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摘要近些年來，煤礦企業(yè)管理者都很看重機(jī)電一體化技術(shù)在企業(yè)中的應(yīng)用與推廣[1]。該技術(shù)是一種將多種技術(shù)綜合應(yīng)用的復(fù)合技術(shù)。在煤礦生產(chǎn)中，運(yùn)用機(jī)電一體化技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)煤礦生產(chǎn)安全、高效的重要途徑，為實(shí)現(xiàn)煤炭生產(chǎn)現(xiàn)代化和工業(yè)化打下牢固的基礎(chǔ)[2]。

關(guān)鍵詞機(jī)電一體化技術(shù)復(fù)合技術(shù)煤炭生產(chǎn)現(xiàn)代化工業(yè)化

1我國煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

從1970年開始，我國設(shè)計(jì)并制造了第一套綜合采煤設(shè)備，并在大同礦務(wù)局進(jìn)行了試驗(yàn)，標(biāo)志著機(jī)電一體化技術(shù)研究在我國開始起步[1]。我國正式將機(jī)電一體化技術(shù)放在無比重要的位置是20世紀(jì)80年代我國成立863項(xiàng)目，同時(shí)也成立了專門的研究機(jī)構(gòu)來進(jìn)行機(jī)電一體化技術(shù)的研究[2]。20世紀(jì)90年代初，我國在綜合采煤設(shè)備方面取得了巨大的成果，這也加大了我國的煤礦機(jī)電技術(shù)的發(fā)展步伐；20世紀(jì)90年代中期，在已取得的研究成果基礎(chǔ)上，又開展了煤礦支撐機(jī)械的無線監(jiān)控、故障實(shí)時(shí)診斷的研究，并成功研發(fā)了大功率電牽引采煤機(jī)。到了21世紀(jì)后，我國無論是在煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的研究方面，還是在該技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域都取得了重大成就。目前，我國自行設(shè)計(jì)和制造的一些煤礦機(jī)電設(shè)備也具有一定的程序化和智能化水平，而且這些設(shè)備還具有操作非常簡單，可靠性比較高等特點(diǎn)[2]。然而，同世界上一些具有先進(jìn)煤礦機(jī)電設(shè)備制造技術(shù)的國家相對(duì)比，該技術(shù)在我國的發(fā)展還是相對(duì)比較落后的，并且煤礦機(jī)電的研究相對(duì)于航天、鐵道、化工等行業(yè)起步晚，在研究水平、應(yīng)用領(lǐng)域、投資投入、技術(shù)人才等方面都還存在著比較大差距。

2機(jī)電一體化產(chǎn)品在煤炭生產(chǎn)中的應(yīng)用

機(jī)電設(shè)備的廣泛使用，使能源的損耗量大大降低，煤礦生產(chǎn)的安全系數(shù)大大增加，煤礦職工不需要再從事那些十分勞累的工作，極大地提高工人精神面貌，這些機(jī)電產(chǎn)品也改良了工人的勞動(dòng)環(huán)境[3]。機(jī)電一體化產(chǎn)品被大量的裝備在煤礦設(shè)備上，能夠?qū)崿F(xiàn)煤礦生產(chǎn)的信息化、智能化、自動(dòng)化等等，極大地促進(jìn)了煤礦生產(chǎn)的高可靠性、高安全性、高效益和高效率。

2.1機(jī)電一體化在礦井安全生產(chǎn)監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用

KJ90系統(tǒng)是煤炭科學(xué)研究總院重慶分院研發(fā)的一款監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)品，該產(chǎn)品在世界上具有領(lǐng)先的技術(shù)水平[4]。KJ90系統(tǒng)能夠與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行方便的連接；操作系統(tǒng)為Windows操作系統(tǒng)；產(chǎn)品的智能化程度比之前的產(chǎn)品有了進(jìn)一步提升。同時(shí)，在與煤礦生產(chǎn)安全規(guī)程有關(guān)的規(guī)章指導(dǎo)下，規(guī)定了我國各級(jí)煤礦都必須安裝煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)。實(shí)際應(yīng)用情況表明，該監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)使煤礦的安全生產(chǎn)得到了極大的保障。

2.2機(jī)電一體化技術(shù)在礦井綜合采煤設(shè)備中的應(yīng)用

2.2.1采煤機(jī)

采煤機(jī)是通過計(jì)算機(jī)來控制，具有故障自我診斷的作用，采煤機(jī)的核心是微型計(jì)算機(jī)，能夠進(jìn)行故障診斷和工況監(jiān)測(cè)，多種不同功能的傳感器被安裝在采煤車上來進(jìn)行記錄和顯示采煤機(jī)的各種工作狀況，為操作者提供指導(dǎo)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并糾正采煤機(jī)的故障從而保證設(shè)備在最佳狀態(tài)下進(jìn)行工作。

2.2.2掘進(jìn)機(jī)械

煤礦掘進(jìn)機(jī)械應(yīng)用機(jī)電技術(shù)的速度相對(duì)其他行業(yè)比較緩慢，例如連采機(jī)技術(shù)被引進(jìn)掘進(jìn)機(jī)械中，目前，掘進(jìn)機(jī)械大多由計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制，使的該機(jī)械裝備不僅具備了工況實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)功能，還使該裝備具有如轉(zhuǎn)載機(jī)一般連續(xù)運(yùn)動(dòng)的能力，掘進(jìn)機(jī)的挖掘速度也得到質(zhì)的飛躍。另外，目前一些研究機(jī)構(gòu)開始將PLC技術(shù)用于掘進(jìn)機(jī)的控制并獲得了成功。

2.3機(jī)電一體化技術(shù)在礦井運(yùn)輸提升設(shè)備中的應(yīng)用

內(nèi)裝式提升機(jī)是一個(gè)典型的機(jī)電一體化設(shè)備，該提升機(jī)將機(jī)械技術(shù)、控制技術(shù)、電子技術(shù)、信息技術(shù)融合到一起，而開發(fā)的一種機(jī)電產(chǎn)品。該內(nèi)裝式提升機(jī)是具備典型機(jī)電設(shè)備的一些標(biāo)志性優(yōu)點(diǎn)，開創(chuàng)了機(jī)電技術(shù)在大型機(jī)電裝備上應(yīng)用的先河。20世紀(jì)90年代末，全數(shù)字交流式提升機(jī)是我國引進(jìn)的主要提升機(jī)類型，世界上最先進(jìn)內(nèi)裝式變頻技術(shù)被應(yīng)用到該提升機(jī)上，這種提升機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、安全系統(tǒng)及電氣控制模塊都以串聯(lián)方式進(jìn)行連接，采用數(shù)字化方式進(jìn)行控制。內(nèi)裝式提升機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)被簡化，因?yàn)樵摍C(jī)型把馭動(dòng)和滾筒整合一個(gè)整體，從而使設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，外形尺寸大幅度減小，產(chǎn)生了很明顯的經(jīng)濟(jì)效益。具備很大的使用和推廣價(jià)值。

3現(xiàn)代煤礦機(jī)電一體化進(jìn)程中存在的主要問題

（1）機(jī)電技術(shù)人員隊(duì)伍整體素質(zhì)較低而且技術(shù)力量還十分薄弱。在我國一些地方煤礦中，一部分機(jī)電技術(shù)的管理人員專業(yè)技術(shù)水平十分有限，在平時(shí)的工作中主要憑借憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行管理工作，沒有進(jìn)行全面的設(shè)備管理理論學(xué)習(xí)，也沒有進(jìn)行系統(tǒng)的企業(yè)管理理論學(xué)習(xí)，違反規(guī)定的作業(yè)方式時(shí)常發(fā)生，各種電氣方面的危險(xiǎn)事故屢見不鮮[7]。

（2）煤礦企業(yè)中有一些設(shè)備由于使用時(shí)間比較長，線路出現(xiàn)老化、陳舊現(xiàn)象，與規(guī)定的安全標(biāo)準(zhǔn)存在很大差距。另外，一些機(jī)電裝備出現(xiàn)了嚴(yán)重的生銹現(xiàn)象，而煤礦企業(yè)沒有進(jìn)行定期的防護(hù)，機(jī)電設(shè)備損壞現(xiàn)象嚴(yán)重，損毀速度十分快。另有些煤礦企業(yè)，為了增加產(chǎn)量，沒法保證定期的檢查、維修、保養(yǎng)，一些電氣線路長期處于電流、電壓過載的狀態(tài)，這也加速了機(jī)電設(shè)備的損壞速度。因此，為了從根本上解決煤礦企業(yè)存在的問題，在企業(yè)中應(yīng)對(duì)職工加大規(guī)章制度的培訓(xùn)，要求員工嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)的規(guī)章制度，嚴(yán)格按照規(guī)定進(jìn)行工作。使煤礦的一切工作都向著規(guī)范化、和制度化放向發(fā)展。對(duì)職工加強(qiáng)培訓(xùn)，使職工明白學(xué)習(xí)機(jī)電方面專業(yè)知識(shí)的重要性，使職工能發(fā)自內(nèi)心想學(xué)習(xí)機(jī)電知識(shí)。

4對(duì)煤礦機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展方面的建議

將我國煤礦機(jī)電一體化技術(shù)與世界上其他一些國家對(duì)比，我國在機(jī)電一體化技術(shù)方面的落后現(xiàn)狀仍不容忽視。為此，我國研究人員應(yīng)在以下方面加大研發(fā)力度。

（1）在設(shè)計(jì)一款電產(chǎn)品時(shí)，那些性能比較優(yōu)越的PLC應(yīng)被優(yōu)先考慮。這樣不僅能使功率損耗大大減小，還能使設(shè)備體積變得更加小，產(chǎn)生明顯的經(jīng)濟(jì)效益。

（2）開發(fā)智能性比較高的專家系統(tǒng)，在設(shè)計(jì)機(jī)電設(shè)備時(shí)應(yīng)使這些設(shè)備具備通信的能力，并且這些通信模塊應(yīng)具有比較方便的連接功能，能夠很快捷的連接網(wǎng)絡(luò)。

（3）機(jī)電一體化產(chǎn)品目前已經(jīng)有不少應(yīng)用，但這些產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)不一致，類型很多，比較雜亂。面對(duì)如此現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)人員應(yīng)向規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化方向努力。

（4）設(shè)計(jì)機(jī)電產(chǎn)品時(shí)，多采用一些性能比較優(yōu)越的傳感器，將提高機(jī)電設(shè)備的智能化水平作為一個(gè)重點(diǎn)考慮的問題，使機(jī)電產(chǎn)品能敏感地識(shí)別周圍的環(huán)境，對(duì)收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，自動(dòng)調(diào)整設(shè)備，甄別故障并糾正故障。除此之外，為了使工人脫離繁重的體力勞動(dòng)，并遠(yuǎn)離危險(xiǎn)工作，應(yīng)加大力度進(jìn)行煤礦機(jī)器人的研究。

（5）不僅要加強(qiáng)提高機(jī)電設(shè)備的可靠性，還應(yīng)該選擇一些適應(yīng)性比較好的傳感器，使機(jī)電產(chǎn)品能在各種惡劣環(huán)境下穩(wěn)定的工作。增強(qiáng)機(jī)電產(chǎn)品的適應(yīng)性，提高機(jī)電產(chǎn)品的可靠度。

（6）應(yīng)積極將其他行業(yè)的新技術(shù)引入機(jī)電設(shè)備中，加大機(jī)電產(chǎn)品創(chuàng)新，使產(chǎn)品隨著科技進(jìn)步不斷更新，優(yōu)化其性能，使機(jī)電設(shè)備能更好地工作，實(shí)現(xiàn)煤礦生產(chǎn)的自動(dòng)化和現(xiàn)代化。

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作者：亓麥來 谷林峰 單位：山東省萊蕪市萊城區(qū)煤炭工業(yè)局