機(jī)電一體化系統(tǒng)在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用

朱紹寧

山東省滕州曹莊煤炭有限責(zé)任公司，山東滕州 277519

現(xiàn)代社會科學(xué)技術(shù)的地位日趨重要，其所展示、發(fā)揮的力量也越來越強(qiáng)大，機(jī)電一體化就是當(dāng)中非常重要的一項科學(xué)技術(shù)，其將機(jī)械和電子技術(shù)融合在一起，是一項把機(jī)械與自動控制以及計算機(jī)和信息處理等綜合運(yùn)用的復(fù)合技術(shù)。機(jī)電一體化把微電子技術(shù)融入到了傳統(tǒng)的機(jī)械工程當(dāng)中，使得能流、物流以及信息流三種在當(dāng)今社會地位很高的元素融為了一體。在煤炭的生產(chǎn)過程當(dāng)中，數(shù)以萬計噸位的煤炭經(jīng)過深處的挖掘由地底輸送到地上，所以在這過程當(dāng)中就需要用到很多的機(jī)械設(shè)備以及電子設(shè)備才足以完成該工作中的采集、挖掘、輸送等一系列的工序，這個過程要想達(dá)到高效率的產(chǎn)出高品質(zhì)產(chǎn)品，最佳選擇便是采用機(jī)電一體化技術(shù)。

1 在煤礦生產(chǎn)過程中如何利用機(jī)電一體化技術(shù)

1.1 采用數(shù)字化提升機(jī)

在目前的煤炭生產(chǎn)中已基本全部采用數(shù)字化交直流提升機(jī)，這已經(jīng)很大程度上的利用了機(jī)電一體化技術(shù)，在構(gòu)造上將驅(qū)動和滾筒合二為一的內(nèi)裝式提升機(jī)把機(jī)器的結(jié)構(gòu)很大程度上的簡化了。從另一方面來說數(shù)字化提升機(jī)的采用也增加了其可靠性并且使其硬件配置簡單化以及具有更好的兼容性。利用機(jī)電一體化技術(shù)，采用數(shù)字化提升機(jī)，總線式使得安裝電器簡單易操作，方便的把機(jī)械與自動控制以及微機(jī)和電子等實現(xiàn)復(fù)合化。

1.2 采用電牽引采煤機(jī)

采用電牽引采煤機(jī)是機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦運(yùn)用中的一個典型應(yīng)用。跟傳統(tǒng)的液壓牽引采煤機(jī)對比之下，可以得出電牽引采煤機(jī)有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢。電牽引相比液壓牽引可以提供更強(qiáng)的牽引力表現(xiàn)了優(yōu)越的牽引性能；電牽引推進(jìn)采煤機(jī)，可以抗拒采煤機(jī)移動所產(chǎn)生的阻力；在采煤機(jī)下滑的時候電牽引可以適時的發(fā)電制動且與此同時能夠產(chǎn)生電力回饋；在牽引電動機(jī)的軸端安裝的制動裝置使得電牽引采煤機(jī)不需要增加其他防滑裝置而應(yīng)用于大傾角煤層中，因為制動裝了的設(shè)計力矩足夠大，能夠在停機(jī)時有效的制止機(jī)器的滑動；電牽引跟傳統(tǒng)的液壓牽引相比除了電機(jī)的電刷有些許磨損外其他是幾乎沒有太多磨損的，因而增長了其使用壽命，增加了運(yùn)行的穩(wěn)定性，所以比較之下工作性能更為穩(wěn)固可靠，很少出現(xiàn)故障，不需要過多的維修；電牽引采煤機(jī)可以通過電控系統(tǒng)更快的改變參數(shù)，反應(yīng)迅捷靈敏，從根本上杜絕了采煤機(jī)的過度負(fù)荷問題；電牽引采煤機(jī)是把電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，這種轉(zhuǎn)換單向可實施且能效利用率高達(dá)99%，且構(gòu)造簡單，傳動設(shè)備體積小、重量輕，效率大大提高。目前我國與發(fā)達(dá)國家相比，在輸送機(jī)技術(shù)上還有所欠缺，還有很多問題沒有解決，因而制約力輸送機(jī)的工作能效并且限制了輸送機(jī)的單機(jī)長度。輸送機(jī)的在線監(jiān)視技術(shù)也繼續(xù)提高，目前的穩(wěn)定性、可靠性、靈敏性等都還不足以達(dá)到先進(jìn)水平。這些問題的存在使得輸送帶中驅(qū)動點(diǎn)不宜過多，一般來說只有三個，這也是輸送機(jī)輸送技術(shù)發(fā)展上一個很需要解決的制約問題。

2 如何更好地將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于煤礦生產(chǎn)中

在煤礦生產(chǎn)領(lǐng)域中，雖然我國在機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用上已經(jīng)取得了比較大的進(jìn)步，能夠把機(jī)電一體化技術(shù)深入的滲透到每個環(huán)節(jié)的生產(chǎn)過程中，但是同國際領(lǐng)先水平相比還是有很大距離的。在如今的信息時代，必須時刻關(guān)注機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展，了解其特點(diǎn)及動向，如此才能使我國的機(jī)電一體化技術(shù)跟上國際領(lǐng)先水平的步伐，達(dá)到機(jī)電一體化產(chǎn)品符合相關(guān)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)、形成系列化的目的。機(jī)電一體化的核心裝置就是計算機(jī)，因為計算機(jī)有非常強(qiáng)大的運(yùn)算和存貯能力，而且它的功耗和體積都很小，更加適合于被作為在狹小空間工作的煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品。為了保證機(jī)電一體化產(chǎn)品工作性能的可靠性，要選擇嵌入式計算機(jī)來對其進(jìn)行設(shè)計；為保證與控制網(wǎng)絡(luò)的通信控制流暢便捷，需要選擇更可靠并且開放的通信模塊來保證新產(chǎn)品的通信性能；智能水平的更高要求也是煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品的需要，能夠準(zhǔn)確判斷設(shè)備及周圍環(huán)境的狀態(tài)使產(chǎn)品能自動做出調(diào)整以適應(yīng)環(huán)境并調(diào)適至最佳工作狀態(tài)，這是需要高智能化水平才能達(dá)到的，與此同時還需要快速及時的分析參數(shù)，診斷故障并根據(jù)結(jié)果預(yù)測可能會在之后出現(xiàn)的故障；要密切的關(guān)注煤礦機(jī)電一體化高新技術(shù)的發(fā)展，及早將高新技術(shù)應(yīng)用于實際生產(chǎn)之中，以期早日實現(xiàn)自動化生產(chǎn)。

3 煤礦生產(chǎn)中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)的前景

目前我國的煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品已經(jīng)比較廣泛的應(yīng)用到了生產(chǎn)之中，這些產(chǎn)品大多操作簡便而且易于維護(hù)，具有體積小、安全性能高等等鮮明的優(yōu)點(diǎn)，這不僅減輕了工作人員的勞動強(qiáng)度還很大地提高了生產(chǎn)效率，給我國帶來了社會以及經(jīng)濟(jì)兩方面的巨大收益。雖然我國煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品已具有信息化以及程序化和智能化等特點(diǎn)，但是相距國際領(lǐng)先水平的距離推動著我們繼續(xù)深入研究，長遠(yuǎn)看來，煤礦機(jī)電一體化的發(fā)展前景有：1）強(qiáng)大的通信功能是自動化生產(chǎn)高效準(zhǔn)確運(yùn)行的保障；2）自主開發(fā)新技術(shù)，研究煤礦開采中機(jī)電一體化核心技術(shù)并研發(fā)配套的設(shè)備；3）應(yīng)用專家系統(tǒng)和微處理器以及計算機(jī)并在此基礎(chǔ)上建立運(yùn)行工況的檢測；4）把煤礦機(jī)器人應(yīng)用于實際生產(chǎn)當(dāng)中可以有效提高效率、減少損失。

4 結(jié)論

在這個各種先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的年代，煤礦生產(chǎn)中機(jī)電一體化的一個重要特色就是信息流，煤礦產(chǎn)品的生產(chǎn)過程突破了傳統(tǒng)工藝，在性能和功能上發(fā)展迅速，數(shù)字化、自動化、智能化等方面都可以看出在煤礦生產(chǎn)自動化的發(fā)展歷程中機(jī)電一體化是根本，在每一道工序中均得到了或大或小的應(yīng)用，這些技術(shù)和產(chǎn)品的推廣為我國煤礦業(yè)得以實現(xiàn)高效、安全的生產(chǎn)做出了不可磨滅的貢獻(xiàn)。在未來，伴隨著新技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，煤礦機(jī)電一體化比必然將得到更好的應(yīng)用和發(fā)展。

[1]機(jī)電一體化實用手冊[M].北京：科學(xué)出版社，2007.

[2]譚得健，徐?？?自動化技術(shù)、信息技術(shù)在我國煤礦企業(yè)的應(yīng)用[J].工況自動化，2003.

[3]張念超.我國煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀淺析[J].商業(yè)文化（學(xué)術(shù)版），2008(3).

[4]徐春鳳.電氣自動化在煤機(jī)產(chǎn)品上的應(yīng)用[J].科技信息，2011(4).

[5]靳聰，許長志.淺談機(jī)電一體化在我國煤炭生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].中國科技縱橫，2010(24).

[6]靳聰，許長志.淺談機(jī)電一體化在我國煤炭生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].中國科技縱橫，2010(24).