現(xiàn)代煤礦生產(chǎn)中的機(jī)電一體化技術(shù)研究

石世榮　鄭豐

【摘要】煤礦生產(chǎn)過程中，對(duì)機(jī)電一體化生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行合理應(yīng)用，不僅能使煤礦的生產(chǎn)效率得到提升，而且可以促進(jìn)煤礦行業(yè)的發(fā)展腳步。現(xiàn)階段，機(jī)電一體化在煤礦企業(yè)中的應(yīng)用已經(jīng)達(dá)成了共識(shí)，并且在煤礦企中的應(yīng)用也得到了推廣，從實(shí)際應(yīng)用情況來看取得了不錯(cuò)的效果。由此可見，對(duì)煤礦生產(chǎn)中的機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)行分析具有現(xiàn)實(shí)意義。

【關(guān)鍵詞】煤礦生產(chǎn)；機(jī)電一體化；生產(chǎn)效率

煤炭資源是目前社會(huì)中最重要的能源之一，其在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。為了使煤炭資源的開采效率能夠得到進(jìn)一步提升，在煤炭開采過程中需要不斷更新機(jī)電設(shè)備，并且要學(xué)習(xí)相應(yīng)的管理知識(shí)，從而使機(jī)電一體化設(shè)備能夠?yàn)楝F(xiàn)代煤礦開采提供一個(gè)明確的方向，并且使機(jī)電一體化技術(shù)能夠更好的為煤炭開采服務(wù)。

1 機(jī)電一體化技術(shù)及其重要性

1.1機(jī)電一體化技術(shù)

機(jī)電一體化概念最初由日本提出，其是電子學(xué)與機(jī)械學(xué)兩者的一個(gè)總稱，其含義指的是由多門學(xué)科或多門技術(shù)相結(jié)合，相互運(yùn)用從而構(gòu)成的一門高科技技術(shù)，同時(shí)該技術(shù)也是一門綜合性較強(qiáng)的學(xué)科技術(shù)。包含了微電子、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控等多門學(xué)理科。機(jī)電一體化技術(shù)的關(guān)鍵特點(diǎn)有質(zhì)量好、精度高、可靠性高、功能強(qiáng)等，并且該技術(shù)的應(yīng)用對(duì)能源的消耗減少。國(guó)外一些發(fā)達(dá)國(guó)家在二十世紀(jì)七十年代就對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)行了研究與分析，伴隨計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，使機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦企業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用，并且取得了不錯(cuò)的成績(jī)。

1.2煤礦企業(yè)應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)的重要性

1.2.1提高煤礦生產(chǎn)效率

將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用在煤礦企業(yè)生產(chǎn)過程中，這對(duì)于傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝來說是一項(xiàng)變革，并且伴隨著大量的高科技機(jī)電設(shè)備的應(yīng)用，煤礦生產(chǎn)的技術(shù)流程和工作方式都發(fā)生了巨大轉(zhuǎn)變，這從本質(zhì)上降低了煤礦生產(chǎn)人員在具體生產(chǎn)過程中的工作強(qiáng)度，使煤礦的生產(chǎn)效率得到了進(jìn)一步提高。

1.2.2提高勞動(dòng)效益

機(jī)電一體化技術(shù)的合理應(yīng)用可以提高勞動(dòng)效益。機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦企業(yè)中的應(yīng)用使煤礦的生產(chǎn)效率得到了提升，相應(yīng)的也就提高了煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。在此背景下，煤礦工作的薪資待遇相應(yīng)的也會(huì)有所提高，從而提高了勞動(dòng)效益，同時(shí)也對(duì)整個(gè)煤礦行業(yè)的發(fā)展也起到了一定的促進(jìn)作用。

1.2.3提高生產(chǎn)的安全性

機(jī)電一體化的應(yīng)用在降低煤礦工作人員勞動(dòng)量的基礎(chǔ)下，提高煤礦生產(chǎn)的安全系數(shù)。煤礦生產(chǎn)中，需要對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)行合理應(yīng)用，最大程度改善工作人員的工作環(huán)境，使曾經(jīng)陰暗潮濕、灰塵的生產(chǎn)環(huán)境不再存在。并且利用機(jī)電設(shè)備，可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工挖掘，減少工作人員在地下的工作量，有效的避免了人員傷亡情況的發(fā)生，提高了生產(chǎn)的安全性。

2 機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的具體應(yīng)用

2.1采掘工程中的應(yīng)用

煤礦采掘是煤礦生產(chǎn)的一項(xiàng)基礎(chǔ)工程，對(duì)煤礦的整個(gè)生產(chǎn)活動(dòng)都會(huì)造成一定影響，將機(jī)電一體化技術(shù)引入到煤礦采掘工作中意義重大。目前，我國(guó)在煤礦開此作業(yè)中更多的是利用電牽引煤機(jī)完成采掘工作。電牽引煤機(jī)與傳統(tǒng)的液壓牽引煤機(jī)存在許多不同之處，利用電牽引煤機(jī)在實(shí)際操作過程中并不需設(shè)置復(fù)雜的防火設(shè)施，具有很好的牽引性能，可以在傾斜度較大的煤層中使用，可以為煤層的開采提供較大牽引力，并且下滑過程中能夠可以通過自動(dòng)發(fā)電的方式完成相應(yīng)的制動(dòng)操作。此外，電牽引煤機(jī)依靠其簡(jiǎn)單靈敏的結(jié)構(gòu)以及良好的動(dòng)態(tài)性，降低了整個(gè)過程中能源消耗量，并且電牽引煤機(jī)的維護(hù)更加方便，同時(shí)還具有運(yùn)行效率高、安全性高、耐用性等諸多優(yōu)點(diǎn)，大幅度提高了煤礦生產(chǎn)效益。

2.2礦井提升系統(tǒng)中的應(yīng)用

煤礦開采過程中的礦井提升系統(tǒng)的主要工作是將煤炭從井下提升到地面，在具體操作工作中對(duì)質(zhì)量和效率都有著較高要求。近幾年，隨著煤礦開采過程中機(jī)械化程度的不斷提高，現(xiàn)代煤礦在具體開采過程中對(duì)礦井提升系統(tǒng)也提出了更加嚴(yán)格的要求。在礦井提升系統(tǒng)中對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)行合理應(yīng)用，對(duì)提高煤礦的生產(chǎn)效率來說意義重大，其中最為典型的一項(xiàng)應(yīng)用就是全數(shù)字交直流提升機(jī)。全數(shù)字化交流直升機(jī)在具體應(yīng)用過程中不需要配備專門絞車司機(jī)，有效的將滾筒與驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)結(jié)合在一起，并對(duì)計(jì)算機(jī)、機(jī)械、自動(dòng)控制、電力電子等各項(xiàng)技術(shù)融合在一起，通過同步運(yùn)行兩臺(tái)不同的計(jì)算機(jī)，完成相互之間的檢測(cè)與備用，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)煤礦生過程中的動(dòng)態(tài)監(jiān)督與記錄。全數(shù)字直流提升機(jī)中使用的硬件設(shè)備簡(jiǎn)單，并且具有較強(qiáng)的兼容性，使礦井提升系統(tǒng)在安全性和提升效率上都能夠得到提升，從而確保提升系統(tǒng)運(yùn)行的合理性。

2.3運(yùn)輸設(shè)備中的應(yīng)用

現(xiàn)階段，煤礦產(chǎn)業(yè)在運(yùn)輸過程中采用的主要方式為皮帶式運(yùn)輸和礦車式運(yùn)輸。近年來，隨著煤礦產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)，煤礦生產(chǎn)水平得到了顯著提高，礦車式運(yùn)輸方式逐漸被皮帶式運(yùn)輸方式所取代。這主要因?yàn)槠竭\(yùn)輸方式在重量、距離、效率、穩(wěn)定性、連續(xù)性等各個(gè)方面都要比礦車式運(yùn)輸方式更加優(yōu)越，而這些優(yōu)勢(shì)明顯體現(xiàn)出出了機(jī)電一體化技術(shù)的重要性。例如，可控性軟啟動(dòng)裝置、大巷運(yùn)輸設(shè)備等煤礦運(yùn)輸機(jī)械都應(yīng)用了機(jī)電儀化技術(shù)，從而使皮帶運(yùn)輸過程中遇到的各項(xiàng)問題得到了解決，確保啟動(dòng)運(yùn)輸裝置啟動(dòng)的平滑性和穩(wěn)定性，促進(jìn)了煤礦運(yùn)輸?shù)陌踩?，使煤炭的運(yùn)輸效率得到了進(jìn)一步提升。

2.4煤礦生產(chǎn)安全檢測(cè)中的應(yīng)用

煤礦安全事故時(shí)有發(fā)生，而一旦發(fā)生煤礦安全事故，所造成的危害往往都是巨大的，由此可見在煤礦生產(chǎn)過程中，做好安全生產(chǎn)工作是整個(gè)煤礦生產(chǎn)過程中的重點(diǎn)內(nèi)容。在煤礦產(chǎn)業(yè)中，機(jī)電一體化技術(shù)的一項(xiàng)重要應(yīng)用就是對(duì)安全生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控。隨著人們安全意識(shí)的不斷提升，安全生產(chǎn)檢測(cè)系統(tǒng)在煤礦生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用。我國(guó)自發(fā)研制的集中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)得已經(jīng)得到了世界先進(jìn)水平，依據(jù)不同的環(huán)境參數(shù)對(duì)安全生產(chǎn)和設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控，提升我國(guó)煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)水平，確保煤礦生產(chǎn)的安全性。

2.5機(jī)電設(shè)備維修中的應(yīng)用

煤礦生產(chǎn)的作業(yè)環(huán)境十分復(fù)雜，機(jī)電設(shè)備在具體應(yīng)用過程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些故障，這將會(huì)對(duì)煤礦的生產(chǎn)造成不良影響。由此可見，機(jī)電設(shè)備維修對(duì)提升煤礦生產(chǎn)的安全性來說意義重大。

在機(jī)電設(shè)備維修過程中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)可以縮短設(shè)備的維修周期。機(jī)電一體化設(shè)備中，先進(jìn)的傳感器可以依據(jù)傳感器反饋的信息，確定設(shè)備的故障情況，然后利用計(jì)算對(duì)設(shè)備的故障情況進(jìn)行備案，縮短了設(shè)備的維護(hù)時(shí)間。此外，機(jī)電一體化設(shè)備不需要對(duì)設(shè)備存在的故障進(jìn)行逐一排除，只需要對(duì)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行查詢，便可找到故障代碼，從而對(duì)設(shè)備的故障進(jìn)行確定，提高設(shè)備維修效率。

3 機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)

煤礦的生產(chǎn)環(huán)境相對(duì)來說比較特殊，這也對(duì)煤礦開采過程中所使用的機(jī)械提出了更高的要求，其中比較重要的要求就要具有較強(qiáng)的耐用性，同時(shí)修理起來應(yīng)當(dāng)簡(jiǎn)單。隨著人們安全意識(shí)的不斷提升，人們對(duì)煤礦生產(chǎn)中所使用的設(shè)備提出了更高的要求。但是我國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，機(jī)電一體化技術(shù)的研究相對(duì)來說比較晚，技術(shù)滯后現(xiàn)象也比較嚴(yán)重。依據(jù)我國(guó)的實(shí)際情況，結(jié)合煤炭產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀，煤礦產(chǎn)業(yè)中所用的機(jī)電一體化技術(shù)的未來發(fā)展方向可以分為：煤礦設(shè)備通訊；研發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)技術(shù)的煤礦開采技術(shù)；完善的監(jiān)控系統(tǒng)。其中最重要的一項(xiàng)內(nèi)容就是自主產(chǎn)權(quán)核心技術(shù)的研究，未來科技的發(fā)展與計(jì)算機(jī)發(fā)展的聯(lián)系將會(huì)變得十分緊密，因此煤礦產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需要與計(jì)算機(jī)聯(lián)系在一起，機(jī)械自動(dòng)化控制是煤礦中機(jī)電一體化技術(shù)的研究核心，自動(dòng)化操作可以提高煤礦生產(chǎn)的安全性，確保參與煤礦生產(chǎn)人員的安全性。

日后機(jī)電一體化的發(fā)展會(huì)降煤礦開采中相關(guān)工作人員的工作強(qiáng)度，提高生產(chǎn)的安全性以及改善工作環(huán)境，從而推到整個(gè)煤炭行業(yè)的發(fā)展。在煤礦行業(yè)中發(fā)展機(jī)電一體化技術(shù)需要注意以下幾項(xiàng)問題：（1）機(jī)電一體化技術(shù)要更加系統(tǒng)化?，F(xiàn)階段我國(guó)多數(shù)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的機(jī)械都具有較強(qiáng)的局限性，應(yīng)當(dāng)對(duì)這些技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，提高對(duì)技術(shù)的研發(fā)力度，從而使設(shè)備的系統(tǒng)化、規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化等各個(gè)方面都能夠得到進(jìn)一步提升。（2）更加環(huán)?；?，人們的環(huán)保意識(shí)近年來得到了提高，因此機(jī)電一體化技術(shù)要考慮環(huán)保性，不僅要改善功能和性能，而且還要降低粉塵污染、噪聲污染，盡量降低在生產(chǎn)過程中的污染。（3）智能化，在信息時(shí)代下，需要對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)行完善，從而使其變得更加人性化，應(yīng)用更加便捷。（4）程序化，我國(guó)機(jī)電一體化技術(shù)程序化與發(fā)達(dá)國(guó)家相比落后十分明顯，因此需要改善技術(shù)，使其能夠更好的滿足煤礦生產(chǎn)需求。

4 結(jié)束語

在煤礦生產(chǎn)中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，可以提高煤礦企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，這對(duì)于煤礦企業(yè)來說是一個(gè)機(jī)遇。因此，煤礦應(yīng)當(dāng)努力發(fā)展機(jī)電一體化技術(shù)，提高企業(yè)煤礦企經(jīng)濟(jì)效益，盡快完成升級(jí)與轉(zhuǎn)型，適應(yīng)時(shí)代社會(huì)的發(fā)展需求，取得良好經(jīng)濟(jì)效益。

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