我国煤矿机电一体化技术研究
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摘要近些年来，煤矿企业管理者都很看重机电一体化技术在企业中的应用与推广[1]。该技术是一种将多种技术综合应用的复合技术。在煤矿生产中，运用机电一体化技术，是实现煤矿生产安全、高效的重要途径，为实现煤炭生产现代化和工业化打下牢固的基础[2]。
关键词机电一体化技术复合技术煤炭生产现代化工业化
从1970年开始，我国设计并制造了第一套综合采煤设备，并在大同矿务局进行了试验，标志着机电一体化技术研究在我国开始起步[1]。我国正式将机电一体化技术放在无比重要的位置是20世纪80年代我国成立863项目，同时也成立了专门的研究机构来进行机电一体化技术的研究[2]。20世纪90年代初，我国在综合采煤设备方面取得了巨大的成果，这也加大了我国的煤矿机电技术的发展步伐；20世纪90年代中期，在已取得的研究成果基础上，又开展了煤矿支撑机械的无线监控、故障实时诊断的研究，并成功研发了大功率电牵引采煤机。到了21世纪后，我国无论是在煤矿机电一体化技术的研究方面，还是在该技术应用领域都取得了重大成就。目前，我国自行设计和制造的一些煤矿机电设备也具有一定的程序化和智能化水平，而且这些设备还具有操作非常简单，可靠性比较高等特点[2]。然而，同世界上一些具有先进煤矿机电设备制造技术的国家相对比，该技术在我国的发展还是相对比较落后的，并且煤矿机电的研究相对于航天、铁道、化工等行业起步晚，在研究水平、应用领域、投资投入、技术人才等方面都还存在着比较大差距。
2机电一体化产品在煤炭生产中的应用
机电设备的广泛使用，使能源的损耗量大大降低，煤矿生产的安全系数大大增加，煤矿职工不需要再从事那些十分劳累的工作，极大地提高工人精神面貌，这些机电产品也改良了工人的劳动环境[3]。机电一体化产品被大量的装备在煤矿设备上，能够实现煤矿生产的信息化、智能化、自动化等等，极大地促进了煤矿生产的高可靠性、高安全性、高效益和高效率。
2.1机电一体化在矿井安全生产监测监控系统的应用
KJ90系统是煤炭科学研究总院重庆分院研发的一款监控系统产品，该产品在世界上具有领先的技术水平[4]。KJ90系统能够与网络进行方便的连接；操作系统为Windows操作系统；产品的智能化程度比之前的产品有了进一步提升。同时，在与煤矿生产安全规程有关的规章指导下，规定了我国各级煤矿都必须安装煤矿安全生产监测监控系统。实际应用情况表明，该监测监控系统使煤矿的安全生产得到了极大的保障。
2.2机电一体化技术在矿井综合采煤设备中的应用
2.2.1采煤机
采煤机是通过计算机来控制，具有故障自我诊断的作用，采煤机的核心是微型计算机，能够进行故障诊断和工况监测，多种不同功能的传感器被安装在采煤车上来进行记录和显示采煤机的各种工作状况，为操作者提供指导，及时发现并纠正采煤机的故障从而保证设备在最佳状态下进行工作。
2.2.2掘进机械
煤矿掘进机械应用机电技术的速度相对其他行业比较缓慢，例如连采机技术被引进掘进机械中，目前，掘进机械大多由计算机进行控制，使的该机械装备不仅具备了工况实时监测功能，还使该装备具有如转载机一般连续运动的能力，掘进机的挖掘速度也得到质的飞跃。另外，目前一些研究机构开始将PLC技术用于掘进机的控制并获得了成功。
2.3机电一体化技术在矿井运输提升设备中的应用
内装式提升机是一个典型的机电一体化设备，该提升机将机械技术、控制技术、电子技术、信息技术融合到一起，而开发的一种机电产品。该内装式提升机是具备典型机电设备的一些标志性优点，开创了机电技术在大型机电装备上应用的先河。20世纪90年代末，全数字交流式提升机是我国引进的主要提升机类型，世界上最先进内装式变频技术被应用到该提升机上，这种提升机监测系统、安全系统及电气控制模块都以串联方式进行连接，采用数字化方式进行控制。内装式提升机的机械结构被简化，因为该机型把驭动和滚筒整合一个整体，从而使设备结构紧凑，外形尺寸大幅度减小，产生了很明显的经济效益。具备很大的使用和推广价值。
3现代煤矿机电一体化进程中存在的主要问题
（1）机电技术人员队伍整体素质较低而且技术力量还十分薄弱。在我国一些地方煤矿中，一部分机电技术的管理人员专业技术水平十分有限，在平时的工作中主要凭借凭经验进行管理工作，没有进行全面的设备管理理论学习，也没有进行系统的企业管理理论学习，违反规定的作业方式时常发生，各种电气方面的危险事故屡见不鲜[7]。
（2）煤矿企业中有一些设备由于使用时间比较长，线路出现老化、陈旧现象，与规定的安全标准存在很大差距。另外，一些机电装备出现了严重的生锈现象，而煤矿企业没有进行定期的防护，机电设备损坏现象严重，损毁速度十分快。另有些煤矿企业，为了增加产量，没法保证定期的检查、维修、保养，一些电气线路长期处于电流、电压过载的状态，这也加速了机电设备的损坏速度。因此，为了从根本上解决煤矿企业存在的问题，在企业中应对职工加大规章制度的培训，要求员工严格执行相关的规章制度，严格按照规定进行工作。使煤矿的一切工作都向着规范化、和制度化放向发展。对职工加强培训，使职工明白学习机电方面专业知识的重要性，使职工能发自内心想学习机电知识。
4对煤矿机电一体化技术发展方面的建议
将我国煤矿机电一体化技术与世界上其他一些国家对比，我国在机电一体化技术方面的落后现状仍不容忽视。为此，我国研究人员应在以下方面加大研发力度。
（1）在设计一款电产品时，那些性能比较优越的PLC应被优先考虑。这样不仅能使功率损耗大大减小，还能使设备体积变得更加小，产生明显的经济效益。
（2）开发智能性比较高的专家系统，在设计机电设备时应使这些设备具备通信的能力，并且这些通信模块应具有比较方便的连接功能，能够很快捷的连接网络。
（3）机电一体化产品目前已经有不少应用，但这些产品标准不一致，类型很多，比较杂乱。面对如此现状，设计人员应向规范化、标准化、系列化和通用化方向努力。
（4）设计机电产品时，多采用一些性能比较优越的传感器，将提高机电设备的智能化水平作为一个重点考虑的问题，使机电产品能敏感地识别周围的环境，对收集到的数据进行分析，自动调整设备，甄别故障并纠正故障。除此之外，为了使工人脱离繁重的体力劳动，并远离危险工作，应加大力度进行煤矿机器人的研究。
（5）不仅要加强提高机电设备的可靠性，还应该选择一些适应性比较好的传感器，使机电产品能在各种恶劣环境下稳定的工作。增强机电产品的适应性，提高机电产品的可靠度。
（6）应积极将其他行业的新技术引入机电设备中，加大机电产品创新，使产品随着科技进步不断更新，优化其性能，使机电设备能更好地工作，实现煤矿生产的自动化和现代化。
【参考文献】
［1］高小刚,方保明.论我国煤矿机电一体化技术的发展现状[J].科技信息,2008(35):297-297.
［2］姚桂玲.机电一体化技术在煤矿生产中的应用研究[J].煤炭技术,2011,30(8):62-63.
［3］赵菊清.煤矿机电一体化产品在煤炭生产中的应用[J].现代商贸工业,2009,21(1):393-393.
［4］杨访明.机电一体化产品在煤炭生产中的应用[J].科技风,2010,18:251.
［5］李郑和.现代煤矿生产中的机电一体化技术[J].科技信息,2013(1):129-129.学出版社,2011.［2］冀谦.基于AMESim的
作者：亓麦来 谷林峰 单位：山东省莱芜市莱城区煤炭工业局
