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關鍵詞：煤炭生產　機電一體化　機電一體化產品　應用

一、煤礦機電一體化產品概述

機電一體化是由信息技術、機械技術、電子技術、接口技術、傳感技術、微電子技術、信號轉變技術等學科綜合而成的，機電一體化的產生和發展，既依賴于這些技術，但反過來又對這些技術產生了促進作用。自上個世紀八十年來以來，我國機電一體化取得了較快發展。目前，機電一體化已經朝著系統化、柔軟性化、微型化、網絡化、智能化方向發展，對煤炭系統的運行產生了很大影響。機電一體化產品的應用，大大改善了煤礦生產的安全系數、工作環境、勞動生產強度，還能降低煤礦生產的能源消耗，提高煤炭生產的效率，在不更換設備的前提下，能夠對煤礦生產的過程和產品結構進行改革和調整，為傳統的加工制造業注入新的生機與活力。

目前，煤礦機電一體化產品在煤礦生產中已廣泛應用。從國內市場來看，全數字提升機、電牽引采煤機在市場中占有很大比重，我國已具備了生產礦井供電設備、膠帶運輸機、監控掘進機的能力。同時，礦井生產過程的信息化管理和控制、煤礦安全監管系統、工作地點的圖像監控、膠帶機控制系統、調度室裝備管理的數字化也基本實現，計算機管理系統在煤礦企業生產調度、辦公室管理、銷售、設備、人力資源、財務管理中也得到廣泛應用。從這些可以看出，煤礦機電一體化產品已基本實現了信息化、智能化、自動化，為我國煤炭企業的快速發展提供了保障。

二、煤礦機電一體化產品在煤炭生產中的應用

以某煤炭企業為例，該煤炭企業屬于高耗能、高投入老礦，井區分布的面積較大，戰線長，礦井深，人員多，服務的年限也逼近。從礦井情況來看，目前不宜開采遺留煤柱及薄煤層。因此，該煤礦企業要想獲得發展，就必須改造高耗能機械設備。近年來，該煤炭企業投入了大量的資金，用于改造高耗能設備以及老化設備，采用了機電一體化產品。經過改造，不僅降低了煤礦開采的能耗，還提高了煤礦開采的安全性，大大提高了開采的效率和企業的經濟效益。

1.采煤機

根據該煤礦開采的現狀，為提高煤礦開采的效率，提高掘進的速度，該煤礦企業選擇了了5臺D150NW采煤機，2臺懸臂式掘進機，煤礦開采的效率提高了300%，增加了原煤產量。與液壓牽引相比，機電一體化產品具有很好的牽引性，能夠克服阻力的移動，還能夠用于傾斜度高的煤層，其運行的可靠性較高，使用的壽命也較長。

2.綜采液壓支架

為了實現煤礦開采機械化、增加產量、提高功效、減輕勞動量、提高開采的安全系數，該煤礦企業在殘采層使用了綜采液壓支架，提高了殘采層的回采率。機電一體化產品的應用，對煤炭企業的回采作業提供了便利。

3.鋼絲繩檢測系統

在煤礦開采中，鋼絲繩的使用一直存在著不可靠、不安全、低效率、危害大、不經濟等問題。在鋼絲繩檢測時，一般是通過人工目視，不僅浪費了大量時間，檢測的準確性也較低。因此，該煤礦企業開發了一個鋼絲繩檢測系統，該檢測系統通過對鋼絲繩的損傷情況進行定量分析，能夠準確反映鋼絲繩的使用狀況，檢測精度較高，且性能較穩定、分辨性較強，操作也比較方便，可以用于檢測鋼絲繩的疲勞、銹蝕、磨損、斷絲等損傷，節省了鋼絲繩檢測的時間，也能夠有效預防鋼絲繩斷繩事故。

4.起動控制柜

該煤礦企業由于產生較早，其設備老化比較嚴重，大型設備高耗能問題也更加突出。在煤礦開采中，主扇風機是重要的設備，其特性優劣、性能狀況會直接影響煤礦開采作業的安全。近年來，該煤礦企業開始引進新的主扇風機，配備了專門的自耦減壓起動控制柜，大大提高了煤礦開采的效率，降低噪聲污染和環境污染，促進煤礦開采作業的順利進行。

5.提升機電控系統

該煤礦企業的五區為萎縮性的礦井，在2007年已經提用了大部分的設施。2010年發現了新儲量，經過測算，由于新建系統的資金投入太大，因而該煤礦企業準備重新使用停用的設施，延長開采戰線。主井提升系統為重新起用的一種設備，雙箕斗是主井提升的主要設備，設別老化嚴重，且停運時間較長。因此，該煤礦企業對設備進行了更新，在原有設備的基礎上進行了改造升級，更滑了提升機電控系統，參數調整比較方便、接線簡單且維護量較小，在安裝后運行狀況良好。在提升機方面，尤其是內裝式數字化提升機，將驅動與滾筒合二為一，大大簡化的機械結構，實現了機械設備、計算機技術、電子技術、自動控制技術的一體化。同時，全數字提升機采用了總線控制的方法，可靠性較高，電器安裝也相對比較簡單，硬件配置也大大簡化，兼容性較好。

6.其他

該煤礦企業還采用了電子秤計量系統、軌道檢測系統、礦用隔爆組合開關、溫度傳器、斜巷擋車裝置、提升機保護裝置等煤礦機電一體化產品。目前，該礦井生產系統已逐漸向自動化、信息化、智能化方向發展。

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1．1機電一體化技術在煤礦運輸的應用

目前我國煤礦井下生產主要是依靠皮帶化處理運輸方式，使用帶式運輸機來實現整個煤礦井下運輸操作，這種運輸方式在煤礦運輸中的應用具有一定的可觀性，然在煤礦運輸中還存在一定的問題，比如說運輸跑偏、斷帶及打滑等現象都是利用帶式運輸方式所產生的問題。神東作為現代化礦井，采用了天津華寧生產的皮帶綜合保護裝置。該裝置安裝簡單，使用方便。連采、綜掘后配套膠帶運輸機必須安裝防滑、堆煤、跑偏、拉線急停、連鎖裝置、煙霧報警及超溫自動灑水裝置。綜采順槽、集中運輸、主運輸必須安裝防滑、堆煤、跑偏、張力、防撕裂、拉線急停、連鎖、煙霧報警及超溫自動灑水裝置，主要運輸巷上運膠帶運輸機還必須裝設逆止、制動裝置;下運膠帶運輸機必須安設制動裝置。有效地解決了帶式運輸方式所產生的問題。由此可見機電一體化技術強大的功能性，它不僅能夠提升煤礦設備的工作效率，同時還能夠實現煤礦生產的安全操作。此外，機電一體化技術在煤礦運輸中的應用，實現了煤礦設備的簡單操作，且設備動作趨于統一化，有效提升了煤炭開采的能力，在一定程度上能夠提高煤礦企業在生產運輸等操作中的經濟效益。

1．2機電一體化技術在煤礦安全監控系統中的應用

機電一體化技術在煤礦安全監控系統中的應用效果也不容小窺，可以說煤礦安全監控系統是機電一體化技術應用的具體實現。目前我國煤礦生產中常用的安全監控系統是KJ90型煤礦安全綜合監控系統，該系統技術先進、功能強大、可靠性高、實用性強，是一套集礦井安全監控、生產工況監控、網絡信息管理及多種監測子系統為一體的全網絡化礦井安全生產綜合監控系統。另外在機電一體化技術應用中應充分考慮煤礦生產操作實際狀況，從而合理應用機電一體化技術與煤礦安全監控系統，實現煤礦生產的實時監控，為煤礦生產操作提供強有力的安全保障，提升我國煤礦監測監控系統的整體性能。

2、機電一體化技術管理中的現存問題分析

2．1沒有充分發揮機電管理部門的職能

為了確保機電一體化技術的正確應用，充分發揮其在煤礦生產各個環節的作用力，很多煤礦企業在其內部設置了機電管理部門，但是就目前機電一體化技術管理現狀而言，相關工作人員在技術管理過程中并沒有發揮出機電管理部門的職能及功能性。大多數煤礦企業及其內部的管理與生產人員都把工作重心放在了煤礦生產上，并沒有對機電一體化技術管理予以過多的重視，從而導致機電一體化技術應用薄弱，管理網絡出現中斷等狀況。

2．2機電管理隊伍整體素質有待加強

機電一體化技術可以說是煤礦生產操作中的創新體現，煤礦企業雖然在煤礦生產操作中應用了機電一體化技術，對煤礦生產技術做了合理化調整，然而對煤礦機電管理人員的素質卻沒有引起足夠的重視。煤礦機電管理人員的綜合素質會直接影響機電管理的實施效果，一些素質不高的機電管理人員在機電管理工作中表現出極大的隨意性，管理力度不強，從而導致機電管理目標無法得以實現。

3強化機電一體化技術管理的有效措施

3．1充分發揮機電管理部門職能，采取統一化管理方式

要體現機電一體化技術在煤礦生產操作中的作用力，不僅要在煤礦生產中合理應用該技術，還需要建立機電管理部門，對煤礦生產操作實行統一化管理，對煤礦生產中的各個環節進行嚴格把控，只有這樣才能從根本上確保煤礦生產質量及安全性。在機電管理過程中，一般情況下機電管理部門需要對四個方面進行管理控制，第一應結合煤礦生產接續安排合理編制煤礦機電設備運行計劃;第二要求煤礦生產單位設備所用的易損配件進行合理提報計劃，機電職能部門及時跟蹤;第三對于煤礦機電生產中發生的事故進行追查，查找導致事故發生的原因，預防事故的發生;第四對于煤礦機電作業中的違章操作進行有效制止。

3．2強化機電管理人員綜合素質，關注機電管理實施力度

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【關鍵詞】 機電一體化技術 應用 發展

一、機電一體化技術的概述

機電一體化技術是機械技術與微電子技術、信息技術互相滲透的產物，是機電工業發展的必然趨勢，其主要包括：（1）機械本體技術。現代機械產品一般都是以鋼鐵材料為主，為了減輕質量除了在結構上加以改進，應考慮利用非金屬復合材料。只有機械本體減輕了重量，才有可能實現驅動系統的小型化，進而在控制方面改善快速響應特性，減少能量消耗，提高效率。（2）傳感技術。傳感技術主要表現在提高可靠性、靈敏度和精確度方面。為了避免電干擾，目前有采用光纖電纜傳感器的趨勢。對外部信息傳感器來說，目前主要發展非接觸型檢測技術。（3）信息處理技術。機電一體化與微電子學的顯著進步、信息處理設備的普及應用緊密相連。為進一步發展機電一體化，必須提高信息處理設備的可靠性，包括模/數轉換設備的可靠性和分時處理的輸入輸出的可靠性，進而提高處理速度，并解決抗干擾及標準化問題。

二、機電一體化技術的應用分析

1、機電一體化技術在計算機集成制造系統（CIMS）領域中的應用分析。CIMS的組成并非分散的子系統組合，而是由全局的經過實踐積累的最優系統綜合。加強了原有的各部門溝通，圍繞制造，控制“物流”和“信息流”，將經營策劃、產品研發、制造準備、實驗測試、經營管理進行更好的結合。當集成度越高，就越能夠使各個生產要素間的配置更加合理，使得生產要素的潛力得到更大程度地體現。

2、機電一體化技術在數控機床領域中的應用分析。數控機床及相應的數控技術無論在結構、功能、操作還是控制精度上的難度都有顯著提高。其中總線式、模塊化、緊湊型的結構最具有代表性，這種結構應用多個CPU、多個主總線，結構復雜。此外還有開放性設計，這種設計使硬件體系和功能模塊具有層次性和兼容性，可以大大提高用戶的使用效益。WOP技術和智能化。根據車間實際作業狀況，可以通過系統完成編程。同時可以仿真加工過程，并實現在線診斷控制、模糊診斷等智能系統。隨著一體化技術的成熟，如大容量存儲器的出現和軟件的模塊化設置，使數控功能極大豐富，同時使得+0+系統的控制功能也加強了。全方位滿足技術要求，比如只有一臺機床的情況下，也可以順利完成多個加工要求，并實現刀具使用檢測、物料流通、機械手等的集成，統一到系統中。在系統中，分出多級網絡，這樣實現了構成復雜加工系統的作業能力。這種數控裝置以單板、單片機作為控制中心，并由專用芯片及模板組成。

3、機電一體化技術在柔性制造系統（FMS）領域中的應用分析。計算機化的制造系統被稱作柔性制造系統，包括計算機、數控機床、機械手、料盤、搬運車輛和自動化倉庫等。可以依照生產要求，及時、準確地進行生產，這種靈活的生產方式可應用于多品種、中小批量、設計更改頻繁的離散零件的批量生產。

三、機電一體化技術的發展

1、機電一體化技術將更高效與小型。隨著人們要求逐漸提升，對運用機電一體化技術之后的效率也會拓展，現階段最普遍的新要求是小體積和高效率，而且也是機電一體化技術最主要的發展方向。（1）高效率趨勢方面。根據人們對機電一體化技術的要求，機電一體化技術的水平會進行提升，高水平的機電一體化技術運用到相應方面，可以使具體的設備更準確運行，從而運用的效率會大程度提升；（2）小型趨勢方面，因為電腦的體積正在逐漸減小，而且想要提升工作的效率，p小體積也是其中一個重要的要求，機電一體化技術與計算機相應技術進行結合，學習小型計算機、納米計算機等的方法，使機電一體化技術可以實現自身設備和生產小體積設備的需要。

2、機電一體化技術將大幅度提升自動化程度并不斷完備體系。一方面，機電一體化技術發展在實現上述趨勢的同時，也會實現自動操作程度提升，因為機電一體化技術主要的目的就是進行自動操作，避免出現紕漏的同時，提升工作的效率，但是因為現在機電一體化技術的水平還不高，隨著機電一體化技術的發展，人們會更加注重運用機電一體化技術，所以其未來的趨勢從現在的發展來推算，應用的范圍將擴展，而擴展的原因就是自動操作程度提升，那么在短時間內機電一體化技術只能實現人來編輯基本的程序，然后按開始鍵才能操作，自動操作的目標是電腦可以不需要人多次編輯程序代碼，完全自動操作，研究人員正在針對這個方面進行研究；另一方面，機電一體化技術的自動操作程度提升之后，體系也會更加完備，從現在對機電一體化技術的研究情況來看，未來機電一體化技術將具有一致標準，并且將具有基本的程序，人們隨意進行組合，靈活性更明顯。

3、機電一體化技術將實現保護環境的效果。當前環境問題已經非常嚴重，各個國家都在為恢復當前被破壞的環境并繼續保護環境進行思考。想要保護環境，自然需要對各個環節都進行改變，對機電一體化技術來說，提升技術的水平，縮短制作產品的時間，一是可以節約消耗電量的數量，在保證收益的前提下，節約資源，二是機電一體化技術的提升保證了制作設備的性能，設備在運轉的時候，也會高效率、低消耗，在運轉的過程中，不損耗過多的能量，不會大程度振動，而且不會排出有害物質，這方面的發展趨勢，需要工作人員對自己的能力予以提升，把握機電一體化技術發展的新情況，制作完備的系統，使制作的所有成品都可以被回收利用。

結束語

目前機電一體化已經形成了系統化的技術，其在不同領域的應用也相對比較廣泛，因此，相關建設單位要加強對于機電一體化技術的研究，將其發展成集智能化，微型化以及綠色化等集一身的技術，從而促進經濟發展。

【參考文獻】

[1] 姜新嘉.淺析機電一體化技術的應用及發展趨勢[J].電子制作，2013（08）.

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我國煤礦采煤技術由手工發展到炮采，再由炮采發展到機械化采煤，技術的不斷發展，使生產力得到相應的提高。礦井的年產量從之前的幾萬噸擴增到現在的幾百萬噸就是其最具體最直接的體現。為了與較高的生產能力相適應、相匹配，市場上出現了與之配套的機械設備，如煤礦機電一體化技術下的一系列產物，該產物的特性就是融多項高新技術為一體，主要包括微電子技術、自動節制技術、計算機技術、傳感技術以及人工智能技術等熱點技術。在煤礦企業中，運用機電一體化技術已經取得了相當大的成功，因此可以說，機電一體化技術的應用，可以促進煤礦企業實現安全高效以及機械化的生產。

1機電一體化技術在煤礦企業中的應用

1.1機電一體化技術在運輸機中的應用

我國經濟的飛速發展和人民生活水平的不斷提高，使對生產生活用煤的需求量大幅度增加，這就對我國煤礦的生產在一定程度上提出了更高的要求。然而，與國外煤礦企業相比，目前我國煤礦企業的提升以及運輸系統水平與之還存在非常大的差距，難以適應社會發展的需求。因此，在對國外經驗加以借鑒的基礎上，加大對機電一體化技術的研究力度，使其在煤礦運輸系統中得到較好的應用。目前，機電一體化技術產物中比較領先的是內裝式提升機，它是滾筒以及電機的融合體，其結構簡單并且操作起來也比較方便，系統準確性也高，可以完全實現自動化控制。目前，在我國煤礦企業中應用比較普遍、規模較大的運輸以及生產方式是皮帶式運輸，它有如下幾個特性:運行安全可靠、輸送量大、輸送距離遠、連續輸送、自動化以及效率高，而且通過煤礦企業計算機控制監測系統的時時監控，皮帶式運輸的自我診斷以及自我保護功能得以實現。

1.2機電一體化技術在礦井監控系統中的應用

在煤礦生產中，機電一體化技術主要包括:計算機信息技術、自動控制技術、系統技術以及機械技術。監控系統在礦井生產運作過程中占據著非常重要的地位，與銀行監控系統不同的是，礦井監控系統對數據保存沒有非常嚴格的要求，甚至允許出現因機器故障而丟失數據的現象，但是這個數據丟失時間是需要控制在5min之內的，礦井監控系統是絕不允許出現連續停機的現象。不難發現，在日常生活中經常會發生銀行因死機而暫停營業的狀況，然而在這種突發狀況下，人們并不擔心私人的存款數據會因為網絡故障而丟失，因為銀行會及時地對故障進行快速排除。但是，礦井的安全監控系統則不能像銀行一樣突然暫停，那樣就無法保障礦井工作人員的生命安全。機電一體化技術的應用很好地確保了礦井安全監控系統的正常運作，主要是通過軟硬件結合，創設局域網來同步主機與自身數據庫，分擔網絡上傳、圖表打印、數據檢索以及圖形顯示等任務。實踐表明，在礦井監控系統中應用機電一體化技術取得了良好的效果。

1.3機電一體化技術在采煤機中的應用

綜合機械化采煤系統在煤礦企業中的應用對煤礦自動化進程產生了有力的推動作用。我國的采煤系統由之前的液壓牽引技術成功過渡到機電一體化牽引技術。相比液壓牽引技術，機電一體化技術擁有的相對優勢主要表現在五個方面:①良好的牽引性可以有效克服采煤機運作過程中受到的阻力并且為其提供有效的牽引力，此外，采煤機下滑時還可以通過提供制動避免其過度下滑。②機電一體化牽引技術采用的制動裝置，可以有效防止采煤機下滑，這樣采煤機就可以進行傾角比較大的煤層作業。③因為機電一體化采煤裝置的整體磨損小、故障少、維修少，運行起來更加可靠，因此能夠在惡劣的環境下進行長時間的作業。④機電一體化采煤裝置具有良好的動態性，可以通過控制系統對各項參數進行及時的調整。⑤該系統裝置結構簡單、體積較小，具有很高的使用效率。與此同時，計算機全程控制機電一體化采煤機使其完全實現了支架的自動化，此外，將計算機監控裝置安裝在工作面刮板運輸機上，使系統的自動化控制得以實現。總之，機電一體化技術在采煤機中的應用協調了整個系統設備的運作，方便了整體的操作，同時使生產的工作效率、可靠性以及安全性也得到了不同程度的提高，給煤礦企業帶來巨大的社會效益以及經濟效益。

1.4機電一體化技術在支護設備中的應用

我國煤礦綜合機械化采煤工作中經常用到的支護設備是液壓支架，在支護設備中應用機電一體化技術的具體體現就是有機地結合計算機技術以及液壓控制，實現成組的自動移架或者定壓的雙向鄰架，從而有效地避免對支架或者頂板產生過大的沖擊。

2煤礦機電一體化技術應用的建議

在我國煤礦透水、塌方的安全事故時有發生，這在某種程度上表明有很多嚴重的問題存在于我國煤礦的技術以及管理之中，預防安全事故的發生已經成為煤礦企業工作的重中之重，而機電一體化技術以及相應產品的出現，從整體上提升了煤礦生產的自動化水平，有效地預防了安全事故的發生，因此，要不斷加強機電一體化技術在煤礦企業中的應用力度。目前，機電一體化技術在我國煤礦企業中得到了普遍的推廣以及使用并取得了良好的成效，但是相比發達國家而言，該技術在我國應用時間較短，相關經驗有所欠缺，因此，在借鑒西方優秀經驗的基礎上，加大對機電一體化技術的研究力度，從而提高生產水平，盡可能避免安全事故的發生，給國家以及人民的生命財產安全提供最大程度的保障。機電一體化技術的核心要素就是計算機技術，因此對于基于機電一體化的中央控制系統，要提升其運算的存儲能力。此外，煤礦生產中不同的場地環境對機器系統的需求不同，因此，需要不斷對軟硬件系統進行研發，實現機器系統使用方便、體積小、功能強、重量輕、性能好以及效率高等特點，以便能夠更好地滿足場地環境的不同需求。與此同時，通信功能也是機電一體化技術產品所需要具備的，在此基礎上，還要求其具備通信模塊以及較高的可靠性。在這一方面，在結合現場總線技術的基礎上，可以結合工業以太網技術實現對機電一體化技術的有效控制，從而進一步實現機電一體化技術產品的通信功能。智能化是社會發展的趨勢，為了促進機電一體化技術以及產品的智能化，需要通過構建一個動態高效的控制系統來分析系統參數，并且通過觀察系統參數來判斷機電設備以及其運行環境的變化，并在此基礎上進行自我調整和修復。通過判斷工作狀態以及診斷系統，及時地發現故障并且能夠準確地預測未來工作中可能發生的故障。眾所周知，礦井下溫度、濕度、粉塵都是非常高的，而且含氧量低，環境極其惡劣，傳統的傳感器并不適宜在井下操作，深入研發適宜礦井工作的傳感器技術對于煤礦企業的長遠發展具有很重要的作用。

3結語

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【關鍵詞】機電一體化;煤礦生產;監測監控;礦井運輸;采煤機

1 引言

機電一體化技術是在機械的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術，同時，將機械裝置和電子設備以及軟件有機結合起來。機電一體化是將機械和微電子技術緊密集合，并融計算機技術、信息技術為一體的新興綜合技術。

煤礦機電一體化技術是礦山綜合自動化的基礎，為煤礦企業信息化提供了重要的科技支撐。為了提升我國煤礦生產的綜合實力，全面提高煤礦企業效率，達到煤礦生產的安全、高效、綠色的目的，必須加大煤礦機電一體化技術在煤礦采、掘、運當中的應用和推廣。

2 煤礦機電一體化技術的發展現狀

從 1970 年我國自行設計制造和裝備的第一套綜合機械化采煤工作面在大同礦務局試驗起，我國的機電一體化技術開始萌芽。到上世紀 80 年代后期，我國綜合機械化采煤取得了空前的發展，大大推動了我國的煤礦機電一體化技術的進程，采煤機已由液壓牽引向電牽引發展。到了上個世紀90 年代中期，在原有的研究成果上，又開展了采運支機械微機監控、故障診斷的研究和支架電液微機技術應用的研究，并研發了大功率電牽引采煤機。而進入21 世紀后，我國煤礦機電一體化技術的研究和應用領域均有重大突破，在煤礦安全生產監控、大型固定設備的后備保護等方面已取得了喜人的成績。然而，與國外的先進采煤國家相比，我國的煤礦機電一體化技術發展尚有一定差距，并且煤炭工業相對機械、電子、航天、輕紡、

化工、鐵道、冶金等行業起步晚基礎薄弱，在開發水平、應用范圍、投資規模、技術人才和管理水平方面均有較大差距。

3 機電一體化技術在煤礦生產中的應用狀況

3.1 機電一體化技術在煤礦掘進中的應用

煤炭生產過程主要包括“掘進、采煤、裝、運輸、提升”等幾大系統。掘進作為煤礦開采的基礎工作影響著后期煤炭開采及運輸的效率，對于高效礦井有必要將機電一體化技術引入到掘進機械中，實現煤礦巷道的高效率掘進。目前掘進機的電氣部分普遍采用了由礦用隔爆兼本質安全性開關箱、操作箱、壓扣控制按鈕、照明燈、三相異步電動機等組成的掘進機電氣系統，與液壓系統配合操作可實現整機的各種生產作業。

3.2 在礦井運輸提升產品中的應用

煤炭的輸送方式有礦車式、皮帶式。帶式輸送機相對于礦車運輸具有長距離連續運輸、輸送量大、運行可靠、效率高和易于實現自動化等優點，已經在我國煤礦井下運輸中大量使用。目前煤礦主要推廣使用的CST可控軟啟動裝置，是專門為煤礦長距離皮帶運輸機設計的集機、電、液為一體化的啟動裝置，不僅解決了帶式輸送機的大運量、長距離的驅動難題，而且兼具平滑啟動運送大慣性載荷的特點。

礦井提升是將煤炭運送至地面的過程，提升效率及其安全性與煤礦效益密切相關。為了使煤炭效益最大化，礦井采用的專用提升機整合了煤礦電機一體化和自動化技術，其中全數字化交直流提升機在結構上進行了簡化，將滾筒和驅動合為一體，同時具有硬件配置簡單、互相兼容的特點，在各個技術環節均體現了機電一體化技術的應用。

3.3 在采煤機上的應用

我國的電牽引采煤機在消化吸收國外引進采煤機技術的基礎上，進行了相關的科技創新，擁有了許多具有自主只是產權的產品，取得了長足的進步。在我國煤礦綜合機械化采煤工作面，國產采煤機已經占據了主導地位，完全采用國產裝備的高產高效工作面不斷涌現。

到目前為止，國內各采煤機生產廠家均對交流電牽引采煤機進行了大量的研究開發。上海分院研制的MG系列電牽引采煤機已形成9大系列共幾十個品種;太原礦山機器廠與上海分院合作，將AM500液壓牽引采煤機改造成 MG375/830-WD型交流電牽引采煤機后，又與充州礦業集團合作，研制成功了MGTY 400/900-3.3D型交流電牽引采煤機;雞西煤機廠與上海分院合作將 MG2×300-W 型液壓牽引采煤機改造成 MG300/360-WD型交流電牽引采煤機后，又開發了MG200/463 型、MG400/985 型交流電牽引采煤機;遼源煤機廠與邢臺礦業集團合作研制成功我國首臺應用電磁轉差離合器調速技術的 MG668-WD型電牽引采煤機;無錫采煤機廠與中紡機電研究所合作，研發成功國內首臺應用開關磁阻電機調速技術的MG200/500-CD型電牽引采煤機。

3.4 在礦井安全生產監測

通過礦井的生產監測系統，如在線監控、自動報警及故障自診等，可完成對煤礦機械的電動機、傳動系統、工作裝置、制動系統和液壓系統等的在線運行狀態的監控任務，能及時準確地找出故障部位并自動報警。我國監測監控技術應用較晚，20世紀80年代初，我國引進了一批安全監控系統，如：DAN6400等在部分煤礦中應用，并在引進的同時自行研制出KJ2、KJ4等系統并通過了鑒定。同時在“以風定產，先抽后采，監測監控”12字方針和煤礦安全規程有關條款指導下，規定了我國大、中、小煤礦的高瓦斯或瓦斯突出礦井必須裝備礦井監測監控系統。煤礦監測監控系統的應用大大改善了礦井的工作環境和安全狀況，比如，提高了機器的工作效率簡化了設備的維護檢查工作，降低了使用維修費用，延長了設備的使用年限等。實踐證明，安全監測系統為煤礦安全生產和管理起到了重要作用。

4 煤礦機械中機電一體化技術應用的意義

4.1 提高勞動效率

機電一體化在煤礦各個生產環節的應用，不僅改善了設備的使用性能，延長了其使用壽命，更是在很大程度上提高了工人的勞動效率，降低了勞動強度，減少了同一時間段的作業人數，這對于高產高效礦井的實現具有重大意義。

4.2 提高了礦山開采的經濟效益

機電一體化不僅是機械設備上的一次全新的進步，同時也給煤礦帶來了前所未有的進步，一方面采煤量有了很大程度的提高;其次，機電一體化在煤礦中的應用，降低了礦山的開采費用，使煤礦的經濟效益得到了增加，同時還帶動了相關產業的發展，在很大程度上推進了地方經濟的進步。

4.3 提高了安全的煤礦開采工作環境

機電一體化技術在煤礦中的廣泛應用，極大地改善了井下的安全狀況，監測監控技術的應用能及時準確地將各個設備、巷道硐室的動態信息完整地呈現出來，如有設備故障或災害事故能做出及時的報警，從而能為相關工作人員提供充足的時間做出準備工作，減少災害的發生或降低事故的波及范圍，為煤礦開采提供一個較為安全的環境。

參考文獻：

[1]孫長春.煤礦機電一體化技術研究進展[J].現代礦業，2009（4）.

[2]米軍學.淺談煤炭機電一體化技術在我國的應用[J].實用科技，2008（5）.

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關鍵詞：機電一體化；煤礦機械；應用；研究

中圖分類號：TH-39 文獻標識碼：A

隨著我國相當數量的大中型煤礦大量采用進口采掘機械以及具有自主知識產權的高度自動化采掘機械對傳統煤礦機械設備進行更新換代，我國煤礦機電技術水平有了迅速的發展。同時也促進了煤礦企業生產水平向更高的層次邁進，大大提高了煤礦產量以及生產效率，對于煤炭資源的浪費也起到一定的控制作用．對于促進機電一體化技術在我國煤礦產業中的應用有著積極的促進作用。

一、機電一體化在煤礦機械中應用的重要性

為滿足各行各業對于煤炭產量的需求，我國目前新建大中型煤礦均采用較為先進的機電一體化設備進行生產．但是同時我們需要看到，目前大多數國內煤礦企業尤其是多數中小型煤礦企業對于應用機電一體化技術進行設備改造以及更新換代存有抵觸心理，一方面是由于缺少對新技術有充分了解以及具有相應操作能力的人才。另一方面則是由于與新技術相適應的新設備投資較大，成本較高。因此整體來看我國煤礦機電一體化技術的應用在新建大中型煤礦企業應用較為廣泛，但是大部分的中小型煤礦仍舊存在技術落后。

隨著現代化程度的提高，煤礦采礦機械也有了較大的發展，尤其是機電一體化的發展對煤礦開采過程產生了很大的影響，主要表現在以下幾個方面。

1.1提高了煤礦開采效率

由于機電一體化的快速發展和廣泛使用，極大的提高了煤礦開采的勞動效率。對于煤礦開采企業來說，自動化技術、微處理等設備的投人使用，可使采煤技術的自動化水平得到一定程度的提高，致使企業的年產量大幅增加。

1.2提高了企業的經濟效益

采用機電一體化技術之后，煤礦企業的年產量大幅提高，致使企業的經濟收入也有了很大的提高，提高了企業的經濟效益。同時，煤礦企業的發展也促進了當地其他行業的經濟發展。

1.3降低了事故發生率，加大了勞動保障

煤礦開采主要是在地下幾百米的深處進行開采，工人所處的開采環境是危險的、惡劣的，工作強度也很大，當使用自動化技術后，大大改善了工人的采礦環境和勞動強度，減少了人為事故的發生率，加大了工人的勞動保障。

二、機電一體化在煤礦機械中的具體應用

2.1在礦井的安全生產監測監控系統中得到了應用

機電一體化在煤礦開采技術中的一個主要應用就是礦井安全生產監控系統。這個系統主要具有以下幾個功能：其一，對采礦過程進行監控；其二，在發現安全隱患時，能夠進行報警。這些功能保證在生產進行的過程中，如果出現問題能夠及時維修和維護，極大的減少了礦井的出事率。與其他發達國家相比，我國在這方面起步較晚，大約開始于上世紀的80年代，后來隨著國家重視程度的增加，投入力度也得到大幅提升，同時積極借鑒外國的現金經驗，并結合我國地域特點，最終開發出了適合我國地域特點的專用監測監控系統。

2.2在礦井的提升機中得到了應用

機電一體化在煤礦開采技術中的一種大型設備的應用就是礦井提升機。為了適應越來越現代化的采煤需求，必須大力提高煤礦機械的自動化水平，尤其是對于井下、井上的運輸和提升系統。目前礦井多用的是內裝式的全數字化提升機，這種提升機將驅動和滾筒組合為一體，使機械設備得到了一定程度的簡化，并且由于其配置簡單、和其他采礦設備的兼容性強、系統的軟啟動和軟件控制相對簡單、可以瞬間進行較高的加速等優點在采礦企業得到了廣泛的使用。這種設備主要具備兩個功能：其一，能夠重復對設備進行檢測診斷；其二，能夠進行簡單的即時通訊。

2.3在礦井的井下帶式輸送機中得到了應用

機電一體化在煤礦開采技術中的一個重要應用就是井下帶式輸送機。帶式輸送機的特點是長距離、連續性、運量大、運行穩定、效率較高、便于自動化作業。基于這些優點，在我國的大量煤礦井下主要作為煤礦的傳輸設備。根據采礦安全的需要，輸送機的機電一體化是現階段研究的關鍵課題，目前我國使用的可控軟啟動裝置為CST，這種驅動裝置多用于平滑啟動運送大慣性載荷。在傳輸設計上，允許由多臺CST來驅動一臺皮帶運輸機。但是，此裝置現在還有以下幾個關鍵技術問題未能解決：其一，工作過程中不能進行動態分析；其二，工作過程中不能實現在線監控；其三，啟動的遲延。基于此，我國的帶式輸送機在多點驅動的設置上最多為點，如果設置過多，就會限制單機長度與煤礦的運輸量。

2.4在礦井的液壓支架電液控制系統得到了應用

機電一體化在煤礦開采技術中的一個關鍵應用就是液壓支架電液控制系統。到目前為止，國外的部分發達國家，液壓支架電液控制系統具有十分成熟的專業技術，應用也十分廣泛。但是我國此方面的研究開展比較遲，雖然目前也取得了一定的研發成績，但是和國外相比，還具有較大的差距，因此，我國自主開發研究的此項技術還沒有得到大面積的推廣使用，在一些大型的高效煤礦企業仍然選用進口設備。

2.5在礦井的電牽引采煤機中得到了應用

機電一體化在煤礦開采技術中的一個典型應用就是電牽引采煤機的應用。這種機器與傳統的采礦機相比具有較多的優點：(1)動力方面較強，牽引特性突出，能滿足采煤機向前與向下的滑動動力要求，不僅能提供牽引力，且可以發電進行制動，并反饋到電網。(2)采煤機發動機軸端安裝有制動裝置，能解決大角度采煤下的設備滑動問題。(3)使用壽命與可靠性方面有較大優勢，具備較強靈敏度、動態性能等特點，結構設計簡單，維護方便，設備重量較輕，傳動效率極高，可以高出傳統液壓機30％。

2.6機電一體化技術在通風設備中得到了應用

保持通風良好對于煤礦安全生產具有至關重要的作用，通風的作用很大程度上在于降低巷道中瓦斯的濃度，減小爆炸事故或瓦斯中毒事故發生的可能性。機電一體化技術的出現為改善巷道通風狀況提供了新思路。新近研發的雙電源電氣閉鎖真空磁力啟動器可實現在短短幾秒鐘內完成掘進面雙風機雙電源自動切換。極大的降低無計劃停止供風的事故，保證安全生產。

三、機電一體化的發展趨勢

(一)更加網絡化

計算機技術的迅速發展促進了網絡技術的發展，進一步增加了企業之間的競爭。煤礦開采過程中的監測和遠程控制技術也在機電一體化技術中得到了廣泛的應用。煤礦開采行業要想獲得進一步的發展，必須引入競爭機制，通過網絡信息這一平臺加強企業之間的信息交流，提高煤礦的生產效率。

(二)更加智能化

煤礦開采中的智能化是指在進行煤礦開采之前，將關于煤礦開采的相關細節輸入電腦的模擬系統中，使這種系統具備人性化的思維模式，能夠根據礦井中的各種情況做出正確的選擇。這樣一來，綜合機械化和機電一體化就代替了人的體力勞動和腦力勞動，大大減輕了工作人員的勞動強度，保證了施工安全，提高了工作效率。

(三)更加綠色化

在煤礦開采這一行業中，維持企業的可持續發展，實現煤礦資源的綠色開采，努力把對環境的危害程度降到最低，這些都可以在綜合機械化和機電一體化中得到解決，同時，煤礦生產中報廢的機械還可以回收利用，這也為企業的可持續發展做出了貢獻。

四、結束語

綜上可知，煤礦機電一體化是設計多門專業、多個學科綜合交叉發展的技術，隨著現代化技術的發展，將會在煤礦企業得到越來越廣泛的應用，包括煤礦的開采、挖掘、輸送等方面，將會極大的提高我國煤礦企業的綜合開采實力，為進一步實現我國煤礦企業的高效、安全、優化等奠定了良好的基礎。

參考文獻

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1有利于安全生產機電一體化

有利于安全生產，煤礦井下作業環境陰冷、潮濕、粉塵多，對工人的身體健康的危害很大，采用機電一體化后，一方面可以減少人工作業，優化作業環境;另一方面，引入機電一體化能夠實現信息化自動控制，能夠實現機械設備功率實時變化，能夠實現除塵機、采煤機、烘干機等機械設備的轉速自動變速功能，大大降低機械的磨損。

2能夠提高作業效率盡管

目前很多企業開始進行機械采礦作業，但機械化水平不高，煤礦工人勞動強度依然很大。使用機電一體化技術后，可以代替大量勞動工人或普通機械設備進行作業，節省人力資源，可以有效提高挖掘效率，降低生產成本。

3有利于提高經濟效益

機電一體化有利于提高煤礦企業的經濟效益，主要是因為:①大大節省了物力、人力，節省了人力成本和其他機械設備使用和維護成本。②煤礦生產實現了自動化作業，勞動生產率得到了提高。③員工的安全狀況得到了保障，工作環境得到了改善。

二機電一體化在煤礦機械中的應用

1在線監控、故障診斷及自動報警監控系統

在大部分煤礦得到了廣泛的安裝或使用，監控系統可以有效地監控采礦系統、制動系統、動力系統、液壓系統以及運輸系統等。若被監控對象發生異常，監控系統可以及時發出警報，監控系統具有強大的優勢。1)能夠自動診斷系統是否出故障及故障原因。2)可以及時準確地發出警報。3)能夠提高設備的使用壽命。4)能夠減少維修的成本和時間。5)可以有效提高安全事故責任人的管理水平。

2提升機械設備

半自動化或自動化程度煤礦機械設備的自動化或半自動化控制可以大大降低或減少因人為錯誤操作而導致的安全問題，還可以降低工人的作業難度，有效提升勞動生產率。

3應用于節能減排信息化

編程可以將液壓機、烘干機、傳送機等機器的電能消耗量控制在合理的水平，避免了由于人員操作而造成的貨物裝載不滿或超載的現象，可定量傳輸原煤，大大降低了電量的消耗，提高了煤礦生產效率，優化了產業能耗結構，達到了節能減排的效果。

三機電一體化在煤礦機械中的發展方向

1更加智能化

智能化可以使煤礦開采系統更完善，能夠更好地滿足煤礦生產中的安全性、經濟性等要求。煤礦井下地形復雜，工作條件惡劣，各類安全事故時有發生。雖然人工操作難以避免，但煤礦智能化是一種趨勢。

2更加微型化

機電一體化更加微型化是指在煤礦機械生產中，機電一體化技術逐漸應用于微型領域。這是因為微型化具有體積偏小、便于操作等優點，它能夠為煤炭機械發展提供更高質量的服務。

3更加網絡化

隨著信息時代的到來，網絡技術得到了迅速發展，從而把人們的生活生產緊密聯系在一起。網絡技術應用到煤礦生產中后能夠對煤礦生產進行實時監控，能夠提升煤礦生產的安全性能。鑒于這些優勢，機電一體化在煤礦機械中必然趨于網絡化。

4更加環保化

現如今，環保提升為國家的重要日程。在煤炭生產中，環保更是成為了一個重要問題。因此，在煤炭開采中，環保問題必須放在首要位置，摒棄傳統煤礦開采方式，將廢水回收再利用等進行科學、合理的規劃，使煤炭生產得到可持續發展，使煤礦生產與地區經濟保持協調發展。

四結語