探究煤礦機電一體化技術(shù)應(yīng)用及發(fā)展趨勢

李洪軍

摘要：為提升煤礦生產(chǎn)過程的效率，本文對煤礦機電一體化技術(shù)應(yīng)用及發(fā)展趨勢進行詳細分析，首先介紹了煤礦機械中機電一體化的發(fā)展特點，而后對煤礦機電一體化技術(shù)應(yīng)用進行了列舉，如安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的一體化技術(shù)、采煤機機電一體化技術(shù)、煤礦運輸機的機電一體化技術(shù)等，最后，總結(jié)了未來機電一體化技術(shù)的發(fā)展方向，如數(shù)控、智能機器人等技術(shù)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：煤礦生產(chǎn);機電一體化;技術(shù)發(fā)展

引言

一體化技術(shù)的應(yīng)用，讓煤礦生產(chǎn)過程獲得了更為高效的資源節(jié)約，節(jié)省了企業(yè)需付出的成本并讓環(huán)境保護、能源節(jié)約工作獲得進步，因此此項技術(shù)的應(yīng)用與升級將是行業(yè)發(fā)展的一個大趨勢，勢不可擋。

1 煤礦機械中機電一體化的發(fā)展特點

1.1 可控性

傳統(tǒng)的煤礦機械中，許多工序需要依靠人力完成，因而對于操作人員的技術(shù)熟練程度和專業(yè)技術(shù)水平都有嚴格的要求。由于人為操作的局限性，精度、質(zhì)量以及進度難以實現(xiàn)有效控制，因此在傳統(tǒng)的制造中容易發(fā)生多種資源浪費，制約著生產(chǎn)成本。自動化的實現(xiàn)可以實現(xiàn)加工過程的自動化控制，有效提升了加工質(zhì)量與進度，有助于降低生產(chǎn)過程中的浪費，有利于提高生產(chǎn)效益。

1.2 安全性

煤礦機械中機電一體化的應(yīng)用具有高可靠性，一方面可以保證設(shè)備不受損壞，另一方面可以保證制造過程中人的安全性，這主要是由于在制造過程許多工序被設(shè)備所取代，替代了人力勞動，可以消除在操作過程中由于操作失誤或設(shè)備故障等問題對操作人員或設(shè)備的安全威脅。

1.3 高效性

借助煤礦機械中機電一體化技術(shù)，可以實現(xiàn)生產(chǎn)產(chǎn)品的連續(xù)性和規(guī)?；兄诠?jié)省了生產(chǎn)的勞動力數(shù)量，降低產(chǎn)品的成本，提升民生產(chǎn)效率，同時還有利消除了在制造過程中人為的因素導(dǎo)致的資源浪費，所以自動化生產(chǎn)中的高效性體現(xiàn)出多方面的優(yōu)勢。

2煤礦機電一體化技術(shù)應(yīng)用

煤炭企業(yè)的生產(chǎn)工作在實際運作過程中需要借助一體化技術(shù)，因煤礦機電一體化技術(shù)可以橫跨很多個專業(yè)，屬于一個綜合性技術(shù)，跨越了信息技術(shù)、自控技術(shù)、機械技術(shù)、微電子技術(shù)等多個學(xué)科，能夠讓復(fù)雜的機械運作更加有序、有效，進而從源頭上提升生產(chǎn)效率。隨著時代運作步伐的逐漸加快，人們基礎(chǔ)生活中需要使用能源的位置越來越多，同時對能源的使用量也在逐漸增加，間接促進了煤炭企業(yè)的快步發(fā)展，因此無論是時代運作還是行業(yè)發(fā)展，都對煤礦機電一體化技術(shù)的應(yīng)用提出了更高的要求。

2.1煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的一體化技術(shù)

煤礦企業(yè)落實生產(chǎn)工作時，安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)需要時刻監(jiān)控，保證過程的安全、有序。而機電一體化技術(shù)在其中因為橫跨計算機、自控、機械三項技術(shù)，因此可以讓礦井的生產(chǎn)作業(yè)過程得到更為嚴格的監(jiān)管，保證基層生產(chǎn)人員的安全。任何一次井下作業(yè)都需要得到監(jiān)控系統(tǒng)的實時監(jiān)控，可查看人員的操作是否符合安全標準、井下的現(xiàn)場環(huán)境是否安全、是否存在安全隱患等，這些問題必須得到監(jiān)控，才能保證生產(chǎn)工作每次都能高效且安全的展開。信息技術(shù)的快步發(fā)展，讓局域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到了飛速發(fā)展的機會，局域網(wǎng)的基礎(chǔ)功能是將實時傳控數(shù)據(jù)，可與數(shù)據(jù)庫同步對接，同時結(jié)合軟件與硬件，讓數(shù)據(jù)能夠及時有效的傳送到主機系統(tǒng)中，實現(xiàn)各種數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)上傳與下載，同時相關(guān)工作人員還可以進行根據(jù)自己的需求進行工作數(shù)據(jù)查看，及時將有價值的信息積累下來，所以在煤礦企業(yè)的生產(chǎn)過程中煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用有著不可替代的價值。

2.2采煤機機電一體化技術(shù)

采煤機是保證生產(chǎn)工作需求得到滿足的重要機械，決定著企業(yè)的生產(chǎn)效率與效益。當前，我國絕大多數(shù)企業(yè)的煤礦開采工作都是由綜合機械化采煤系統(tǒng)承擔(dān)的，隨著技術(shù)的不斷升級與發(fā)展，煤礦自動化技術(shù)也得到了革新，尤其是機電一體化技術(shù)的加持，讓其具備了良好的牽引特性，可以讓采煤機的生產(chǎn)效率更高，完美解決了機械運作的摩擦阻力給設(shè)備效率帶來的阻礙，讓其自動化水平更高。

2.3煤礦運輸機的機電一體化技術(shù)

煤礦企業(yè)中的煤礦運輸與提升系統(tǒng)隨著社會對能源需求量的增加不斷革新，系統(tǒng)的體積與功率也在不斷增大，因此在實際運作中難免因為運行效率過高、設(shè)備維護措施不到位而出現(xiàn)問題，為讓煤炭企業(yè)的運作與發(fā)展更加高效，必須要及時對系統(tǒng)的支撐技術(shù)進行改造與升級。機電一體化技術(shù)在此系統(tǒng)中的應(yīng)用，促進了技術(shù)的安全、穩(wěn)定性提升，同時加速了系統(tǒng)的運作效率。

3 煤礦機械中機電一體化的發(fā)展趨勢

3.1 傳感技術(shù)應(yīng)用

在很多工業(yè)生產(chǎn)過程中，設(shè)計、制造、檢測等各個不同環(huán)節(jié)進行組織協(xié)作的過程中，因分屬于不同控制系統(tǒng)，所以控制工作較為復(fù)雜、難度大、易出現(xiàn)問題。傳感器技術(shù)在控制系統(tǒng)中的出現(xiàn)，讓整個控制的流程變得流暢，同時功能覆蓋面較廣，能夠讓整個過程的管理效率更高。傳統(tǒng)傳感器無法智能化控制，組建之后，可用于煤礦生產(chǎn)過程的信息收集、傳輸、交換等不同環(huán)節(jié)，同時借助計算機對多種控制信息進行收集，讓整個生產(chǎn)過程智能化，并對過程進行自動化控制。就目前的煤礦生產(chǎn)過程控制現(xiàn)狀水平來看，仍有較大的上升空間，因為煤炭企業(yè)在控制系統(tǒng)層面并未全面實現(xiàn)系統(tǒng)升級，傳感器使用技術(shù)上仍然參差不齊，種類繁多，而傳感器可以讓模具加工的標準化與集成化水平更高。

3.2數(shù)控技術(shù)應(yīng)用

煤礦機械的技術(shù)發(fā)展處在動態(tài)變化中，主要受社會運作效率與技術(shù)革新的影響，而其中的數(shù)控技術(shù)加入，讓加工質(zhì)量水平更高。如在掘進機中的加工設(shè)計中使用數(shù)控技術(shù)，可讓批量生產(chǎn)目標得以實現(xiàn)，同時保證礦產(chǎn)生產(chǎn)質(zhì)量、效率不受影響。數(shù)據(jù)技術(shù)的優(yōu)勢集中體現(xiàn)在加工精度的提升上，實現(xiàn)了技術(shù)操作的精細化，同時讓生產(chǎn)的過程更加穩(wěn)定。模具的加工主流數(shù)控機床控制系統(tǒng)通常采用CPU 和總主線控制方法，實現(xiàn)控制工作的在線診斷與職能控制，同時，可讓加工過程實現(xiàn)三維仿真，技術(shù)人員通過對加工過程的模擬，可實現(xiàn)整個流程的操控，同時加工步驟實際落實的過程中，數(shù)控機床能夠進行人機對話，保證了技術(shù)操作精確、可控制。

3.3 自動化生產(chǎn)線應(yīng)用

自動化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)企業(yè)的中應(yīng)用，實現(xiàn)了光電控制與人機交互的全面控制，同時可對生產(chǎn)過程進行智能化控制。自動生產(chǎn)線技術(shù)的發(fā)展水平逐漸升高，因此模具生產(chǎn)過程中可以通過自動化生產(chǎn)線進行多種工序的同時啟動、操控，節(jié)省了大量的人力與物力。同時在智能技術(shù)的統(tǒng)領(lǐng)下，加工系統(tǒng)的柔性化特征更強，主要體現(xiàn)在計算機控制下產(chǎn)品加工和設(shè)備維護，這也讓人員從繁重的設(shè)備運作過程與狀態(tài)維護工作中解脫出來，保證了各個生產(chǎn)要素的智能化控制，模具制造過程管控的集約化、網(wǎng)絡(luò)化特征更強。

3.4 工業(yè)智能機器人應(yīng)用

工業(yè)智能機器人是多種技術(shù)融合的結(jié)果，此項技術(shù)具備了很多智人的特征，人們說其像是一個獨特的進行自我控制的"活物"。其實只是此項技術(shù)較為復(fù)雜，同時能夠?qū)Νh(huán)境的變化做出反應(yīng)，進行主動調(diào)整，與環(huán)境的交互效果更好，實現(xiàn)了人工智能與仿生學(xué)、計算機技術(shù)的高效融合，同時可以在一臺機械設(shè)備中同時啟動多種技術(shù)、學(xué)科的同時運作，讓其可以在生產(chǎn)過程中相互作用。如今的自動化控制領(lǐng)域中，機器人屬于最為先進、前端的技術(shù)，因此如果將工業(yè)智能機器人應(yīng)用到煤礦生產(chǎn)過程中來，機電一體化技術(shù)與控制技術(shù)將得到最大化集成，智能機器人甚至可以直接代替技術(shù)崗位人員的進行工作，讓企業(yè)的生產(chǎn)效率提升不止一大截，可以說是做到了一個操控層級的翻越。

結(jié)語

自動化技術(shù)的不斷發(fā)展與革新，讓煤礦生產(chǎn)過程的進化效率更高，同時技術(shù)發(fā)展過程中，也將加入更多新型技術(shù)，讓煤礦企業(yè)獲得的助力更多，不僅可以節(jié)約更多的人力、物力成本，還能讓煤礦開采的效率更高，節(jié)約更多資源，減少能源占用量。機電一體化技術(shù)無論是系統(tǒng)的自主升級還是多項技術(shù)的加入、協(xié)作，都讓煤礦機械的運行更加簡潔、現(xiàn)代化。

參考文獻：

[1]?范小燕.煤礦機電一體化技術(shù)應(yīng)用及發(fā)展趨勢研究[J].當代化工研究，2019（12）：7-8.

（作者單位：扎賚諾爾煤業(yè)有限責(zé)任公司靈東煤礦）