機電一體化在煤礦機械中的運用

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1機電一體化及其研究意義

機電一體化也稱為機械電子工程學(xué)，是機械學(xué)與電子學(xué)共同結(jié)合的產(chǎn)物,涵蓋自動控制、計算機、微電子、信息技術(shù)、液壓技術(shù)、機械技術(shù)等多門學(xué)科，涉及范圍十分廣泛，具有較強的綜合性的一門全新技術(shù)。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)突飛猛進，以微電子技術(shù)為核心的高新技術(shù)不斷與機械技術(shù)相結(jié)合，機械制造技術(shù)不斷融入微型計算機及微處理技術(shù)、信息處理技術(shù)、傳感技術(shù)和檢測技術(shù)等多內(nèi)容，使得煤礦機械等機電產(chǎn)品的性能向智能化、自動化、數(shù)字化以及柔性化方向發(fā)展，并在國內(nèi)不斷的被推廣使用。在煤礦機械中應(yīng)用機電一體化具有以下幾方面重要意義：第一，能夠有利于勞動效率的提高。在煤礦機械中應(yīng)用功能機電一體化技術(shù)能夠有效轉(zhuǎn)變了以往的煤礦作業(yè)模式，大大降低了作業(yè)人員的勞動強度，大大提高勞動生產(chǎn)率。例如，在進行巷道開挖過程中運用掘進機能夠?qū)崿F(xiàn)了了破、裝、運煤等環(huán)節(jié)一體化等。第二，能夠有效提升作業(yè)安全保障。因為煤礦作業(yè)安全直接關(guān)系著作業(yè)人員的身體健康以及生命安全，并且也與企業(yè)以及國家資源財產(chǎn)有著較大關(guān)系。在煤礦機械中應(yīng)用機電一體化能夠確保煤礦作業(yè)的高效進行。例如，運用煤礦機電系統(tǒng)，不但可以確保設(shè)備的防爆性能良好，同時在安全保護方面同樣具有嚴格的要求。

2機電一體化技術(shù)在煤礦機械中的應(yīng)用

2.1機電一體化技術(shù)在采煤機上的應(yīng)用

電牽引采煤機就是機電一體化應(yīng)用的主要例子，是煤礦開采過程中最重要的機械設(shè)備之一，采煤機的工作質(zhì)量和效率對煤礦的產(chǎn)量產(chǎn)生直接的影響，具有系統(tǒng)整機效率高、可靠性好、磨損小、動態(tài)特性良好和維修方便等，能夠有效降低企業(yè)生產(chǎn)成本，進一步增加企業(yè)經(jīng)濟效益。牽引采煤機比傳統(tǒng)的液壓牽引式采煤機能提供牽引力更大更強，其軸端配備了性能良好的停電功能，能夠有效解決生產(chǎn)過程中的滑動問題，當采煤機下滑過程中還能發(fā)電制動，節(jié)約能源，并在大傾角的煤層中牽引運行。

2.2在煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)是煤礦機械中體現(xiàn)機電一體化最關(guān)鍵的技術(shù)。我國安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)起步比較晚，1990年代起我國研究人員通過不斷的學(xué)習(xí)和研究國外先進的煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控技術(shù)，經(jīng)過科學(xué)家們的不懈努力，結(jié)合我國煤礦的實際情況，研制出了適合我國煤礦行業(yè)的煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)，其中包括：我國常州自動化研究所研制的kj95系統(tǒng)、煤科院重慶分院研制的kj90系統(tǒng)等。隨著計算機科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)逐漸實現(xiàn)了智能化，大大提升了生產(chǎn)的安全和效率。

2.3機電一體化技術(shù)在提升機上的應(yīng)用

機電一體化技術(shù)在提升機主要有含內(nèi)裝式提升機和全數(shù)字化提升機，涉及通信、電力電子、自動控制、機械等多項先進的科學(xué)技術(shù)，全數(shù)字化提升機還通過采用總線的方式，極大簡化了電器的安裝過程的同時大大提高了機械的可靠的程度，具有自動化水平高、機械效率高、抗干擾能力強，連續(xù)輸送距離長、輸送量大，能夠在惡劣的環(huán)境下長時間工作，機械出現(xiàn)故障，維修時間段等優(yōu)點，大大提高工作效率。

2.4在其他方面的應(yīng)用

機電一體化技術(shù)除上述內(nèi)容以外還常常被用于煤礦機械中的其他方面，例如：煤礦開采中的運輸所需的液壓支架中電子或微電腦技術(shù)與液壓控制技術(shù)形成有效的結(jié)合，能夠?qū)崿F(xiàn)自動移架或定壓雙向鄰架的要求的同時提高了負載控制的效果，以及自動采礦設(shè)備、電子支護設(shè)備、自動液壓控制系統(tǒng)也不斷嘗試著引入機電一體化技術(shù)，雖然存在有一定難度的，但煤礦企業(yè)根據(jù)自身需要有選擇性地應(yīng)用上述技術(shù)，在一定程度上完全可以有效提升企業(yè)的生產(chǎn)效率與生產(chǎn)安全性。

3煤礦機械機電一體化技術(shù)的意義

3.1提高煤礦生產(chǎn)效率

機電一體化被廣泛的應(yīng)用于采煤機和提升機上，實現(xiàn)煤炭生產(chǎn)的自動化，可以省略許多生產(chǎn)過程中流程之間的銜接步驟，改善落后的作業(yè)模式，極大的簡化生產(chǎn)方式，還能通過總控制系統(tǒng)對煤炭生產(chǎn)的全過程進行實時監(jiān)控，并進行相應(yīng)的生產(chǎn)調(diào)整，使煤礦生產(chǎn)精確度更高，從而節(jié)約很多不必要的生產(chǎn)時間，提升整體生產(chǎn)效率。

3.2提高煤礦生產(chǎn)安全性

煤礦生產(chǎn)安全性問題一直是社會各界關(guān)注的焦點，我國傳統(tǒng)的煤礦生產(chǎn)環(huán)境都是多粉塵、陰冷、潮濕的的情況，不僅嚴重威脅到煤礦開采工人的身體健康和生命安全，而且生產(chǎn)設(shè)備上期處于這樣的環(huán)境下，也會容易發(fā)生機械故障，影響機械的正常運行和生產(chǎn)效率。煤礦機械中機電一體化技術(shù)的應(yīng)用，實現(xiàn)煤礦開采故障的自動化，創(chuàng)造安全的煤礦開采工作環(huán)境，改善了工作環(huán)境，加大了勞動保障，最大程度降低安全事故的發(fā)生幾率，使礦工的人身安全得到了有力的保障，有效的保證了煤礦工人們的生命安全，同時安全事故發(fā)生率減少，不僅有力與煤礦開采企業(yè)樹立良好的強企業(yè)形象，增強了人們?nèi)罕妼γ旱V企業(yè)工作環(huán)境安全的信賴程度，也有利于減少煤炭企業(yè)的人員傷亡和經(jīng)濟損失，提高煤礦開采企業(yè)的整體經(jīng)濟效益。

3.3有利于推動煤礦行業(yè)的發(fā)展

21世紀是信息化時代，智能化程度越來越高。機電一體化系統(tǒng)融入了電氣工程、機械工程、信息技術(shù)、計算機技術(shù)等新興技術(shù)，提高了企業(yè)的工作效率和質(zhì)量，節(jié)能減排，實現(xiàn)煤炭行業(yè)又好又快發(fā)展，反過來又推動煤炭行業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)的進步。

4機電一體化在煤炭機械中應(yīng)用的發(fā)展趨勢

4.1智能化人工智能技術(shù)

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，我國的科學(xué)技術(shù)水平不斷提高，我國在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、混沌力學(xué)等領(lǐng)域不斷進行突破，取得了豐碩的成過，為提高機電一體化水平的提高奠定良好的技術(shù)基礎(chǔ)。而且隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，煤炭需求不斷在上漲，煤炭開采難度不斷增加，加上人們環(huán)保意識的增強，煤炭才開不能像以前那樣采取先污染后治理的生產(chǎn)模式，因此，對煤炭開采的技術(shù)要求更為嚴格，所以需要煤炭生產(chǎn)機械產(chǎn)品具有超強的邏輯判斷能力、推理能力，甚至可以自主根據(jù)開采環(huán)境來進行決策。

4.2應(yīng)用更加人性化

機電一體化應(yīng)用于煤炭機械設(shè)備上是為了更好的服務(wù)于人類的生產(chǎn)活動。隨著人們審美觀念的提高，不僅要是煤炭生產(chǎn)機械設(shè)備能夠滿足生產(chǎn)需求，進一步完善機電產(chǎn)品的性能和結(jié)構(gòu)，還要照顧到人們的審美需求，要求設(shè)備能夠具有不同的外形，色彩更豐富些，使設(shè)備更貼近煤炭生產(chǎn)工人的需求，更好的為我們的生產(chǎn)生活服務(wù)。

4.3應(yīng)用更加環(huán)?；?/p>

隨著人們環(huán)保意識的不斷提高，人們對環(huán)境破壞等相關(guān)問題也越來越關(guān)注，煤炭生產(chǎn)企業(yè)作為生態(tài)環(huán)境的重要污染源，一直都是大氣污染防治的重點，而在現(xiàn)今這個高新技術(shù)快速發(fā)展的年代，加快推進煤炭生產(chǎn)機械設(shè)備智能應(yīng)用水平無疑是降低環(huán)境污染的有效途徑。因此，機電一體化在煤炭機械中的應(yīng)用也將隨著社會發(fā)展的需要而不斷走向環(huán)?；?、生態(tài)化。

5結(jié)語

總而言之，機電一體化作為煤炭生產(chǎn)中的一項重要技術(shù)應(yīng)用，其在提高生產(chǎn)效率、生產(chǎn)安全等方面有重要作用。雖然說目前該技術(shù)在煤炭生產(chǎn)行業(yè)中的應(yīng)用已非常成熟，但是隨著社會經(jīng)濟與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，煤炭機械一體化技術(shù)應(yīng)用在實現(xiàn)高智能化、高性能化的同時，也將不斷往人性化和環(huán)保化等方向發(fā)展，從而在促進生態(tài)環(huán)境與人類生產(chǎn)活動的更和諧發(fā)展。

作者：任瑞生 單位：山西晉神能源公司沙坪洗煤廠