煤礦機(jī)電一體化發(fā)展技術(shù)展望

李 貞

（大同煤礦集團(tuán)鐵峰煤業(yè)有限公司，山西 右玉037200）

0 引言

作為我國重要的能源資源之一，煤炭在國民的生活和生產(chǎn)活動中占據(jù)著舉足輕重地位，對我國的國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展有著關(guān)鍵性的影響。機(jī)電一體化技術(shù)作為一種新的學(xué)科，融合微電子技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、軟件編程技術(shù)、自動控制技術(shù)以及信息技術(shù)等多個(gè)學(xué)科的內(nèi)容，且由于相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，我國的機(jī)電一體化技術(shù)獲得了明顯的進(jìn)步和提升。而機(jī)電一體化的快速崛起，引來了諸多煤礦企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者的關(guān)注，機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦工作中得到了大力的推廣和應(yīng)用，帶動了煤礦企業(yè)的發(fā)展。因此，對當(dāng)前的煤礦企業(yè)而言，要想發(fā)展企業(yè)，提高企業(yè)的市場競爭力，是企業(yè)能夠長久的立于不敗之地，發(fā)展煤礦機(jī)電一體化技術(shù)是十分有必要的。本文將對當(dāng)前煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀以及其中的核心技術(shù)進(jìn)行簡要的敘述和分析，并嘗試對煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行預(yù)估和猜測。

1 我國煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

我國的機(jī)電一體化技術(shù)起源于20世紀(jì)70年代，在山西大同礦務(wù)局對由我國自主設(shè)計(jì)制造和裝備的第一套綜合機(jī)械化采煤工作設(shè)備進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。發(fā)展至20世紀(jì)80年代，隨著我國改革開發(fā)的推行，綜合機(jī)械化采煤技術(shù)在我國得到了空前的發(fā)展，加快了我國煤礦機(jī)電一體化的發(fā)展進(jìn)程，在這個(gè)期間煤礦企業(yè)逐漸開始采用以電為牽引的采煤機(jī)，液壓牽引的方式逐漸被淘汰。到了20世紀(jì)90年代中期，我國的信息技術(shù)進(jìn)步較大，促進(jìn)了我國在采運(yùn)機(jī)械的微機(jī)監(jiān)控、故障檢測以及支架電液微機(jī)等技術(shù)深入研究和發(fā)展，同時(shí)在這一時(shí)期我國成功研制出了大功率的電牽引采煤機(jī)，大大提高的采煤機(jī)的工作效率。而在進(jìn)入21世紀(jì)之后，隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化的加深，我國的市場經(jīng)濟(jì)建設(shè)愈加成熟和完善，我國煤礦機(jī)電一體化技術(shù)在研究領(lǐng)域和應(yīng)用領(lǐng)域都取得了豐碩的成果，在煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控方面和大型固定設(shè)備的后備保護(hù)方面均有較大的突破。

我國的機(jī)電一體化真正計(jì)算下來其發(fā)展不過四五十年的時(shí)間，煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展時(shí)間更短，已經(jīng)取得如今喜人的成果是相當(dāng)值得國人所驕傲的。但是客觀而言，我國的機(jī)電一體化技術(shù)相對某些發(fā)達(dá)國家而言還是存在許多有待改善之處，這固然是由于，我國的煤炭工業(yè)發(fā)展起步較晚，相對機(jī)械、電子、航天、化工、冶金等工業(yè)技術(shù)其基礎(chǔ)較為薄弱，但是更多的還是由于經(jīng)驗(yàn)不足，技術(shù)開發(fā)水平有限，缺少專業(yè)性的人才和先進(jìn)的管理理念，國內(nèi)煤礦企業(yè)的經(jīng)營規(guī)模較小，缺乏規(guī)范性。

2 煤礦機(jī)電一體化的核心技術(shù)

2.1 傳感與檢測技術(shù)

機(jī)電一體化技術(shù)的傳感與檢測裝置主要是通過信心系統(tǒng)的輸入端獲取信息，并將信息傳遞到信息處理器。因此從某種程度上可以將機(jī)電一體化技術(shù)的傳感與檢測裝置視為煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)的感受器官。傳感器的作用就是將檢測元件上所承載的信息轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)可以識別的電信號。

2.2 計(jì)算機(jī)與信息處理技術(shù)

硬件技術(shù)、軟件技術(shù)、數(shù)據(jù)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)以及通信技術(shù)是計(jì)算機(jī)與信息處理技術(shù)的主要內(nèi)容。現(xiàn)場總線技術(shù)是當(dāng)前煤礦工作中所普遍使用的一種計(jì)算機(jī)與信息處理技術(shù)，這種技術(shù)既適用于單體裝備，在過程控制系統(tǒng)方面也具有較大的優(yōu)勢。

2.3 機(jī)械制造技術(shù)

機(jī)械制造技術(shù)是機(jī)電一體化技術(shù)的重要組成部分，對機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展有著關(guān)鍵性的影響。當(dāng)前，機(jī)械制造技術(shù)主要應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械工藝這兩個(gè)方面。除此之外，將計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)引入現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)成為一種新的趨勢。

3 我國煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢

3.1 智能化

煤礦機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的最終目標(biāo)與許多其他的技術(shù)一樣，均是以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的智能化為目標(biāo)。當(dāng)前我國的煤礦機(jī)電一體化技術(shù)系統(tǒng)在智能方面還存在諸多需要改進(jìn)的地方，因此研發(fā)出更為先進(jìn)科學(xué)的技術(shù)應(yīng)用于煤礦機(jī)電一體化技術(shù)上，提高煤礦機(jī)電一體化的功能性和實(shí)用性價(jià)值，是今后煤礦機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)。只有這樣才能切實(shí)提高煤礦機(jī)電一體化技術(shù)系統(tǒng)的智能性，降低煤礦開采工作的困難程度和風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)，且智能化技術(shù)的應(yīng)用既提升了煤礦工作的質(zhì)量和工作效率，同時(shí)也為煤礦工作人員的作業(yè)提供了較為準(zhǔn)確的信息，為煤礦工作人員的安全提供了保障。

3.2 系統(tǒng)化

雖然在現(xiàn)階段，我國的煤礦企業(yè)在利用機(jī)械設(shè)備進(jìn)行煤礦作業(yè)時(shí)所采取的均是當(dāng)前最為先進(jìn)的機(jī)電一體化技術(shù)，但是在實(shí)際的應(yīng)用過程中并沒有能夠形成機(jī)電一體化技術(shù)系統(tǒng)，更談不上發(fā)揮系統(tǒng)的作用。就我國的煤礦企業(yè)來看，國有新建的大中型煤礦企業(yè)在機(jī)電一體化技術(shù)系統(tǒng)化方面遠(yuǎn)比傳統(tǒng)的中小型煤礦企業(yè)做得好，且由于隨著系統(tǒng)化程度的逐漸加深，大中型煤礦企業(yè)獲得了不小的收益。因此在未來的煤礦機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展過程中，增強(qiáng)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的系統(tǒng)化意識，將成為我國煤礦企業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的重點(diǎn)內(nèi)容。

3.3 綠色化

綠色環(huán)保是當(dāng)前能源開采的主題。隨著人們環(huán)保意識的增強(qiáng)，煤礦開采、開發(fā)工作的環(huán)保工作得到社會大眾的廣泛關(guān)注。煤礦機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的綠色、安全、無公害將成為機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的主要趨勢之一，這也就要求煤礦企業(yè)能夠不斷優(yōu)化生產(chǎn)模式，在注重經(jīng)濟(jì)利益的同時(shí)，將生態(tài)保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展放在企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的突出位置，重視資源補(bǔ)償，不能只顧眼前利益，而不顧長遠(yuǎn)發(fā)展，要遵循生態(tài)發(fā)展的規(guī)律，有度開發(fā)，有償開發(fā)、綠色開發(fā)。

3.4 程序化

在當(dāng)前的時(shí)代背景之下，產(chǎn)品的程序化是現(xiàn)代煤礦企業(yè)機(jī)電一體化發(fā)展的必然結(jié)果。但是，正如上文所言我國的機(jī)電一體化起步較晚，與國外的機(jī)電一體化技術(shù)相對，在機(jī)械設(shè)備程序化方面還存有者較大的差距，所以加快我國產(chǎn)品程序化進(jìn)程，不斷縮小我國煤礦機(jī)電一體化技術(shù)與發(fā)達(dá)國家在這方面的差距，將成為我國煤礦機(jī)電一體化發(fā)展的主要內(nèi)容。

3.5 微型化

雖然當(dāng)前我國煤礦機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的微型化程度不高，但是隨著我國微電子技術(shù)的迅速崛起，微型化將在我國企業(yè)生產(chǎn)中獲得更多的推廣與應(yīng)用。微電子技術(shù)作為機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)，有效解決了煤礦工作企業(yè)因使用大型生產(chǎn)機(jī)械而帶來的不便，使得煤礦采集工作更加高效、便捷、安全，促進(jìn)了煤礦工作的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。正是因?yàn)槲㈦娮蛹夹g(shù)在煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用中所帶來的特殊效用，所以微型機(jī)械受到更多的關(guān)注與應(yīng)用，且微型化也將成為我國煤礦機(jī)電一體化發(fā)展過程中的必經(jīng)之路。

4 結(jié)語

眾所周知，煤礦工作是一種風(fēng)險(xiǎn)相對較高的工作，尤其是礦井作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)更高。因此對于煤礦工作而言，安全是首位，其次才是環(huán)保以及企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益。煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用不僅使我國的煤礦工作的安全系數(shù)得到顯著的提升，也提高了我國的煤礦工作的效率。雖然當(dāng)前我國的煤礦機(jī)電一體化技術(shù)還沒有達(dá)到完全成熟的地步，但隨著我國煤礦企業(yè)和相關(guān)單位的一些整改措施的進(jìn)一步落實(shí)，我國的煤礦機(jī)電技術(shù)發(fā)展的逐漸向智能化、系統(tǒng)化、綠色化、微型化和程序化發(fā)展，使得我國的煤礦開發(fā)事業(yè)呈現(xiàn)出一副欣欣向榮的發(fā)展態(tài)勢。

［1］李貴篤.煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用及管理[J].企業(yè)研究，2012(12).

［2］張春利.機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2010(13).

［3］楊勁偉.煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用及管理研究[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2014(04).