發尚未成熟。大型機電設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備的安裝提供空間，這大大增加了生產成本。機電設備的小型化在保證自動化生產的基礎上減少了設備的體積，有利于減少礦井巷道建設，從而提高生產效率。

3.3 系統化趨勢

煤礦機電一體化技術應用于安全生產監測和生產調度中，通過信息采集器來搜集礦井內的生產信息，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評估，使安全保護和生產過程連接成一個統一的系統。加強機電一體化技術的系統研究也是其發展的趨勢，它集成了信息采集系統、計算機系統、機械設備系統、數據評價系統和電路系統為一體，實現了各環節信息無障礙的傳輸，有效地保證了生產的流暢性，保持安全生產的煤礦系統，避免由于失敗的鏈接影響整個機電系統的運行。

3.4 綠色化趨勢

對于煤礦這樣高污染高耗能的行業來說，綠色化是其生產過程必須努力的方向。因此，綠化機電一體化技術的發展趨勢也是行業發展的必然。煤礦機電一體化技術應該以綠色安全、無污染作為一個里程碑，優化煤礦機電一體化技術生產模式，對每個環節進行綠色低碳評估，減少不可避免的高能耗，并將環境保護的概念貫徹于技術研發的始終必須堅持。經濟與生態保護共同發展，不能由于機電一體化技術的應用產生高能耗、高污染。因此，煤礦機電技術的綠色化是社會發展的必然結果。

4 關于發展我國煤礦機電一體化技術的思考

21世紀，中國煤礦機電一體化技術產品有了很大發展。機電一體化技術在煤礦各個環節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和高效發展的需要，必須掌握信息時代機電一體化技術的特點和動態，實現相關技術發展。

4.1 選擇強大的PLC

作為機電一體化的核心設備——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品。因此，在煤礦機電一體化產品的設計中，應選擇功能強大的PLC或嵌入式計算機，使其“思維”更加發達。

4.2 增強通信能力

新開發的煤礦機電一體化產品應具有通信功能，所選通信模塊應具有良好的開放性和高可靠性，以便于與控制網絡的連接。

4.3 實現產品標準化

雖然我國已有許多煤礦機電一體化產品，但品種復雜，標準不統一。應提高機電一體化產品的標準化生產水平，實現產品的標準化、體系化。

4.4 提高智能化水平

提高煤礦機電一體化產品的智能化水平，可以判斷機電設備的狀態及周圍環境，使設備能夠自動運行。同時，可以快速分析采集到的參數，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備的智能化水平非常重要。

5 結 語

總之，機電一體化技術在煤礦生產中的應用，極大地提高了煤礦的生產安全，逐步實現了生產過程的自動化和機械化，減輕了職工的負擔，優化了地下生產環境。因此，機電一體化技術的發展應在原有技術優勢的基礎上逐步向智能化、小型化、系統化、綠色化的方向發展，以提高煤礦的生產效率。

參考文獻

[1]鄭鵬博.煤礦機電一體化技術的應用現狀及展望[J].中國高新技術企業，2014（30）.

[2]李婷婷.煤礦機電一體化的發展趨勢淺析[J].科技與企業，2013（20）.

[3]趙 偉.淺談機電一體化技術的發展在煤礦的應用[J].煤，2010（7）.

收稿日期：2018-11-9