摘要：机电一体化技术在煤炭系统的应用，无论是对旧设备的改造还是对新产品的研发，都已经初见成效。伴随着机电一体化技术的进一步发展．为煤矿机电产品更新换代和实现安全、高效、机械化采煤提供了极其重要的手段。
关键词：机电一体化技术；采煤设备；促进作用
引言：
我国经济高速发展形式从客观上对能源的需求越发迫切，煤炭的多元化开发与应用，拉动了煤炭的供应总量，对采煤设备提出了更高的要求。能够满足采煤高要求的最可靠的技术当属机电一体化技术，作为一种在极其恶劣的工作环境下使用的专业设备，机电一体化技术的应用可以有效提高煤矿的生产安全和经济效益。所以，通过研究采煤设备的机电一体化技术，提高机电一体化技术对采煤设备的促进作用，对现代化煤炭生产具有积极的促进作用。
1机电一体化技术发展现状
机电一体技术及相应的产品是从上世纪的70年代末开始在煤矿生产中有了应用，80年代之后，发达国家对于采煤设备的研制、开发有了长足进步，设备更加的趋向于自动化和大型化，其可靠性和使用寿命都有了更好的提升，体现出机电一体化技术未来的发展趋势。我国在全国“十二五”期间要实现大型煤矿采掘机械化程度达到95％以上，中型煤矿达到80％以上，小型煤矿机械化、半机械化程度也达到40％。
2机电一体化技术在综合采煤设备应用中的意义
机电一体化技术应用于综合采煤设备中，把机械技术、电子技术、液压控制技术等进行有效结合，从而使得采煤设备更加自动化和专业性机械化，提高采煤设备的各项性能，提高采煤生产的效益。目前，绝大部分的采煤机械设备中所用的控制系统是以微电脑即微处理器为核心的装置，在整个采煤行业中，电子技术已经普遍应用于多个领域，如在线监控采煤生产过程中的故障诊断及预警。随着科学技术的不断发展与进步，电子微处理器控制系统在煤矿设备中的应用更加广泛，而且随着采煤设备发展而不断提出的高要求，其结构更加复杂，更加专业。机电一体化技术不仅影响着综合采煤设备的先进性和实用性，还对我国煤矿行业的发展产生举足轻重的作用。机电一体化的应用使采煤设备的经济效益和社会效益发挥到最大，对整个国家煤矿行业的发展起着决定性的影响[引。
3采煤设备机电一体化技术的研究
3.1 传感系统
采煤设备的机电一体化传感系统可以实现对电压、电流、功率、速度、温度、压力、液位高度、支架支撑力、液压流量等实施有效的测定。在传感系统的性能提升方面，首先，应提升对设备细微动作变化的感应检测，例如：采煤机机身倾斜度，摇臂摆动幅度、动力牵引、设备行径、煤岩分离、运输行程、油缸支撑度、液压支架压力和流量等；其次，在信号传输方面，应该进一步提高其可靠性、规范性与精准性。
3.2监测系统
监测系统的主要功能是依据计算机数据模式，收集采煤设备在日常工作状态中的各项情况，与计算机预先设定的数据进行比较，从而实现对设备的全面测量，同时，将计算机数据转化为人们可以识别的文字、数字与图案，方便操作者实施有效监测。监控系统是传感系统与控制系统的连接纽带，是人们探知设备工作状态的有效途径。
3.3控制系统
通过计算机技术，可以实现机电一体化的有效控制，在采煤设备正常工作的状态下，控制系统只要依照计算机事先设置好的指令，对设备进行有序的操控就可以了。能够凸显控制系统技术水平的时候，首先，能否控制采煤设备维持长时间运行的稳定，若能，则说明该系统性能比较优异。比如，在日常采煤的时候，对挖掘进程、传输过载、机具姿势调整等是否能够实现柔性调整；其次，当遇到突发状况的时候，控制系统能否及时实现智能化的有效控制。比如，在遭遇设备故障、煤层坍塌、异物堵塞等情况时，能否及时下达正确的指令，能否采取精确的动作，实现停机、倒车、减速等动作。
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目前，对于采煤设备可靠性控制是一个科技难关，如何开发微电子技术和计算机技术的更多功能，使之在设备自检自诊、故障自我检测与排除、作业环境监视与反馈、智能化无人化等方面实现突破，是科研工作者与设备操作者需要面对的研究方向。
4机电一体化技术对采煤设备的促进作用
4.1可以提高自动化操作程度
煤矿采掘生产过程中，综合采煤设备的全自动化作业或者半自动化作业，能减少劳动力成本，提高采煤的生产效率，并且有效地降低了采煤过程中对精准作业的失误导致的损失。在我国某能源黄沙矿作业中投入了一整套由微电脑控制装置系统的煤矿综合采掘设备，在整个采矿过程中，利用液压支架电液控制系统(微电脑控制系统)，只要在设备控制系统装置上设置好相应作业参数，整加煤矿综采设备就可全自动化作业，工作人员可以进行远程操控，而工作面是无人操作的，这与同等作业时间下，全自动化作业的煤矿综采设备的工作效率提高了68％，大大提高了矿采的生产效率。
4.2在线监控、自动报警及故障自诊
煤矿生产中使用机电一体化采煤设备，实现了对煤矿机械的电动机、传动系统、工作装置、制动系统和液压系统等的在线运行状态监控，出现故障能动报警并准确地指出故障的部位从而改善操作员的工作条件，提高机器的工作效率，简化设备维护检查工作，降低使用维修费用，缩短停机维修时间，延长设备的使用寿命。如采煤机上变频器就采用PLC控制，可实现多种在线监控和故障自诊，还有煤矿用各种电器设备也越来越智能化。
4.3可以在节能减排的同时提高开采效率
在煤矿生产中使用机电一体化采煤设备，随着自动化程度的提高，降低了人工使用数量，提高了采煤产量，从而为煤矿生产企业节能降耗，提高了生产效率。如井下使用的胶带输送机、通风机、提升机等，使用变频起动、PLC控制系统，节电量就为30％左右，同时生产效率也大大提高。
4.4可以降低维护强度与维修成本
使用安装有机电一体化技术的采煤设备，可以实现全设备的系统化监控与报警，对于一些较为简单的设备故障，系统通过识别，启动自我维护功能，将微小的故障及时消灭掉，避免设备带病作业。对于简化维修程序、降低维修成本、延长机器寿命、提高工作效率、改善职工工作环境都具有管理优势。
4.5可以提高工人队伍的整体作业水平
使用安装有机电一体化技术的采煤设备，必然会带动煤炭生产中的自动化改革进程。新的设备本身就具有较强的学习性与经济性，对职工自身水平的提高起到了督促与带动作用。新设备的工作模式必然拉动供电、排水、通风、提升等各项保证系统的升级换代，否则就会影响生产效率。对煤矿的软硬件系统进行必要的改进，在改进与以后的维护工作中，职工的作业水平必然会随之得到提高。
4.6其他应用
对于不少在国外生产的采煤机、输送机、综掘机等都使用了电子(微电脑)控制的自动变速器，其可以很好的依照外负荷的变化情况自动改变传动系的传动比，进而能更好地改变功率，其充分的利用了电动机功率，更好地提高了能耗经济性，同时还简化了操作，让劳动强度得到降低，提高了设备的安全性能，提高作业人员操作的安全性。目前，我国在综合机械化采煤机上采用电子(微电脑)控制，可实现无人操作，使机械能在危险地带或人无法接近的地点进行作业，也配备了无线遥控装置，可远程遥控也可微电脑编程控制。
结束语：
机电一体化在煤矿采煤设备中越来越重要，煤矿企业应提高相关员工的使用维护和应用水平，加强采煤设备管理，结合煤矿生产情况，对设备进行相关的研究和改良，提升机电一体化采煤设备的各种功能，从而实现煤矿安全生产，提高煤矿综合效益。
参考文献：
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[2]王晋斌.煤矿采煤设备维修与管理策略初探[J].科技创新与应用.2016(35)
[3]郭鹏意.浅议机电一体化系统中智能控制的应用[J].能源与节能.2017(06)
论文作者:刘敬柏
论文发表刊物:《基层建设》2018年第35期
论文发表时间:2019/3/25
标签：设备论文; 机电一体化论文; 煤矿论文; 作业论文; 技术论文; 控制系统论文; 系统论文; 《基层建设》2018年第35期论文;