摘要：机电一体化技术就是机械、计算机、信息处理扣自动控制技术综合运用的复合技术，是微电子技术向传统机械工程中的新兴综合技术，机电一体化技术在煤矿生产中起着举足轻重的作用。我国自造的煤矿机电一体化设备都具有智能化、程序化、信息化的特点，以及设备体积小、操作、维护方便、保护齐全、性能可靠等优点。而进入21世纪后，我国煤矿机电一体化技术的研究和应用领域均有重大突破，在煤矿安全生产监控、大型固定设备的后备保护等方面已取得了较大进步。当然，与国外的先进技术相比，我国煤矿企业机电一体化技术发展尚有一定差距，在开发水平、应用范围、投资规模、技术人才和管理水平方面均有发展的空间。
关键词：煤炭企业；机电一体化应用；技术
一、煤炭机电一体化技术概述
传统的煤炭机械化运行项目是在20世纪70年代被提出的，我国机械化项目正式投入生产一线，主要是利用自动化机械技术代替人工操作。近几年，随着经济结构的增长和社会进步，煤炭机电一体化设计框架也是实现了全面进步，技术拓展进程中，煤炭项目和信息技术的融合也逐渐落实，在奠定实际基础的同时，创收更大的经济效益。但是，我国煤炭机电一体化技术和国外的一些较为先进的技术之间还存在一定差异，需要技术研究人员和相关企业进一步提升技术参数，从而建构有效的技术发展框架，顺利升级管控机制。
特别是在煤层开采项目运行过程中，技术人员要常有效应对危险性问题和突发性问题，为了提升系统安全性，优化井下防突打钻工作的重要性。但是，在系统内部电源运行时，技术人员要提高旋转件的转动效率，确保操作规范性。技术人员要对钻井结构进行综合分析，切实维护管控结构的安全性和科学性，在项目实际操作时，技术人员要集中升级自身素质，掌握技术要点的同时，才能保证施工工作的有序完成。
二、机电一体化技术的应用实践
（1）矿井安全生产监测监控系统中的应用
矿井安全生产监控系统是最能体现煤矿机电一体化的技术之一。我国监测监控技术应用较晚，20世纪80年代初，原国家煤炭部组织了对国外煤矿监控技术进行大规模的考察和引进工作，此举大大促进了国内监控技术的发展。先后从波兰、法国、德国、英国和美国等引进了一批安全监控系统（如DAN6400、TF200、MINOS和Senturion-200），在部分煤矿中应用；在引进的同时，通过消化、吸收并结合我国煤矿的实际情况，研制出KJ2，KJ4等系统并通过了鉴定。20世纪90年代以来，紧跟世界监测监控系统的发展潮流，我国自行研制开发出了一批具有世界先进水平的监控系统，如煤炭科学研究总院重庆分院的KJ90系统、煤炭科学研究总院常州自动化研究所的KJ95系统等，它们的主要特点是：测控分站的智能化水平进一步提高；具有网络连接功能；系统软件采用了Windows操作系统。同时，在“以风定产，先抽后采，监测监控”12字方针和煤矿安全规程有关条款指导下，规定了我国各大、中、小煤矿的高瓦斯或瓦斯突出矿井必须装备矿井监测监控系统。
（2）机电一体化技术在采煤机中的应用
机电一体化技术在采煤机的一个典型应用就是电牵引采煤机。它具有许多液压牵引采煤机不具备的优势和特点：良好的牵引特性。在采煤机前进时它可以提供牵引力，在采煤机下滑时它还可以进行发电制动；可用于大倾角煤层。牵引电动机轴端装有停机时防止机器下滑的制动器，可用在40°～50°倾角的煤层，而不需要其它防滑装置；运行可靠，使用寿命长。与液压牵引不同是电牵引采煤机除电动机的电刷和整流子有磨损外，其它元件没有磨损，因此运行可靠，使用寿命长，维修量小；反应灵敏，动态特性好；结构简单、效率高。电牵引采煤机机械传动结构轻便简单，只做一次转换电能转换为机械能，转换效率可高达99%，而液压采煤机的电能转换机械能的转换效率只有65%～70%左右。
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（3）机电一体化技术在矿井提升机中的应用
机电一体化技术在提升机中的应用目前煤矿机电一体化、自动化水平最高的设备是矿井提升机，为全数字化交直流提升机。尤其是内装式提升机，在结构上将滚筒和驱动合二为一，大大简化了机械结构，充分体现了机械～电力电子～计算机～自动控制的综合体。而全数字化提升机高度可靠，采用总线方式，使电器安装大大简化，此外，硬件配置简单，互相兼容。我国研制成功的具有自主知识产权的全数字化提升机，其核心部分ASCS是由双CPU构成的计算机系统，其性能先进、操作简便、准确可靠。
（4）机电一体化技术在带式输送机中的应用
带式输送机是我国煤矿井下输送系统的主要运输设备，具有长距离连续输送、输送量大、运行可靠、效率高和易于实现自动化等特点。因此，近几年来带式输送机已成为机电一体化技术的研究重点。目前主要采用机、电、液一体化的CST可控软启动装置。它是一种专门为煤炭或金属矿石的长距离皮带运输机而设计的软驱动装置。一条皮带运输机可以由一台或几台CST驱动。由于尚未解决动态分析和在线监控技术以及启动延迟技术，我国带式输送机一般为3点驱动，对输送机的单机长度和运量存在一定的限制。而且，输送机的监控设备的功能、可靠性、灵敏度和寿命都与发达国家相比存在显着的差距。在我国“八五”计划期间，通过国家一条龙“日产万吨综采设备”项目的实施，极大地提高了带式输送机的技术水平，煤矿井下用大功率、长距离带式输送机的关键技术研究和新产品的研发也取得了很大的进步。如大倾角长距离带式输送机成套设备、高产高效工作面顺槽可伸缩带式输送机等均填补了国内此项技术的空白，并对带式输送机的关键技术及其主要元部件进行了理论研究和产品开发，成功的研制了多种软起动和制动装置以及以PLC为核心的可编程电控装置、驱动系统采用调速型液力偶合器和行星齿轮减速器，目前我国已经自行生产制造了多个品种和多种类型的带式输送机。
（5）机电一体化技术的其他应用
其他煤矿机电一体化设备液压支架则向电液控制方向发展，将计算机技术与液压控制有机结合，实现定压双向邻架或成组自动移架，避免对顶板和支架产生冲击载荷。煤矿供电要求是供电要可靠，质量要高，能满足大功率设备。因此应该推广节能型产品。高压开关柜采用维护量小，使用寿命长的真空开关。目前高、低开关柜普遍采用了“微机保护”，具备网络功能，可以实现远程遥控、遥测、遥信和遥调。
三、对我国煤矿机电一体化技术的思考
虽然在20世纪80年代起我国已经开始投入资金和人力对煤炭生产机电一体化进行研究，并在一体化产品的各个环节取得了令人瞩目的成就，但是相比较于国外先进水平还是存在一定的差距的，因此要使我国达到甚至超越国外水平还需一些机电一体化的相关技术的突破。
（1）提高我国煤矿机电一体化产品的规范化、标准化、系列化和通用化的程度。
（2）机电一体化对计算机的依赖程度很大，所以尽量选取运算和存贮能力强的计算机，另外，机电一体化技术需同计算机技术同步发展。
（3）选用很好的开放性和高可靠性的通信模块，方便与控制网络进行连接通信控制。
结束语：
在未来煤炭行业领域的发展中,越来越多的科学技术都将会被采用,它们会为煤炭行业的生产经营活动起到至关重要的作用。我们只有遵循“科学技术是第一生产力”的原则,推动机电一体化在煤矿企业中的广泛应用,这样在煤炭开采与运输中才能够最大可能的提高工作效率,降低风险,减少经营成本等,才能保证煤炭企业紧跟时代发展,保持平稳快速发展,不断促进国民经济的发展。
参考文献：
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[2]徐茂军.机电一体化设备在煤矿中的应用.内蒙古煤炭经济.2011（09）.
[3]张念超.我国煤矿机电一体化技术的发展现状浅析.商业文化（学术版）.2010（03）.
论文作者:苑照军,杨金鑫,李贡
论文发表刊物:《电力设备》2019年第1期
论文发表时间:2019/6/21
标签：机电一体化论文; 技术论文; 煤矿论文; 我国论文; 煤炭论文; 矿井论文; 带式输送机论文; 《电力设备》2019年第1期论文;