序言：寫作是分享個(gè)人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了1篇的煤礦機(jī)電一體化技術(shù)研究3篇樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請(qǐng)盡情閱讀。

煤礦機(jī)電一體化技術(shù)篇1

煤礦的安全、高效生產(chǎn)離不開高性能的開采設(shè)備，機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用可以有效降低作業(yè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度、保證作業(yè)人員的安全。本文對(duì)煤礦機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)行論述，并對(duì)煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行探討。煤炭在我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)中還占據(jù)著很大的比例，對(duì)促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和保證能源安全發(fā)揮著重要作用，最近一些年對(duì)煤炭的需求量還保持增長(zhǎng)狀態(tài)，煤礦生產(chǎn)效率的提升離不開一體化的機(jī)電技術(shù)，對(duì)提升生產(chǎn)效率、降低勞動(dòng)強(qiáng)度和保證安全生產(chǎn)等方面有著積極的作用。采煤機(jī)已經(jīng)從原來(lái)的液壓牽引轉(zhuǎn)變?yōu)殡姞恳绞?，液壓支架的微機(jī)控制技術(shù)、故障診斷技術(shù)等都已經(jīng)應(yīng)用到機(jī)械設(shè)備中，煤礦設(shè)備的機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)取得很大的進(jìn)展，但與世界先進(jìn)的采煤設(shè)備還存在著一定的差距，需要加強(qiáng)對(duì)采煤機(jī)械設(shè)備一體化技術(shù)的研發(fā)，更好地為我國(guó)煤礦生產(chǎn)服務(wù)。

1煤礦機(jī)電一體化技術(shù)

煤礦機(jī)電一體化技術(shù)，是將電氣、液壓和機(jī)械技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，進(jìn)一步提高煤礦開采設(shè)備自動(dòng)化程度，便于工作人員的操作和后期維護(hù)，還要求煤礦機(jī)械設(shè)備具備可靠性、安全性，有著很長(zhǎng)的使用壽命。將微處理器控制技術(shù)作為核心，采取電、液、氣配合的方式來(lái)控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)行，再配合傳感技術(shù)將執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)行情況反饋給控制器。通過(guò)故障檢測(cè)程序監(jiān)測(cè)機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，具備故障自我診斷功能，對(duì)異常的運(yùn)行情況進(jìn)行報(bào)警，通過(guò)單片機(jī)、PLC等作為核心控制部位，結(jié)合變頻控制技術(shù)、電控液技術(shù)等來(lái)提高煤礦開采設(shè)備的性能，滿足煤礦生產(chǎn)的多種工況要求。

2煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用

2.1安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)

安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)最可以體現(xiàn)出機(jī)電一體化水平，國(guó)內(nèi)對(duì)煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控研發(fā)起步較晚，在上世紀(jì)八十年代就已經(jīng)對(duì)國(guó)外的煤礦安全監(jiān)控技術(shù)進(jìn)行消化和吸收，對(duì)推動(dòng)我國(guó)煤礦安全監(jiān)控技術(shù)發(fā)展起到了很好的推動(dòng)作用。煤礦科研人員結(jié)合我國(guó)煤礦企業(yè)的實(shí)際情況，研發(fā)出具備較高技術(shù)含量的KJ95X、KJ90X等監(jiān)控系統(tǒng)，進(jìn)一步提升了國(guó)內(nèi)煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的智能化水平，在煤礦生產(chǎn)應(yīng)用和管理中起到很好的作用。利用機(jī)電一體化技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置、液壓控制系統(tǒng)和制動(dòng)裝置等進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，通過(guò)監(jiān)測(cè)程序來(lái)檢測(cè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)故障及時(shí)對(duì)工作人員進(jìn)行報(bào)警，通過(guò)人機(jī)界面提供故障的位置，可以快速地對(duì)組織人員進(jìn)行維修，使得煤礦設(shè)備可以快速恢復(fù)運(yùn)行，也可以減少工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，使煤礦設(shè)備可以高效率運(yùn)行。

2.2機(jī)電一體化技術(shù)在帶式輸送機(jī)中的應(yīng)用

國(guó)內(nèi)開展的煤礦機(jī)電一體化重大技術(shù)項(xiàng)目，已經(jīng)使得煤礦設(shè)備自動(dòng)化性能和智能化性能得到很大的提升，帶式輸送機(jī)是煤礦生產(chǎn)的重要設(shè)備，長(zhǎng)距離、大功率的礦井帶式輸送機(jī)已經(jīng)得到了很大的突破，已經(jīng)開發(fā)出多種類型的帶式輸送機(jī)，比如，成套長(zhǎng)距離大傾角帶式輸送機(jī)，可伸縮式巷道帶式輸送機(jī)等，對(duì)重要的控制元件和核心元件進(jìn)行了深入地理論研究，很多關(guān)鍵部件已經(jīng)研發(fā)成功，利用PLC控制器、變頻器等裝置來(lái)現(xiàn)實(shí)輸送機(jī)的CST軟啟動(dòng)控制，兩臺(tái)皮帶運(yùn)輸機(jī)可以通過(guò)一臺(tái)或多臺(tái)CST來(lái)實(shí)現(xiàn)控制，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離、大運(yùn)量的控制，也可以對(duì)輸送機(jī)進(jìn)行良好的制動(dòng)控制，將行星齒輪減速器、液力耦合器等先進(jìn)的設(shè)備應(yīng)用到皮帶輸送機(jī)中，使得輸送機(jī)具備良好的控制性能和動(dòng)力性能。

2.3采煤機(jī)機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用

電牽引式采煤機(jī)技術(shù)已經(jīng)取得了很大的突破，與原來(lái)煤礦生產(chǎn)采用的液壓采煤機(jī)進(jìn)行對(duì)比來(lái)看，有著更充足的牽引力，如果采煤機(jī)在制動(dòng)工況下，可以將能量轉(zhuǎn)變?yōu)樵俅螒?yīng)用電能，起到很好的節(jié)能降耗效果。如果在大傾角煤層牽引工況下，可以保證設(shè)備以很好的效率運(yùn)行，不會(huì)產(chǎn)生很大的磨損，有著很好的安全性、可靠性，維修保養(yǎng)工作量比較小，動(dòng)態(tài)特性比較好，電牽引采煤機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)得以簡(jiǎn)化，能源的轉(zhuǎn)化率有著大幅提升。

2.4提升機(jī)中的機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用

煤礦生產(chǎn)自動(dòng)化水平的提升，可以減少礦業(yè)工人的勞動(dòng)量，提高煤礦資源的生產(chǎn)率，也可以防止操作人員水平和經(jīng)驗(yàn)不足，對(duì)生產(chǎn)精度造成影響。比如，薄煤綜采設(shè)備采用液壓支架電液控制系統(tǒng)，通過(guò)控制程序?qū)χЪ軇?dòng)作進(jìn)行控制，保證支架可以在無(wú)人操作的情況下運(yùn)行，操作人員可以采用遠(yuǎn)程操作或者自動(dòng)運(yùn)行方式。交-直數(shù)字化提升機(jī)是煤礦機(jī)電一體化典型應(yīng)用，把驅(qū)動(dòng)裝置與滾筒進(jìn)行結(jié)合，采用了電力電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、通信技術(shù)等，總線通信方式將提升數(shù)學(xué)信號(hào)的傳輸質(zhì)量，不再采用傳統(tǒng)的繼電器控制，有效地簡(jiǎn)化了電器元件的數(shù)量，有著很高的可靠性。提升機(jī)的硬件具有很好的通用性，通信協(xié)議也可以實(shí)現(xiàn)兼容，配置起來(lái)更為簡(jiǎn)單。國(guó)內(nèi)研發(fā)的數(shù)字化交-直提升機(jī)，控制核心采用雙處器方式，可以更好地保證提升機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定性和可靠性。

2.5機(jī)電一體化技術(shù)在其他煤礦機(jī)械中的應(yīng)用

一些采煤機(jī)、綜掘機(jī)也通過(guò)機(jī)電一體化技術(shù)來(lái)提升設(shè)備的可操作性，將控制技術(shù)與煤礦開采設(shè)備進(jìn)行結(jié)合，利用微控制器對(duì)自動(dòng)變速箱進(jìn)行控制，根據(jù)生產(chǎn)負(fù)荷來(lái)調(diào)整傳動(dòng)比，可以將電動(dòng)機(jī)的性能充分發(fā)揮出來(lái)，有著很好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性。操作流程也可以得到合理簡(jiǎn)化，煤礦生產(chǎn)設(shè)備的安全性能也可以得到保證。煤炭裝載系統(tǒng)的機(jī)電一體化設(shè)計(jì)，可以將工作人員從繁重的勞動(dòng)中解放出來(lái)，只需要操作控制按鈕，就可以完成煤炭裝載作業(yè)，有效地提高生產(chǎn)效率。煤炭掘進(jìn)設(shè)備是保證煤礦正常開采的基礎(chǔ)條件，掘進(jìn)機(jī)可配置隔爆型控制箱、壓扣式控制按鈕等構(gòu)建起電氣控制系統(tǒng)，通過(guò)與液壓系統(tǒng)配合可以完成多種掘進(jìn)作業(yè)。

3煤礦機(jī)械中機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

驅(qū)動(dòng)電機(jī)、減速器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)建立起煤礦生產(chǎn)設(shè)備的動(dòng)力系統(tǒng)，傳統(tǒng)的動(dòng)力傳輸效率不高，存在著很大的能源浪費(fèi)，還會(huì)占有很大的空間，系統(tǒng)的可靠性得不到保證。機(jī)電一體化技術(shù)不是單純地將電氣控制技術(shù)、機(jī)械技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單地疊加，需要使多種技術(shù)進(jìn)行高度結(jié)合，構(gòu)建起最優(yōu)化的機(jī)電系統(tǒng)，每種元素間保持高度的依存關(guān)系，才能充分地完成協(xié)作，煤礦機(jī)器人將是未來(lái)機(jī)電一體化的發(fā)展方向。

3.1掘進(jìn)機(jī)器人

為了加快煤礦巷道掘進(jìn)速度，需要采用高度智能化的掘進(jìn)機(jī)器人，可實(shí)現(xiàn)巷道的掘進(jìn)工作，完成煤炭資源采掘，噴霧滅塵、裝載運(yùn)輸?shù)裙ぷ?，具備先進(jìn)性能的掘進(jìn)機(jī)械器可配置煤層掘進(jìn)測(cè)控系統(tǒng)，有效地提升了煤礦巷道掘進(jìn)效率，煤礦開采效率得到大幅提升，可滿足對(duì)煤礦高效開采的需求。

3.2支護(hù)機(jī)器人

煤礦綜采工作面對(duì)安全生產(chǎn)起到重要作用，支護(hù)設(shè)備可以對(duì)煤層頂板掉落的煤巖進(jìn)行阻擋與支撐，避免大量的落煤進(jìn)入到采煤空間，更好地保證采煤區(qū)域工作人員的和設(shè)備的安全。當(dāng)前，煤礦生產(chǎn)多采用錨桿支護(hù)和液壓支架兩種支護(hù)方式，液壓支護(hù)技術(shù)應(yīng)用得最為普遍，液壓支護(hù)機(jī)器人可以按著綜采工作面的實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)節(jié)，保證液壓支架可以穩(wěn)定地向前推進(jìn)，頂板部位還設(shè)置有壓力檢測(cè)系統(tǒng)，通過(guò)頂板壓力情況來(lái)實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)控制，從而提高液壓支架可靠性。

3.3采煤機(jī)器人

采煤機(jī)器人可以配合掘進(jìn)設(shè)備完成裝煤、落煤作業(yè)，采煤機(jī)器人通過(guò)控制系統(tǒng)發(fā)出指令實(shí)現(xiàn)換向操作和姿態(tài)調(diào)整，具備運(yùn)行故障診斷功能，并對(duì)采煤情況進(jìn)行顯示，可以更好地滿足當(dāng)前智能化采煤的需要。

3.4救護(hù)機(jī)器人

該種類型的機(jī)器人可以監(jiān)測(cè)到礦井被困人員的健康情況，確定被困的具體位置，監(jiān)測(cè)可燃?xì)怏w的密度等信息，通過(guò)視覺(jué)系統(tǒng)對(duì)礦井的障礙物進(jìn)行觀測(cè)，可以在礦井巷道中自由移動(dòng)，對(duì)障礙物進(jìn)行避讓。自動(dòng)呼叫沒(méi)有撤離人員，指導(dǎo)受困人員可以有效撤離。將獲取到的圖像輸入到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，把圖像信息傳送到主控制臺(tái)，可以讓機(jī)器人自由移動(dòng)。

4結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著機(jī)電技術(shù)的不斷進(jìn)步，煤礦開采技術(shù)也得到了快速發(fā)展，將機(jī)電一體化技術(shù)與煤礦生產(chǎn)設(shè)備等進(jìn)行結(jié)合，可以在保證作業(yè)人員安全的前提下，進(jìn)一步提升煤炭開采效率，推動(dòng)煤炭企業(yè)走向持續(xù)健康發(fā)展道路。

作者:張智宇

煤礦機(jī)電一體化技術(shù)篇2

機(jī)電一體化技術(shù)深度融合了機(jī)械電子技術(shù)、信息技術(shù)等，具有多樣化的功能，智能性、安全性優(yōu)勢(shì)明顯。眾所周知，煤礦生產(chǎn)環(huán)境較為惡劣，容易有安全事故發(fā)生。且煤礦作業(yè)存在著極大的勞動(dòng)強(qiáng)度，作業(yè)效率不高，影響到采煤事業(yè)的整體發(fā)展。在這種情況下，機(jī)電一體化技術(shù)受到了充分重視，通過(guò)在煤礦生產(chǎn)全過(guò)程中科學(xué)應(yīng)用，能夠促使煤礦生產(chǎn)的能流、物流、信息流等得到融合，不僅煤礦生產(chǎn)效率得到提高，可控性也大幅度增強(qiáng)。

1機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦中的應(yīng)用價(jià)值

1.1煤礦作業(yè)安全得到保障

煤礦作業(yè)環(huán)境十分惡劣，且作業(yè)人員面臨著繁重的工作任務(wù)，精神壓力較大，各類作業(yè)安全事故很容易發(fā)生。受工業(yè)化發(fā)展的影響，我國(guó)煤礦資源緊缺形勢(shì)日益嚴(yán)峻，淺層煤礦資源基本上開發(fā)殆盡，煤礦開采深度進(jìn)一步增加，導(dǎo)致煤礦開采危險(xiǎn)系數(shù)隨之提高。而通過(guò)在煤礦生產(chǎn)中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，部分具有較高危險(xiǎn)系數(shù)、作業(yè)難度的工作任務(wù)可以由機(jī)械設(shè)備來(lái)完成，不僅作業(yè)人員的工作量大幅度降低，安全系數(shù)也得到了顯著提高[1]。

1.2煤礦作業(yè)效率得到提高

通過(guò)應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，能夠借助于控制設(shè)備高效完成部分較為復(fù)雜的作業(yè)工序，煤礦生產(chǎn)方式得到改善。同時(shí)，機(jī)電一體化技術(shù)克服了傳統(tǒng)設(shè)備的弊端，開采作業(yè)效率得到提高。

2機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦中的具體應(yīng)用

2.1煤礦提升設(shè)備中的應(yīng)用

煤礦生產(chǎn)過(guò)程中，運(yùn)輸提升系統(tǒng)發(fā)揮著十分重要的作用。近些年來(lái)，機(jī)電一體化技術(shù)與煤礦提升設(shè)備的融合度日趨提升，煤礦生產(chǎn)效率與安全性得到了顯著提高。就目前來(lái)講，交直流提升機(jī)、交流提升機(jī)在煤礦生產(chǎn)中應(yīng)用較為廣泛。交直流提升機(jī)科學(xué)融合了滾筒與驅(qū)動(dòng)裝置，通過(guò)銜接與應(yīng)用機(jī)械電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)等，系統(tǒng)操作難度大幅度降低，同時(shí)顯著增強(qiáng)了提升設(shè)備的自動(dòng)化程度。本種數(shù)字化提升機(jī)的核心為ASCS，能夠?qū)⒂?jì)算機(jī)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮出來(lái)，操作流程得到簡(jiǎn)化，運(yùn)行性能得到增強(qiáng)。同時(shí)，通過(guò)總線技術(shù)的運(yùn)用，便捷、安全安裝需求得到滿足。若在生產(chǎn)實(shí)踐中出現(xiàn)了故障問(wèn)題，系統(tǒng)能夠自動(dòng)診斷與修復(fù)故障。交流提升機(jī)則將裝機(jī)容量限制有效打破，主井、副井提升機(jī)的自動(dòng)化得到實(shí)現(xiàn)，不需要工作人員進(jìn)行操控處理，即可自動(dòng)完成作業(yè)任務(wù)。我國(guó)已經(jīng)將5000kW的裝機(jī)容量的交流提升機(jī)研發(fā)出來(lái)，其具有十分優(yōu)越的性能，正在穩(wěn)步推廣和應(yīng)用[2]。

2.2綜合采煤設(shè)備中的應(yīng)用

機(jī)電一體化技術(shù)在各種類型的采煤機(jī)中應(yīng)用較為廣泛，顯著改善了煤礦開采作業(yè)效果。首先，電牽引采煤機(jī)。本種采煤機(jī)能夠平穩(wěn)調(diào)速，牽引力較大，工作人員借助于微機(jī)操作即可良好控制各項(xiàng)電控參數(shù)，促使微機(jī)自動(dòng)控制作業(yè)需求得到滿足。同時(shí)，電牽引采煤機(jī)的操作難度、維護(hù)難度較小，具有較強(qiáng)的適用性能，應(yīng)用范圍在不斷擴(kuò)大。其次，液壓牽引采煤機(jī)。相較于電牽引采煤機(jī)，本種采煤機(jī)較為傳統(tǒng)，不具備較高的機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用水平，在牽引力、可靠性、連續(xù)性等方面不夠突出，應(yīng)用過(guò)程中容易出現(xiàn)各種故障和問(wèn)題。最后，滾筒式采煤機(jī)。本種采煤機(jī)也將機(jī)電一體化深度應(yīng)用過(guò)來(lái)，被廣泛運(yùn)用于煤礦作業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中。為促使采煤機(jī)的生產(chǎn)效能得到進(jìn)一步改善，技術(shù)人員對(duì)采煤機(jī)牽引部傳動(dòng)箱的結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，合理分配了行星齒輪、直齒齒輪的傳動(dòng)比。其中，采煤機(jī)的功率傳輸受牽引部減速器的影響較大，通過(guò)對(duì)多級(jí)行星減速器進(jìn)行增設(shè)，可促使減速器傳動(dòng)比得到增大，齒輪數(shù)量得到減少，減速器結(jié)構(gòu)也得到了較大程度的簡(jiǎn)化。由于采煤機(jī)牽引部需于惡劣環(huán)境中作業(yè)，部分作業(yè)空間較小，因此需進(jìn)一步縮小采煤機(jī)牽引部的整體面積。為促使采煤機(jī)牽引部長(zhǎng)度符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，可對(duì)牽引部惰輪設(shè)置數(shù)量進(jìn)行增加，同時(shí)橫向布置多臺(tái)電機(jī)。通過(guò)在采煤機(jī)電控系統(tǒng)中應(yīng)用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，能夠促使采煤機(jī)的體積得到進(jìn)一步縮小，結(jié)構(gòu)得到簡(jiǎn)化，同時(shí)操控、維護(hù)作業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化、自動(dòng)化也可得到實(shí)現(xiàn)[3]。

2.3安全生產(chǎn)監(jiān)控中的應(yīng)用

為避免煤礦生產(chǎn)安全事故的發(fā)生，需通過(guò)監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用，對(duì)礦井各類環(huán)境參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，包括有害氣體濃度、設(shè)備運(yùn)行狀況等，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理異常問(wèn)題，促使煤礦安全生產(chǎn)目標(biāo)得到實(shí)現(xiàn)。新時(shí)期以來(lái)，國(guó)家對(duì)煤礦安全生產(chǎn)十分重視，煤礦企業(yè)也將大量的機(jī)電一體化技術(shù)運(yùn)用于煤礦作業(yè)過(guò)程中，先后研發(fā)出較多類型的現(xiàn)代化監(jiān)控系統(tǒng)，如KJF2000、KJ4系統(tǒng)等?；谶@些監(jiān)控系統(tǒng)的支持，人們能夠?qū)ΦV井中的生產(chǎn)狀況實(shí)時(shí)了解與掌握，及時(shí)干預(yù)、解決潛在安全隱患，降低了安全事故的發(fā)生率。其中，KJF2000監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)用較為廣泛。而機(jī)電一體化技術(shù)在監(jiān)控系統(tǒng)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，通過(guò)各類傳感器的布設(shè)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)礦井中的一氧化碳濃度、瓦斯?jié)舛鹊取Ｖ笙虮O(jiān)管中心快速、高效傳輸監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，監(jiān)管中心的工作人員通過(guò)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行接收與分析，客觀判斷礦井安全狀況。此外，KJF2000監(jiān)控系統(tǒng)將網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議應(yīng)用過(guò)來(lái)，井下、井上人員的實(shí)時(shí)通信需求得到滿足。具體應(yīng)用過(guò)程中，基于監(jiān)控中心的支持，監(jiān)控值班人員能夠?qū)π枨笮畔⒖焖俨樵?，進(jìn)而動(dòng)態(tài)監(jiān)控井下生產(chǎn)狀況。

2.4其他生產(chǎn)設(shè)備中的應(yīng)用

首先，供電系統(tǒng)。由于煤礦生產(chǎn)過(guò)程中需將較多的大功率設(shè)備應(yīng)用過(guò)來(lái)，因此存在著較大的用電量。且對(duì)供電的穩(wěn)定性、可靠性要求較高，否則安全穩(wěn)定作業(yè)將難以保證。目前煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)中應(yīng)用了較多的節(jié)能裝置，如通過(guò)將真空開關(guān)、微機(jī)保護(hù)等應(yīng)用于高低壓開關(guān)柜中，基于網(wǎng)絡(luò)的支持，遠(yuǎn)程遙控、遙測(cè)等控制功能即可順利實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，通過(guò)各類補(bǔ)償技術(shù)的綜合運(yùn)用，設(shè)備功率損耗得到降低，無(wú)功電流得到減少。其次，液壓支架。煤礦開采過(guò)程中，液壓支架發(fā)揮著重要的支護(hù)作用，能夠?qū)ぷ髅娴V山壓力有效控制。通過(guò)深度融合液壓控制與計(jì)算機(jī)技術(shù)，可以促使頂板支護(hù)設(shè)備的壓力負(fù)荷得到有效降低[4]。

3煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展方向

3.1智能化

智能化是煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的重要發(fā)展方向，近些年來(lái)，受人工智能領(lǐng)域高速發(fā)展的影響，煤礦生產(chǎn)技術(shù)、設(shè)備的智能化程度也在穩(wěn)步提高。未來(lái)發(fā)展過(guò)程中，煤礦企業(yè)為進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率和安全程度，要進(jìn)一步加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用，將智能化技術(shù)作為應(yīng)用的重點(diǎn)。積極開發(fā)應(yīng)用專家系統(tǒng)等軟件設(shè)備，促使作業(yè)效率與安全得到保障。

3.2網(wǎng)絡(luò)化

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)目前已經(jīng)在煤礦生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用。煤礦企業(yè)要進(jìn)一步加大網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與煤礦生產(chǎn)的融合度，將遠(yuǎn)程控制、遠(yuǎn)程幫助、遠(yuǎn)程通信等一系列技術(shù)深度應(yīng)用過(guò)來(lái)，促使煤礦生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境得到有效改善。

3.3微型化

目前煤礦生產(chǎn)中所應(yīng)用到的部分機(jī)械設(shè)備具有較大的體型，安裝、使用不夠便捷，導(dǎo)致煤礦的生產(chǎn)效率大幅度降低。針對(duì)這種情況，相關(guān)技術(shù)人員需在保證機(jī)械設(shè)備性能不受影響的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步縮小機(jī)械設(shè)備的體積，簡(jiǎn)化機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu)，以便促使機(jī)械設(shè)備的安裝使用便捷性得到增強(qiáng)，提高煤礦生產(chǎn)作業(yè)效率。

3.4綠色化

煤礦生產(chǎn)的能耗、污染問(wèn)題較為突出，與可持續(xù)發(fā)展理念不相適應(yīng)。因此煤礦企業(yè)需把握產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整這一契機(jī)，積極轉(zhuǎn)變生產(chǎn)模式，創(chuàng)新生產(chǎn)流程，通過(guò)改進(jìn)優(yōu)化機(jī)電一體化技術(shù)，促使煤礦生產(chǎn)的綠色性、環(huán)保性得到增強(qiáng)。

4結(jié)語(yǔ)

綜上所述，機(jī)電一體化技術(shù)對(duì)于煤礦生產(chǎn)效率與生產(chǎn)安全具有較大的促進(jìn)作用。近年來(lái)，我國(guó)煤礦生產(chǎn)中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用范圍、深度等在不斷拓展，加快了煤礦產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展步伐。但相較于發(fā)達(dá)國(guó)家，依然有一些技術(shù)差距存在。因此，相關(guān)企業(yè)與人員要進(jìn)一步深化技術(shù)研究，積極借鑒與學(xué)習(xí)國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)。

作者:李賀霞 單位:西山煤電股份有限公司 西銘礦選煤廠

煤礦機(jī)電一體化技術(shù)篇3

伴隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，簡(jiǎn)單的機(jī)械難以達(dá)到工業(yè)生產(chǎn)的需要。在這樣的需求條件下，很大程度上促進(jìn)了不同學(xué)科的交叉及滲透，從而使工程領(lǐng)域朝著微電子學(xué)和計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷地邁進(jìn)?？茖W(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展已逐漸演變成一個(gè)新術(shù)語(yǔ)—機(jī)電一體化。這項(xiàng)綜合技術(shù)使機(jī)械行業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，功能和組成、生產(chǎn)方法和管理體系產(chǎn)生了巨大變化，該行業(yè)已進(jìn)入了由“機(jī)械電氣化”到“機(jī)電一體化”的發(fā)展階段。

1機(jī)電一體化技術(shù)的論述

機(jī)電一體化是一種交叉集成的技術(shù)，結(jié)合了包括機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)等多種技術(shù)。機(jī)電一體化是一種新興的集成技術(shù)，它將計(jì)算機(jī)和電子技術(shù)引入機(jī)械的主要功能、動(dòng)力功能和控制功能當(dāng)中，并將機(jī)械設(shè)備，電子設(shè)備和軟件等技術(shù)相互融合，形成了相互交叉的一門綜合性的新興技術(shù)。其實(shí)質(zhì)不僅是利用電子技術(shù)來(lái)取代或者簡(jiǎn)化機(jī)械功能，重點(diǎn)是將機(jī)械系統(tǒng)，微電子學(xué)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，信息技術(shù)構(gòu)成了完美的系統(tǒng)。機(jī)電一體化技術(shù)具備以下優(yōu)點(diǎn)：使使用的安全性和可靠性提升，并使性能更卓越。機(jī)電一體化產(chǎn)品均具備自動(dòng)監(jiān)控、診斷和報(bào)警等功能，對(duì)步驟進(jìn)行了極大的優(yōu)化且靈活方便；應(yīng)用范圍廣，生產(chǎn)率高，工作效率高。機(jī)電產(chǎn)品的不同功能對(duì)于場(chǎng)合和領(lǐng)域的適應(yīng)性較強(qiáng)，具有很強(qiáng)的適應(yīng)能力，大大提高了控制以及檢測(cè)的靈敏度和準(zhǔn)確性；機(jī)電一體化產(chǎn)品它復(fù)合功能強(qiáng)，同樣具備調(diào)整和維護(hù)的功能。，其自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)監(jiān)視功能可以自動(dòng)采取措施來(lái)應(yīng)對(duì)工作中面臨的故障進(jìn)行防護(hù)，使得工作能夠順利開展。

2機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展過(guò)程和當(dāng)前趨勢(shì)

機(jī)電一體化技術(shù)有四個(gè)不同的發(fā)展過(guò)程：準(zhǔn)備環(huán)節(jié)，計(jì)算機(jī)的問(wèn)世標(biāo)致著機(jī)電一體化技術(shù)的出現(xiàn)。在1960年左右，日本率先提出了這個(gè)術(shù)語(yǔ)，但由于當(dāng)時(shí)的技術(shù)水平較低，這項(xiàng)技術(shù)很難得到廣泛推廣及應(yīng)用。在起步過(guò)程，信息技術(shù)，微電子技術(shù)以及第四代電子產(chǎn)品的推廣使得這個(gè)技術(shù)得以面向社會(huì)。在這一反正發(fā)展過(guò)程中，機(jī)電一體化不斷擴(kuò)張其影響力并取得了長(zhǎng)足的發(fā)展。在1980年左右，機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)被全世界的專家所關(guān)注。機(jī)電一體化所帶來(lái)的技術(shù)和產(chǎn)品不斷產(chǎn)生。在繁榮時(shí)期，自1990年左右以來(lái)出現(xiàn)了各種新技術(shù)的問(wèn)世也帶來(lái)了創(chuàng)新性的進(jìn)展，飛速的變化和發(fā)展也使的機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品影響到人們的生活并且進(jìn)入到各個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中。中國(guó)制造的機(jī)電產(chǎn)品都擁有智能化，程序化和信息化的特點(diǎn)，并且體積小容易進(jìn)行操作的維護(hù)，保護(hù)功能強(qiáng)且性能可靠。機(jī)電產(chǎn)品的大量使用也使勞動(dòng)強(qiáng)度大大降低。提高了生產(chǎn)率并且產(chǎn)生了很大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)價(jià)值。但是，中國(guó)的機(jī)電一體化技術(shù)仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國(guó)家，發(fā)展趨勢(shì)未來(lái)將是：研究具備自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)，生產(chǎn)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心設(shè)備；提高產(chǎn)品的通訊功能，以滿足集成自動(dòng)化的需求；基于微處理器和微型計(jì)算機(jī)為條件的礦山運(yùn)行狀況的設(shè)備的和健康監(jiān)控系統(tǒng)和處理器以及計(jì)算機(jī)和專家系統(tǒng)的操作設(shè)備等；機(jī)器人將繼續(xù)是機(jī)電一體化技術(shù)未來(lái)研究的重要內(nèi)容。

3加大機(jī)電一體化技術(shù)的研究對(duì)于煤礦生產(chǎn)的重大作用

1）大大提升勞動(dòng)效率。機(jī)電一體化產(chǎn)品的應(yīng)用大大改善了落后的生產(chǎn)方式這一面貌。高新技術(shù)的自動(dòng)化電子設(shè)備的使用也徹底改變了煤礦的傳統(tǒng)作業(yè)模式，大大減輕了工人們的勞動(dòng)強(qiáng)度，大大提高了生產(chǎn)力，勞動(dòng)效率也得以提升。

2）更加使勞動(dòng)安全得到很好的保障。傳統(tǒng)煤礦的工作環(huán)境相對(duì)較差。在潮濕以及充滿煤的環(huán)境中長(zhǎng)時(shí)間和高負(fù)荷工作會(huì)對(duì)礦工的健康和生活品質(zhì)產(chǎn)生較大的影響，在特殊情況下，還會(huì)對(duì)礦工的人身安全產(chǎn)生威脅。將機(jī)電一體化設(shè)備用于煤礦的開采，運(yùn)輸，不但可以降低礦工繁重的體力勞動(dòng)壓力，還可以很大程度減少發(fā)生事故的概率，有效預(yù)防與工作有關(guān)的傷病和職業(yè)病，并確保礦工的生命安全的到保障。

3）提高了經(jīng)濟(jì)效益與礦工的收入。煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的使用大大提高了煤炭的產(chǎn)量，使企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益提升，還促進(jìn)了礦工的收入提升。煤礦企業(yè)的快速發(fā)展也推動(dòng)了其他相關(guān)產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)生和發(fā)展，對(duì)促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)增收和建設(shè)起到了重要的作用。

4機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦中的運(yùn)用

1）機(jī)電一體化技術(shù)在采煤機(jī)中的應(yīng)用。在采煤機(jī)的某個(gè)重要用途中，電牽引采煤機(jī)作為機(jī)電一體化技術(shù)。它包含液壓牽引采煤機(jī)無(wú)法獲得的多數(shù)特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)：牽引上的良好功能。在采煤機(jī)運(yùn)行時(shí)它容易產(chǎn)生牽引力，在采煤機(jī)出現(xiàn)下滑現(xiàn)象時(shí)它依然容易展開發(fā)電制動(dòng)工作；能適合大角度煤層。牽引電動(dòng)機(jī)軸端包含停機(jī)時(shí)避免機(jī)具下滑的一些制動(dòng)器，無(wú)需某些防滑設(shè)備，而容易適用于40°～50°角度的煤層;應(yīng)用期限長(zhǎng)，操作可靠。除了電動(dòng)機(jī)的整流子與電刷存在磨損以外，和液壓牽引的差距在于電牽引采煤機(jī)的部分元件無(wú)磨損，由此應(yīng)用期限長(zhǎng)，維修度較小，操作可靠；效率較高、框架單一；動(dòng)態(tài)效果不錯(cuò)，反應(yīng)特別靈活。電牽引采煤機(jī)機(jī)械僅僅展開一項(xiàng)電能轉(zhuǎn)換工作，進(jìn)而向機(jī)械能進(jìn)行轉(zhuǎn)換，傳動(dòng)體系簡(jiǎn)便，轉(zhuǎn)換效率容易達(dá)到99%，不過(guò)對(duì)于液壓采煤機(jī)來(lái)講，當(dāng)電能向機(jī)械能進(jìn)行轉(zhuǎn)換時(shí)，其轉(zhuǎn)換效率僅可以處在65%左右，最高不超過(guò)70％。

2）機(jī)電一體化技術(shù)在提升機(jī)中的用途。目前，礦井提升機(jī)，即全數(shù)字化交直流提升機(jī)，是煤礦機(jī)電自動(dòng)化、以及一體化率最大的裝置。最重要的是內(nèi)裝式提升機(jī),從結(jié)構(gòu)方面把滾筒與驅(qū)動(dòng)相融合，使機(jī)械～計(jì)算機(jī)～電力電子～自動(dòng)控制的綜合體得以全面顯示，迅速改進(jìn)了機(jī)械體系。而全數(shù)字化提升機(jī)運(yùn)用總線方案，完全可靠，使電器配置快速完善，另外，硬件配置彼此兼容，較為簡(jiǎn)便。中國(guó)順利研發(fā)的全數(shù)字化提升機(jī)，包含自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的特征，其操作單一、功能超前、可靠合理，其部分ASCS是由雙CPU組成的電腦核心系統(tǒng)。

3）機(jī)電一體化技術(shù)廣泛運(yùn)用于帶式輸送機(jī)中。在國(guó)內(nèi)，帶式輸送機(jī)包含傳輸量多、操作可靠、可形成自動(dòng)化、質(zhì)量高等特征，主要作為煤礦井下傳輸體系的運(yùn)輸裝置。所以在機(jī)電一體化技術(shù)上，帶式輸送機(jī)目前已作為其分析重點(diǎn)。如今，基于機(jī)、液、電一體化的CST可控軟開啟設(shè)備獲得了大量應(yīng)用。它作為某種軟驅(qū)動(dòng)設(shè)備，專門應(yīng)用于金屬礦石或者煤炭的長(zhǎng)距離皮帶輸送機(jī)。一個(gè)皮帶輸送機(jī)主要由數(shù)臺(tái)或者1臺(tái)CST來(lái)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。相比發(fā)達(dá)國(guó)家，我國(guó)傳輸機(jī)的監(jiān)控裝置的可行性與性能、壽命以及敏感度均有所不同。與此同時(shí)，國(guó)內(nèi)帶式傳輸機(jī)通常進(jìn)行3點(diǎn)驅(qū)動(dòng)，主要是因?yàn)闆](méi)有解決開啟延遲技術(shù)及監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與動(dòng)態(tài)研究，從傳輸機(jī)角度來(lái)看，單機(jī)運(yùn)量及長(zhǎng)度具有限制性。

4）其他。對(duì)于煤礦機(jī)電一體化裝置來(lái)講，液壓支架主要向電液控制目標(biāo)前進(jìn),把液壓控制和電腦技術(shù)融為一體,以免對(duì)支架、以及頂板起到載荷沖擊作用，有助于成組自動(dòng)移架甚至是定壓雙向鄰架得以實(shí)現(xiàn)。煤礦供電要求是容易適用于大功率裝置，效率要高，供電要合理可行。所以需要對(duì)節(jié)能型產(chǎn)品進(jìn)行全面推廣。高壓開關(guān)柜一般運(yùn)用真空開關(guān)，其功能為應(yīng)用期限長(zhǎng)，維護(hù)量不大。如今，“微機(jī)保護(hù)”在低、高開關(guān)柜上得到了具體應(yīng)用，能夠具有遠(yuǎn)程遙測(cè)、遙控、遙調(diào)以及遙信，產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)影響。電子、機(jī)械等功能各不相同的技術(shù)相結(jié)合的健全系統(tǒng)是機(jī)電一體化系統(tǒng)，特別注重其子系統(tǒng)、組成要素之間的接口，實(shí)際上，機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)則是商品設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中最具變革性的階段之一，也作為接口設(shè)計(jì)概念設(shè)計(jì)，概念設(shè)計(jì)的重點(diǎn)就是原理決策設(shè)計(jì)，對(duì)節(jié)省商品成本、強(qiáng)化商品功能產(chǎn)生決定性作用[1]。國(guó)內(nèi)外目前研制了一些知識(shí)庫(kù)或者設(shè)計(jì)知識(shí)目錄，主要可以實(shí)現(xiàn)特殊效能的效能原理解，研制了容易對(duì)于簡(jiǎn)單功能加以求解的測(cè)試系統(tǒng)口，并研究了簡(jiǎn)單功能原理解的智能查詢及系統(tǒng)表達(dá)方案[2]。在接口特征匹配的基礎(chǔ)上，然而很少對(duì)機(jī)電一體化計(jì)算機(jī)原理性能求解進(jìn)行研究。本文在接口特征匹配的基礎(chǔ)上主要對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)原理性能實(shí)現(xiàn)手段及求解方案進(jìn)行了分析。

5結(jié)語(yǔ)

由于煤礦生產(chǎn)逐漸向深層次發(fā)展，會(huì)提高其控制水平與規(guī)模的要求，因此會(huì)機(jī)電一體化技術(shù)會(huì)不斷發(fā)展與提高。就目前很多高科技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r看，像網(wǎng)絡(luò)、光纖、人工智能，還有生物工程在內(nèi)的許多高新技術(shù)，已在機(jī)電一體化技術(shù)之中慢慢深入，從而機(jī)電一體化產(chǎn)品功能更健全、性能更卓越，隨之而來(lái)智能化程度也會(huì)變高。所以，許多煤礦企業(yè)利用新的機(jī)電一體化技術(shù)裝備，會(huì)取得更大的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益的同時(shí)，其技術(shù)也會(huì)得到明顯的提高，從而不斷循環(huán)、不斷發(fā)展下去，為企業(yè)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益帶來(lái)雙重保障。

參考文獻(xiàn)

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[2]唐立新.鋼鐵工業(yè)CIMS特點(diǎn)和體系結(jié)構(gòu)的研究[J].冶金自動(dòng)化，1996（4）:87.

作者:宋志海單位:山西汾西礦業(yè)水峪煤業(yè)有限責(zé)任公司