摘要：随着科学技术的发展，越来越多的行业开始利用新技术促进自身的发展，其中也包括了煤炭行业。机电一体化技术在煤炭系统中应用，可以有效地改进旧设备，开发新产品，技术应用后取得效果是有目共睹的。这一发现使人们认识到，要实现高效、安全的机械化采煤，就必须采用机电一体化，这也是实现生产经营目标的关键。此外，机电一体化技术的应用也能加速煤矿机电产品的升级换代。为了更好地提高应用的广度和深度，本人专门针对机电一体化技术在煤矿机械中的应用作了详细阐述，并对其未来发展趋势进行了分析。
关键词：机电一体化；技术；煤矿机械；应用；发展
1机电一体化技术概述
机电一体化是一门集机械、电子、计算机、信息为一体的复合型技术。机械是其核心功能，并依靠计算机和电子技术发展动力功能，将机械设备、电子设备和软件有机结合起来，发挥其独特的作用。数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、小型化、集成化、资源化、绿色化是其未来发展的主要方向。煤矿工业正朝着高效、安全、清洁、结构优化的方向发展，煤矿机电一体化技术的应用将推动其在这方面的快速发展，并实现煤矿的综合自动化。另外，煤矿机电一体化技术是煤矿企业信息化的关键支撑技术，广泛应用到煤矿开采及设备的应用推广中，可促进煤矿企业的快速健康发展，为整个煤炭行业打下坚实的基础。
2在中国的煤矿机电一体化技术的发展现状
早在20世纪70年代，中国的机电一体化技术开始萌芽，而到了80年代中后期，综合机械化已在采煤领域迅速发展，并推动了煤矿机电一体化技术的发展进程。现在，采煤机已经发展成为电力牵引模式。在90年代中期，在原有技术的基础上发展了大功率电牵引采煤机，到二十一世纪，煤矿机电一体化技术已经得到了广泛应用，在煤矿安全生产监测、大型固定设备后备保护等方面取得了良好的效果。然而，与发达国家相比，我国机电一体化技术起步还是较晚，在技术的发展水平、应用领域、投资规模和技术管理水平等各方面都略落后于发达国家。
3机电一体化技术在煤矿机械中的具体应用
3.1在采煤机中的应用
目前机电一体化技术在煤矿机械中得到了很好的应用，其中典型的应用是电牵引采煤机。将电动牵引采煤机与液压牵引式采煤机进行比较，可以看出电动牵引式机械具有以下优点。第一，它具有良好的牵引特性，能为机械提供较强牵引，有助于克服移动时遇到的阻力，还能在机械滑动的情况下启动发电制动和回馈电能。第二，如果煤层倾角较大，则可防止机械下滑。由于电动牵引机所设定的功率矩大于额定扭矩，因此电动牵引机能有效防止煤层倾斜时的滑移。第三，机械稳定性好，使用寿命长。电力牵引和液压牵引相比，电力牵引机械在运行过程中，一般只损坏换向器和电刷，对其他部件无明显磨损，保证工作可靠，故障发生概率低，维修任务轻。第四，反应灵敏，具有良好的动态特性。由于电气控制系统各种参数可调节，所以能避免过载运行。第五，结构比较简单，但效率较高。由于电动牵引机械传动结构相对简单，重量轻，电能对机械能的转化效率较高。在中国，电力牵引机已经在20年前就开始研制，到目前该技术已逐步成熟，能有力地促进了煤炭机械的技术创新。
3.2在提升机中的应用
目前，煤矿机械设备自动化和集成化程度最高的是提升机。一些直流或交流提升机已全部数字化，其中最为典型则是内提升机。这种提升机实现了驱动和滚筒的结合，简化了机器本身的结构，实现了自动控制、机械设备、计算机和电子技术的一体化。提升机数字化后，可靠性大大提高；另外，总线方式的使用简化了安装过程，使配置硬件更简单、更兼容。在新的五年计划中，国产自动化和数字化的提升机已成为煤矿机械的首选。中国自主开发的提升机使用双CPU组成其核心部分。保证了提升机具有准确可靠的性能。
3.3在支护设备中的应用
在煤炭开采过程中，支护设备是必不可少的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆目前广泛使用的支护机械是液压支架，采用机电一体化技术的液压支架可以发展为电液控制。电液控制实现液压控制及计算机控制技术的有机集成，并优化支持使其成为自移支架或双向邻架，防止支架与顶板产生强烈的冲击负荷；控制还可以自动检测支架的工作状况。
3.4在带式输送机中的应用
由于运输煤炭的机械具有运输量大、运距长、效率高、运行可靠等特点的要求，因此带式输送机在煤矿运输中得到了广泛的应用。近年来，煤矿机械的发展方向也将是机电一体化技术与输送机械相结合。在这方面，CST装置的推广应用将是一条较好的途径。CST装置是一种软启动可控装置，实现了电子技术与机械技术的有效结合，为金属矿和煤矿的长距离运输提供了良好的带式运输方式。CST装置能够在运输惯性较大的荷载时，实现平滑起动，一台CST装置就能够实现运输机的驱动，也可将几台CST装置用于运输机械的驱动，因此，CST装置的应用能有效地解决长距离大容量的两个驱动问题。
4机电一体化在煤矿生产中的应用
工业化的迅速发展也促进了煤炭工业的发展，并将机电一体化技术引入到煤炭开采行业中，使得该技术在煤矿行业的各个领域得到广泛应用。下来着重介绍机电一体化技术在煤矿综合开采中、矿井运输提升设备及煤矿安全生产等方面的应用。
4.1在矿井综合开采中的应用
机电一体化在煤矿生产中的典型应用是电牵引采煤机。具有牵引性能好、反射快、结构简单、使用方便、工作效率高、寿命长等特点。因此，在大倾角煤层中得到了广泛的应用。机电一体化技术在煤矿生产中的另一个主要应用是带式输送机和矿井提升机。带式输送机由于其运距长、安全性高、自动化程度高的优点，已成为煤矿井下运输系统的主要运输设备。矿井提升机机械结构简单，可实现全数字化通信和提升。
4.2在煤矿安全生产中的应用
煤矿机电一体化技术最强大的体现是应用于煤矿安全生产监控系统，它不仅可以保证施工现场安全生产，而且可以促进安全管理水平和管理技术的提升。这也符合国家强化煤矿企业安全生产管理的实情，可以确保煤矿施工现场拥有安全的作业环境和工作条件，并能及时监测和纠正不安全行为，实现全员、全过程安全管控。
5机电一体化技术在煤矿机械应用中的趋势
国内煤矿机电一体化设备的特点是智能化、程序化、信息化，具有操作简单、维护方便、设备体积小、安全可靠等优点。机电一体化技术在煤矿机械上的应用，使煤矿机械得到了完善和改进。可实现煤矿机械的信息控制、程序控制和智能控制，操作方便。该技术和煤炭工业的广泛应用，可以有效地降低工人的劳动强度，提高煤炭企业的生产效率，促进社会经济的稳步发展。目前，我国煤矿机电一体化应用已取得了一定进展，但与发达国家相比，我国煤矿机电一体化应用水平还处于落后阶段，有待于进一步研究。笔者认为，在未来的应用趋势是加快核心设备的研发，提高煤矿机械产品的通信能力，开发和应用能够自动监测机器运行状态和设备工作状态的微机系统，以及使用煤矿机器人实现无人化开采。
结束语：经过以上分析可看出，科学技术的快速发展能有效地促进机电一体化技术的发展，并广泛应用于煤炭工业的各个领域，加快煤炭工业的快速发展，进而推动社会经济的发展。机电一体化技术的应用，不仅提高了煤矿企业的经济效益，而且保证了工人的人身安全。国家也越来越重视煤炭工业的安全生产管理工作，这极大地推动了煤炭工业相关技术的研究，并增加相关设备的投资。因此，将机电一体化技术应用到煤矿机械和煤矿安全管理中，将会创造出更大的社会价值。
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论文作者:聂宗海
论文发表刊物:《基层建设》2018年第13期
论文发表时间:2018/7/10
标签：煤矿论文; 机电一体化论文; 技术论文; 机械论文; 提升机论文; 设备论文; 装置论文; 《基层建设》2018年第13期论文;