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煤礦機電一體化論文:論機電一體化煤礦機械中的應用

［摘要］隨著我國的不斷進步，各行各業(yè)也相繼發(fā)展起來，各個行業(yè)在發(fā)展中都應用先進的機電一體化的技術，提高產品的性能、質量，從而獲取更多的收益。煤礦企業(yè)也相繼采用機電一體化的技術，并且在使用中加以改造，實現(xiàn)新的突破。本文就是討論機電一體化的概念，研究機電一體化在煤礦企業(yè)中的應用及發(fā)展方向。

［關鍵詞］機電一體化；煤礦機械；應用

機電一體化是集信息技術、電子技術、機械技術于一體的一門學科。隨著機電一體化在中國煤礦機械中的廣泛運用，不僅提高了企業(yè)的綜合競爭力，也提高了煤礦企業(yè)的生產效率。機電一體化在煤礦中大大的提高了煤礦的產量，增加了我國的經濟收入，降低了開采煤礦的成本，同時機電一體化的應用改善了煤礦人的工作方式，減輕他們的壓力和工作量。但是，中國的機電一體化與國外還存在一定的差異，對機電一體化的研究還需要很多時間，也需要面臨很多的問題。

1機電一體化的概念

機電一體化，從科學的角度來看就是指利用計算機軟件對機械進行智能化的管理過程，實現(xiàn)機械的智能化技術。從結構的角度來看，機電一體化具有智能化、多功能化的特點。機電一體化能夠針對煤炭機械進行故障檢測，也可以對發(fā)電系統(tǒng)等等實現(xiàn)動態(tài)監(jiān)控，一旦出現(xiàn)故障能夠實現(xiàn)自動報警，實現(xiàn)了企業(yè)的自動化管理，也提高了企業(yè)的生產效率。

2機電一體化在煤礦機械中的應用價值分析

機電一體化在這個飛速發(fā)展的中國來說，是時展的要求。將煤礦事業(yè)的工作環(huán)境、工作安全性、工作的效率實現(xiàn)信息化是中國煤礦發(fā)展的必要要求。在西方國家，這已經實現(xiàn)機電一體化的信息化技術了，并且已經發(fā)展成熟起來，在煤礦企業(yè)的發(fā)展中已經變得無可取代，顯著提高了企業(yè)管理與技術水平。

2.1機電一體化顯著提高企業(yè)生產效率

相比較國外的發(fā)展，我國的機械化存在很多的問題，在生產效率上一直都是最大的問題，生產效率不提高起來，企業(yè)就會落后，最后煤礦事業(yè)將走向下坡路。我國的煤礦企業(yè)工作環(huán)境差、工人的工作時間長、安全問題差，這些問題的存在，嚴重的影響我國的煤礦企業(yè)，阻礙我國煤礦事業(yè)的發(fā)展。但是，機電一體化的產生，提高了機電一體化的生產效率，降低了企業(yè)的生產成本，提高企業(yè)的綜合實力，在與國內、國外的競爭中，仍然占據(jù)優(yōu)勢。

2.2機電一體化提高企業(yè)的綜合效益

機電一體化的產生及運用，可以提高國家的安全效益和綜合效益。傳統(tǒng)的煤礦企業(yè)的工作環(huán)境是粉塵多、陰冷、潮濕的，嚴重的影響工人的生活環(huán)境的身體健康，更直接威脅到工人的生命安全。而在機電一體化的產生之后，企業(yè)能夠實現(xiàn)優(yōu)化工作環(huán)境，粉塵會大大減少、工人的勞動強度小，大大提高了工作效率，也提高了企業(yè)工作環(huán)境的安全性。這樣一來，工作環(huán)境得到改善、安全性能提高，提高了生產效率，員工的收入也相應的得到提高，綜合影響但是當?shù)氐慕洕杖耄瑫r帶動國家經濟的增長。

3煤礦中機電一體化的具體應用

煤炭開采是企業(yè)煤礦發(fā)展的必然結果，在采煤機與機械煤礦的配合使用下，進一步的提高了煤礦事業(yè)的發(fā)展，在質量、數(shù)量上都得到大大的提高。在現(xiàn)階段，應用最多的就是電牽引采煤機，在實際的操作中，能夠很好的起到牽引的作用，并且在節(jié)省電、能源方面有很強的優(yōu)勢。另外，電牽引的工作性能好、效率高、操作簡單，具備很強的適應性。提升機也是其中很重要的一個部分，數(shù)字化的交流實現(xiàn)高科技、高水平的技術，這種高技術的體現(xiàn)就是在安全性、操作上，提高了企業(yè)的生產效率，為企業(yè)獲取更多的利益。

4機電一體化在煤炭機械中的發(fā)展方向

4.1智能化的發(fā)展方向

隨著社會的進步，人們不僅僅對于生活、物質的要求越來越高，企業(yè)也對于智能化發(fā)展的要求越來越高。所以對于機電產品的要求就有了新的標準，需要機電產品能夠自主的辨別，實現(xiàn)自主決策的目的。在今天的發(fā)展中，人工智能已經得到很大的進步，逐步實現(xiàn)智能化的發(fā)展，為機電一體化的提高與發(fā)展開辟了新的方向。

4.2數(shù)字化、網(wǎng)絡化的發(fā)展方向

互聯(lián)網(wǎng)技術的開發(fā)與應用，實現(xiàn)機電產品的數(shù)字化制造，數(shù)字化制造可以幫助機電產品進行遠程操作、遠程監(jiān)測、修復等等功能，這種遠程化的控制幫助人們隨時隨地享受網(wǎng)絡技術帶來的優(yōu)勢。數(shù)字化的發(fā)展還朝著人性化的發(fā)展進行，各種機電設備的最終目的就是實現(xiàn)人性化的發(fā)展，更好的為人們服務。機電一體化不僅需要完善其功能，也需要在造型上讓廣大民眾滿意，符合人們的生活習慣。

5結語

機電一體化是社會進步發(fā)展的必然產物，是帶動人類社會進步的驅動力、機電一體化在煤礦企業(yè)中的發(fā)展，帶動企業(yè)的改革創(chuàng)新，為企業(yè)帶來更多的收益，也為更多的工人創(chuàng)造更多的收益，實現(xiàn)互贏的狀態(tài)。機電一體化保障機電的智能化、安全性、操作簡便，擴大了機電的應用范圍，保障機電設備的有效應用，同時也保障煤礦企業(yè)的健康及有序發(fā)展。

作者:楊成武 單位:西京學院

煤礦機電一體化論文:論機電一體化在煤礦機械中的應用

摘要：本文以機電一體化在煤礦機械中的應用為研究主題，分別對機電一體化技術概述、煤礦機械中機電一體化應用意義以及我國煤礦機械機電一體化技術的具體應用和未來發(fā)展方向進行了分析與闡述。

關鍵詞：機電一體化；煤礦；煤礦機械；應用

機電一體化是基于信息技術、計算機技術、電子通信技術、工程機械技術以及自動化技術不斷發(fā)展與應用的基礎上得以實現(xiàn)。因此，機電一體化是一門綜合性、技術性較強的學科，具有功能多樣性的特點，在我國眾多領域尤其是制造業(yè)、工業(yè)以及煤礦機械中具有重要應用價值。就我國煤礦機械而言，機電一體化的有效應用，在一定程度上提升了煤炭企業(yè)生產與管理的效率與科學水準，加大了煤炭企業(yè)的綜合競爭優(yōu)勢，是煤礦企業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的必然趨勢。但是，目前由于我國機電一體化技術研究與應用相對較晚，在實踐應用中存在一定缺陷，因此對煤礦機械中機電一體化應用的研究具有重要現(xiàn)實意義。

1機電一體化技術概述

機電一體化技術的概念最早起源于1970年前后的日本，是結合應用機械技術與電子技術為一體的綜合性技術。隨著科學技術的不斷發(fā)展與應用，機電一體化技術已成為以“微計算機”為主體的微電子技術、信息技術向機械工業(yè)滲透與機械電子技術相結合而形成的涵蓋自動控制技術、傳感測試技術、接口技術、微電子技術、信息技術、機械工業(yè)技術特征與功能為一體的綜合技術。因此，機電一體化在一定程度上具有功能多樣性、集成性、信息化、自動化等特點。基于機電一體化的完善與發(fā)展，機電一體化技術在我國煤礦企業(yè)中得到了廣泛應用，在一定程度上提高了煤礦企業(yè)生產環(huán)節(jié)的安全性、穩(wěn)定性，促進了煤礦企業(yè)機械化與自動化的建設與發(fā)展。

2機電一體化在煤礦機械中的應用意義

（1）機電一體化技術的應用是煤炭企業(yè)發(fā)展的必然需求。隨著社會經濟一體化進程的深化以及企業(yè)組織結構的改革發(fā)展，機電一體化技術的應用已成為煤炭企業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的必然需求，促進了煤礦現(xiàn)代化建設整體結構的優(yōu)化發(fā)展。隨著機電一體化技術在國際發(fā)展中的不斷完善以及我國對其重視程度的提升，在煤礦機械工程中的應用已成為煤礦企業(yè)機電一體化技術應用的典型代表。（2）機電一體化技術的應用有利于提高煤礦機械生產效率。目前，在我國煤炭企業(yè)生產過程中，雖然已經逐漸實現(xiàn)了機械化生產的全面覆蓋，但機械生產仍存在整體水平低下、工人勞動強度大、機械作業(yè)環(huán)境差、機械生產安全性不高等問題。而實現(xiàn)煤礦機械機電一體化技術的有效應用，如傳送機、生產安全監(jiān)控系統(tǒng)等方面的應用，可有效改善煤樣企業(yè)煤礦機械工程生產問題，有利于提升企業(yè)生產效率，降低企業(yè)生產成本，降低企業(yè)人力資源的浪費。（3）機電一體化技術的應用有利于煤炭企業(yè)的安全生產。機電一體化技術在煤礦安全監(jiān)督系統(tǒng)、后備保護設備等方面的應用，有效提升了煤炭企業(yè)機械生產的安全性，降低了煤炭企業(yè)工作環(huán)境對員工的影響與傷害，推動了煤炭企業(yè)安全生產理念的落實與優(yōu)化。（4）機電一體化技術的應用有利于煤礦企業(yè)綜合效益的提升。機電一體化技術在煤礦企業(yè)中的廣泛應用，有效提升了企業(yè)綜合效益。例如，煤礦機械機電一體化生產，改善了傳統(tǒng)多粉塵、潮濕、暗冷環(huán)境下的人工作業(yè)；降低了工人的勞動強度，自動化操作提升了機械生產的安全性；改善了企業(yè)員工薪資待遇；為煤炭企業(yè)地方經濟的發(fā)展提供了條件，如信息化維修、自動化操作、系統(tǒng)集成等行業(yè)得到了建設與發(fā)展。

3機電一體化在煤礦機械中的具體應用

（1）煤礦機械安全監(jiān)控系統(tǒng)中的應用。煤礦開采、運行與管理安全問題已成為煤炭企業(yè)關注與思考的重點，近年來，隨著社會經濟的發(fā)展以及科學技術的應用，我國大多數(shù)煤炭企業(yè)結合自身實際情況，已經安裝了煤礦機械安全監(jiān)控系統(tǒng)，利用機電一體化技術，實現(xiàn)了各安全監(jiān)控系統(tǒng)與采礦系統(tǒng)、運輸系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、監(jiān)管制動系統(tǒng)的連接，進一步實現(xiàn)了系統(tǒng)故障檢測與報警的自動化發(fā)展，有利于提高設備使用年限，提高維修人員的工作與管理質量，強化煤礦生產安全性。（2）輸送機中的應用。輸送機是我國煤炭企業(yè)生產與運行中較為常用的一種煤礦機械設備，它具有半自動化、長距離連續(xù)運輸、高機械工作效率、大容量運輸?shù)忍攸c，對我國煤炭企業(yè)機械化工程建設與發(fā)展具有重要促進作用。近年來，隨著煤礦機械自動化、信息化、系統(tǒng)化的發(fā)展，煤礦機械帶式輸送機實現(xiàn)了機電一體化技術的有效應用，有效提升了輸送機故障定位、安全預警、抗干擾、操作簡便等性能。其中可編程型PLC控制器的應用，進一步提升了輸送機整體工作性能，實現(xiàn)了不同環(huán)境下的長期作業(yè)，有效減輕了工作勞動負擔，提升了煤礦機械生產效率。（3）采煤機與提升機中的應用。煤礦開采是煤炭企業(yè)生產工作中的核心環(huán)節(jié)也是首要任務，其開采環(huán)境多數(shù)比較惡劣，工作強度較大。因此，采煤機的應用對煤炭企業(yè)煤礦開發(fā)具有重要意義。在目前煤炭企業(yè)競爭日益加劇、煤炭企業(yè)開采事故頻發(fā)的背景下，采煤機的工作質量與工作效率的提升具有重要研究價值。目前，我國應用最廣泛的采煤機主要是電牽引采煤機，基于機電一體化技術的電牽引采煤機相對于傳統(tǒng)液壓牽引采煤機而言，其牽引作用更強，同時所需要的電能資源更小，操作控制性與工作效率更高，機械設備磨損性較小，是功能性與適用性較高的煤礦機械產品。提升機也是煤炭企業(yè)煤礦機械生產過程中，最具有應用價值的機械產品。隨著我國煤礦機械機電一體化技術的應用與革新，數(shù)字化交直流提升機已成為我國煤礦機械生產中提升機應用的典型代表，并得到廣泛的重視與使用。數(shù)字化交直流提升機集合了包括電子通訊技術、計算機技術、自動化控制技術等多項新技術與高新科技成果，有效提升了煤礦機械生產的安全性、機械操作的簡便性，推動了我國煤炭企業(yè)綜合效益的提升，強化了煤炭企業(yè)生產的安全性。（4）煤礦機械工程在節(jié)能減排功能中的應用。隨著“可持續(xù)發(fā)展”、“綠色生產”、“低碳生產”等科學發(fā)展觀念的提出，我國煤炭企業(yè)在生產與管理中進行了改革與創(chuàng)新發(fā)展，在煤礦機械生產中，通過利用機電一體化技術的信息編程，有效降低了煤礦機械工程中帶式輸送機、液壓機、烘干機、提升機、傳送機對電能資源的消耗，實現(xiàn)了低能耗、高效率產業(yè)結構的改革發(fā)展，為我國煤炭企業(yè)的優(yōu)化生產創(chuàng)造了有利條件，又提升了企業(yè)競爭優(yōu)勢。（5）煤礦機械其他方面的應用。機電一體化在煤礦機械中具有廣泛的應用，除上述提到的安全監(jiān)控系統(tǒng)、輸送機、采煤機、提升機等方面的應用外，在計算機技術與液壓控制技術融合體系、在除塵機、煤礦機等機械設備自動變速系統(tǒng)，以及挖掘機安全系統(tǒng)中，同樣具有發(fā)揮著重要作用，用以提升煤炭企業(yè)的機械生產質量與生產效率。

4機電一體化在煤礦機械中應用的發(fā)展方向

（1）智能化發(fā)展方向。基于社會對煤炭企業(yè)機械生產的要求以及科學技術的不斷創(chuàng)新，機械工程自動化以及機電產品智能化的要求不斷提高，從而促進了機電產品的智能化發(fā)展。基于計算機機器人技術發(fā)展基礎上的智能化技術的研發(fā)與應用，將進一步實現(xiàn)煤礦機械機電一體化的完善，為煤炭企業(yè)機械化的發(fā)展提供全新的方向。（2）微型化發(fā)展方向。微型化主要是指煤礦機械中機電一體化技術向微觀領域以及微計算機方向的發(fā)展。機電一體化微型化系統(tǒng)的構建，有利于進一步簡化機械操作程序，減少能源消耗，改變系統(tǒng)應用元件體積，強化信息管理。（3）網(wǎng)絡化發(fā)展方向。互聯(lián)網(wǎng)技術的應用已成為當今時展的主流趨勢，使人們的生活需求與企業(yè)生產需求之間產生了密切的聯(lián)系。在煤礦機械生產中，實現(xiàn)網(wǎng)絡化的發(fā)展已成為新時期煤炭企業(yè)研究與思考的重點，有利于提升企業(yè)生產安全性，提高煤炭企業(yè)管理與經營效率。（4）人性化發(fā)展方向。人文精神以及人文理念的要求是我國企業(yè)改革發(fā)展的核心內容，在煤礦機械生產中，對于機電產品的應用應在“為人民服務”的基礎上，進行不斷創(chuàng)新與完善，營造良好的工作環(huán)境，提升企業(yè)競爭優(yōu)勢。（5）綠色環(huán)保發(fā)展方向。“綠色生產”、“生態(tài)環(huán)境保護”已成為我國煤炭企業(yè)機械化生產建設的重要內容，其中煤礦周邊環(huán)境的保護、水資源的再利用以及能源的節(jié)約是新時期煤礦機械機電一體化發(fā)展的必然需求，具有重要意義。

5結語

總而言之，機電一體化技術在煤礦機械工程中的應用具有重要意義，不僅有效提升了煤炭企業(yè)生產、運行與管理的工作效率，也促進了煤礦機械工程自動化與機械化進程的深度發(fā)展，提升了企業(yè)在市場中競爭的優(yōu)勢。基于經濟全球化以及科技的不斷發(fā)展，為達到國際標準，煤礦機械機電一體化技術將得到進一步的創(chuàng)新發(fā)展，智能化、微型化、人性化的發(fā)展，將進一步推動煤炭企業(yè)安全、穩(wěn)定與可持續(xù)競爭發(fā)展的優(yōu)化。

作者:郎建棟 單位:河南省許平煤業(yè)有限公司機電處

煤礦機電一體化論文:煤礦機械機電一體化技術運用

摘要：機電一體化是一門綜合學科，它包括機械、電氣、信息、計算機等多種先進技術，在當前的各大煤礦企業(yè)中應用十分廣泛。由于電子技術的迅速發(fā)展，傳統(tǒng)的煤礦作業(yè)模式已不能滿足企業(yè)發(fā)展的要求，而機電一體化這種運作模式可以很大程度上降低企業(yè)的生產成本，降低工人的勞動強度，提高生產效率，保障了施工作業(yè)的安全性。本文主要介紹機電一體化的技術原理、發(fā)展歷程和特色優(yōu)勢以及它實踐應用意義。

關鍵詞：機電一體化；煤礦機械；應用研究

近年來煤礦工業(yè)的產業(yè)升級越來越明顯，它對于高產、優(yōu)質和高效的生產技術需求也有了一種新的需求。在生產力水平迫切需要提高的大背景下，機電一體化的出現(xiàn)給煤礦企業(yè)帶來了希望，成為了當前各大煤礦企業(yè)普遍應用的生產運作模式。煤礦工業(yè)在傳統(tǒng)工業(yè)中是一種比較傳統(tǒng)和主打的產業(yè)，在新產業(yè)迅速崛起的今天，若要穩(wěn)定鞏固自身的地位，就要不斷改進生產運作模式，不斷引入最先進的生產技術和設備，降低工人的勞動強度，提高工作效率和生產質量，進而提高企業(yè)的經濟效益。

1機電一體化的相關概述

1.1技術原理

機電一體化即通過對電力電子、信息通信、計算機控制等先進技術的整合，同時借鑒微電子技術、智能軟件技術的技術精華，實現(xiàn)不同技術形式之間的相互滲透與結合的一種廣泛運用于煤礦生產活動中的科技匹配系統(tǒng)。機電一體化代表著煤工業(yè)技術中先進生產要素的結晶，以其系統(tǒng)化、智能化、微型化和人性化的諸多優(yōu)勢，廣泛應用于煤礦企業(yè)的生產領域，并為各大企業(yè)帶來較為豐厚的效益。實現(xiàn)傳統(tǒng)工業(yè)優(yōu)化升級的同時，將先進的機電一體化技術應用于煤礦機械中，還能節(jié)能降耗，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的生產目標。

1.2發(fā)展歷程

我國機電一體化起步較晚，其發(fā)展歷程大致可以分為3個階段：第一階段，上個世紀60年代初，為滿足國防建設的需求，在軍工企業(yè)中科研人員開展了大量的實踐研究，進而制造出一系列電子技術與機械系統(tǒng)相結合的技術載體，為機電一體化的研制開發(fā)奠定了穩(wěn)定的基礎。第二階段，上世紀70年代開始，計算機、通信以及控制技術得到了快速發(fā)展，逐漸走向成熟，這些外部技術基礎推動了機電一體化的進一步發(fā)展。第三階段，起始于20世紀90年代，民用工業(yè)在國民經濟體系中的地位逐漸增強，在眾多科研院校、研究單位和企業(yè)的共同研究下，機電一體化技術得到了突飛猛進的發(fā)展，盡管與發(fā)達國家存在較大差距

1.3特色優(yōu)勢

隨著新興科技產業(yè)的蓬勃崛起，科學與技術之間的融合逐漸增強，傳統(tǒng)的能源經濟的生產模式越發(fā)不能滿足當前國家崛起的戰(zhàn)略需要，因而實現(xiàn)技術體制的改革創(chuàng)新，促成機電一體化體制的構建，既是一種必要性的驅使，也具有得天獨厚的特色優(yōu)勢。

2煤礦機械中機電一體化技術的應用分析

2.1機電一體化技術在煤礦安監(jiān)系統(tǒng)中的應用

煤礦安全生產監(jiān)控系統(tǒng)是機電一體化技術的集中體現(xiàn)，但在我國起步很晚，1980年以后才逐漸開始在煤礦中得到應用，其原因主要有兩個方面，一方面是因為上世紀80年代實現(xiàn)機電一體化的安監(jiān)系統(tǒng)逐步成熟，開始得到應用，另一方面也是因為國外更為先進的煤礦監(jiān)控技術很大程度上促進、幫助了我國安全監(jiān)控技術的發(fā)展。安全監(jiān)控系統(tǒng)的應用在很大程度上降低了煤礦事故的發(fā)生，對于煤礦企業(yè)的安全生產無疑起到了重要的作用。

2.2機電一體化技術在煤礦運輸系統(tǒng)中的應用

隨著機電一體化技術的逐步成熟，煤礦企業(yè)嘗試了在井下運輸系統(tǒng)中應用這一技術，如帶式運輸機。由于帶式運輸機運輸距離長、功率大，機電一體化的應用可以在很大程度上排除安全隱患，其核心技術也在實踐中得到了廣泛的發(fā)展，并能夠實現(xiàn)大傾角、長距離的安全運輸，相配套的技術和關鍵元件也得到了產品研發(fā)與理論研究。

2.3機電一體化技術在采煤機中的應用

煤礦機械自動化不僅能夠提高工作效率，也能大大降低安全隱患，為此，機電一體化的采煤機被逐步研發(fā)應用。此類型采煤機采用電牽引，相比傳統(tǒng)的液壓牽引采煤機動力更強，煤層傾角較大、頂板突然來壓導致采煤機下滑時，自身也可以實現(xiàn)制動。同時，機電一體化的采煤機結構上更為簡單，整機效率高，可靠性強，在煤礦生產中的應用也越來越廣泛。

2.4提升機中的機電一體化技術應用

交直流全數(shù)字化提升機代表著煤礦機械中機電一體化技術的最高水平。在內裝式提升機上，將驅動與滾筒的機械結構合二為一，總體整合了電力電子、機械、自動控制、通信等相關先進技術。采用總線方式的全數(shù)字化提升機不僅大大簡化了電器安裝，也使其達到了高度可靠的效果。

3機電一體化技術的應用意義

3.1實現(xiàn)了煤礦開采的高效生產

煤礦機械機電一體化技術的應用，在很大程度上提高了礦山開采效率，改變了以往落后的生產方式和作業(yè)模式，提升其中的技術操作便捷性和安全性，極大降低了工作人員的勞動強度，同時提升了生產效率和勞動質量，實現(xiàn)了產業(yè)升級。

3.2提高了礦山開采的經濟效益

煤礦機械中機電一體化技術的成功應用大幅提高了煤炭產量，降低了礦山開采的生產費用，增加了煤炭企業(yè)的經濟效益，并帶動了相關經濟產業(yè)的快速發(fā)展，推動了地方經濟的蓬勃發(fā)展。

3.3提高了安全的煤礦開采工作環(huán)境

良好的開采環(huán)境是安全生產的有力保證，隨著機電一體化技術的大量推廣應用，煤礦機械的效率大大提高的同時，在很大程度上也減少了安全隱患的發(fā)生。傳統(tǒng)的破、裝、運、支、處等生產環(huán)節(jié)的機械被現(xiàn)代化的設備逐步取代，將采礦工作人員從危險的開采工作中脫出來，降低了發(fā)生危險事故的幾率，使礦工的人身安全得到了保證，防止了職業(yè)病與工傷的發(fā)生。

4結語

隨著經濟的發(fā)展和社會的不斷進步，煤礦企業(yè)在發(fā)展中對機電一體化也提出了新的要求，這在一定程度上促進了機電一體化技術的發(fā)展和完善。當前的機電一體化技術中已經融入了網(wǎng)絡、光纖以及人工智能等新技術，在很大程度上可以提高工作效率以及作業(yè)的安全性，確保煤礦企業(yè)健康穩(wěn)定的發(fā)展。

作者：丁龍 喬攀 黎坤 單位：六盤水師范學院礦業(yè)工程系

煤礦機電一體化論文:煤礦機械機電一體化思考

【摘要】本文簡單介紹了什么是機電一體化，然后結合實際情況分析了機電一體化在煤礦機械中的應用意義以及機電一體化在煤礦機械中應用的發(fā)展方向。

【關鍵詞】機電一體化；煤礦機械；應用

隨著科學技術的進步和現(xiàn)代煤礦對于采礦效率、生產的安全性要求不斷提高，我國許多煤礦企業(yè)都進行了舊設備更新?lián)Q代和技術革新，將機電一體化技術運用到煤礦生產過程中去，煤礦生產已經呈現(xiàn)出自動化、智能化趨勢。

1什么是機電一體化

從結構層面分析，多功能性、智能化、自動化起機電一體化的顯著特征，它是機械設備、信息設備和軟件的有機融合，主要依靠科學技術和計算機軟件來實現(xiàn)機械設備的信息化、數(shù)字化，從而提高機械設備的生產性能和效率。機電一體化在煤礦機械中的廣泛應用能夠提高我國煤礦企業(yè)的科技化水平和生產效率，進而增強企業(yè)綜合實力。

2機電一體化在煤礦機械中的應用意義

2.1促進煤礦企業(yè)生產效率、效益的提高

機電一體化在煤礦機械中的應用順應了我國經濟飛速發(fā)展、煤炭企業(yè)深化改革的時代要求。就我國煤礦企業(yè)的生產現(xiàn)狀而言，雖然大部分企業(yè)都基本實現(xiàn)了機械生產，但是整體機械化水平不高，這嚴重制約著企業(yè)生產效率的提高。然而，由于機電一體化技術的深入推廣，煤礦企業(yè)的勞動效率有了顯著提高。特別是自動化技術和微處理設備的運用，工人的個人勞動效率得到提高，進而提高企業(yè)的總體生產效率。不斷提高的產量使得企業(yè)的經濟利潤得到提高，同時，工人收入也隨之增加。機電一體化的運用，大大提高了我國經濟發(fā)展水平。

2.2提高煤礦生產安全性

近年來，煤礦生產安全性已經成為社會熱點話題。眾所周知，我國傳統(tǒng)的煤礦工人大多在多粉塵、陰冷、潮濕的環(huán)境下工作，工人的身體健康和生命安全受到嚴重威脅，而機電一體化的運用大大降低了工人的勞動強度，改善了工作環(huán)境，將生產安全事故發(fā)生的可能性降到最低，加大了勞動保障，有效的保證了煤礦工人們的生命安全。

3機電一體化在煤礦機械中的應用實例分析

3.1機電一體化技術在采煤機中的運用

作為生產過程中最重要的機械設備之一，采煤機的工作效率直接關系著煤礦的產量、企業(yè)的效益。電牽引采煤機作為機電一體化技術在采煤機中運用的一大典型，有效的解決了采煤機移動過程中的阻力問題，當采煤機出現(xiàn)滑動現(xiàn)象時，電牽采煤機可以利用發(fā)電制動，在其軸端配備了性能良好的停電功能，這樣就能避免生產過程中的滑動現(xiàn)象。

3.2機電一體化技術在安全生產監(jiān)控監(jiān)測系統(tǒng)中的運用

從20世紀90年代起，我國就開始了對于安全生產監(jiān)控監(jiān)測系統(tǒng)的研究，經過科學家們的不懈努力，我國終于有了自己的一套技術水平較高的監(jiān)控監(jiān)測系統(tǒng)，其中包括：我國常州自動化研究所研制的kj95系統(tǒng)、煤科院重慶分院研制的kj90系統(tǒng)等等。在這些監(jiān)控監(jiān)測系統(tǒng)的研發(fā)過程中都有效的利用了機電一體化技術。

3.3機電一體化技術在帶式輸送機中的運用

由于自身半自動化水平高、機械效率高、連續(xù)輸送距離長、輸送量大等優(yōu)點，帶式輸送機在中國煤礦企業(yè)中廣泛使用，是原煤輸送的主要設備。隨著機電一體化的深入運用與不斷發(fā)展，現(xiàn)在我們已經可以使用設計簡單、操作方便、不需要復雜的接口裝置與輸入輸出設備的可編程型PLC控制器，這種控制器具有很強的抗外界干擾能力，即使在比較惡劣的環(huán)境中，也能進行長時間的作業(yè)。

4機電一體化在煤炭機械中應用的發(fā)展趨勢

4.1應用更加智能化

人工智能技術不不斷發(fā)展，神經網(wǎng)絡、模糊數(shù)學、心理學、混沌力學等領域的研究都取得了豐碩的成果，這為機電一體化水平的提高奠定了基礎。并且，我國煤炭生產需求不斷在擴大，對于機電產品的智能化要求也不斷增加，要求這些產品具有超強的邏輯判斷能力、推理能力，甚至可以自主決策，機電產品智能化已經成為時代的需求。

4.2應用更加人性化

機電產品在煤炭設備中的應用也是為了更好的服務于人類的生產活動。更好的服務于人們的生產和生活是機電產品發(fā)展永遠不變的宗旨。當然，這對機電產品也提出了更高的要求。中國的研發(fā)機構需要進一步完善機電產品的性能和結構，同時還要照顧到人們的審美需求，在設備外形、色彩等方面著手，使設備更貼近煤炭生產工人的需求，符合工人的工作習慣，更好的為我們的生產生活服務。

4.3應用更加環(huán)保化

改革開放以來，我國經濟取得了突飛猛進的發(fā)展，與此同時，我們賴以生存的生態(tài)環(huán)境遭到了極大破壞，環(huán)境問題也已經成為社會的一個熱點問題。我們社會的發(fā)展需要更加環(huán)保的技術和產品，這已經成為社會發(fā)展的一大趨勢。在煤炭行業(yè)應用機電一體化技術，使得煤炭生產過程更加符合可持續(xù)發(fā)展的需求，節(jié)約能源，保護環(huán)境。產品綠色化、環(huán)保化，產品使用壽命結束后，重新進行分解，進而再利用。機電產品環(huán)保化，并且將其應用到煤炭機械設備中，是社會發(fā)展的大趨勢。總之，為了適應經濟迅猛發(fā)展以及社會的不斷進步，對于機電產品的要求也不斷提高，當然，這也能促進機電一體化在煤炭機械中的應用不斷完善和發(fā)展。這樣，我國煤炭產業(yè)才能不斷發(fā)展，生產效率、綜合實力得到提高，進而實現(xiàn)這一產業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

作者：胡鵬 劉宏 單位：邵陽學院魏源國際學院

煤礦機電一體化論文:煤礦機械中機電一體化技術的應用

摘要:

煤礦機械的機電一體化技術包含了計算機控制、信息、通信以及電力電子等方面的內容。在我國煤礦產業(yè)高速發(fā)展的今天,機電一體化技術受到了人們的廣泛關注。筆者分析了機電一體化技術的大致特點,介紹了其在煤礦機械中的應用,并總結了其在我國的發(fā)展趨勢。

關鍵詞:應用 煤礦 機電一體化技術

我國的煤礦機械行業(yè)不斷追求技術革新,在此背景下機電一體化技術進入了人們的視野。機電一體化技術是一門結合了機械、計算機、信息等技術的新興技術領域。煤礦開采領域的機電一體化技術旨在降低煤礦工人們的勞動強度,在大幅減低煤礦生產成本的同時提高企業(yè)的生產效率,并保障礦山開采的安全性。與此同時,機電一體化技術在企業(yè)的安全監(jiān)控生產以及重型設備的維護工作中也起到了重要的作用,從而在一定程度上促進了企業(yè)的發(fā)展。

1機電一體化技術

1.1機電一體化技術的相關介紹

機電一體化技術在主功能、動力功能以及控制功能的整合工作上有著突出的成績,同時其引入了另外的先進技術如智能軟件與微電子技術。機電一體化技術可以促使計算機、機械、微電子等技術的融合,從而形成最佳的匹配系統(tǒng)。30多年來,我國的機電一體化技術保持著穩(wěn)定發(fā)展的態(tài)勢,獲得了一定的成績。機電一體化技術產品的重要發(fā)展方向是智能化、微型化與系統(tǒng)化。煤礦行業(yè)的機電一體化技術的運用,將有利于企業(yè)開展節(jié)能減排的生產活動,同時也能促使企業(yè)提高生產安全性,從而增加企業(yè)的生產效益。

1.2機電一體化技術的發(fā)展歷程

機電一體化的發(fā)展史大致可以分為3個階段

（:1）20世紀60年代之前的時期是機電一體化技術的第一發(fā)展階段,然而彼時的軍事原因在很大程度上阻礙了機電一體化技術的發(fā)展,在這個階段中,機電一體化技術發(fā)展緩慢,其產品的開發(fā)研究能力處于較低的水平

（。2）機電一體化技術的研究工作中的第二階段是從20世紀70年代開始的,這一階段可以稱作機電一體化技術發(fā)展的黃金時期,彼時通信、控制技術以及計算機的高速發(fā)展為機電一體化產品提供了強大的技術支持,而在此過程中,大規(guī)模集成電路與微型計算機領域的長足進步也促進了機電一體化技術的發(fā)展。

(3)在20世紀90年代起,機電一體化技術進入了第三發(fā)展階段。在這一階段中,機電一體化技術向智能化的方向邁進。微細加工技術以及光學技術進入到機電一體化技術之中,從而產生了一些嶄新的機電一體化技術的分支。我國的機電一體化技術經過幾十年的發(fā)展取得了令人矚目的成績,但總體水平仍與國際先進水平有著較大的差距。

1.3在煤礦行業(yè)的機電一體化產品

煤礦是我國重要的戰(zhàn)略能源,因此,國家給予了煤礦行業(yè)足夠的重視,機電一體化產品進入到煤礦行業(yè)并應用于礦產機械對于我國的煤礦生產有著重要的意義。由于機電一體化產品的應用,供電設備、提升機以及電牽引采煤機等設備已經具備安全報警、圖像監(jiān)控以及自動監(jiān)控等先進功能。因此,機電一體化技術在煤礦機械中的應用有利于提高礦山開采工作的安全性與效益性。

2機電一體化技術在煤礦企業(yè)中的實際應用

2.1機電一體化技術在采煤機上的應用

在煤礦開采工作中,采煤機具有極其重要的作用,而電牽引采煤機的成功研制對于煤炭開采而言有著重要的意義。電牽引采煤機是機電一體化技術在煤礦機械上的典型應用,與傳統(tǒng)的人力采煤機相比,電牽引采煤機擁有更大的牽引力,并且電牽引采煤機還具有整機效率高、維修量較少以及可靠性高等優(yōu)點。

2.2帶式輸送機上的機電一體化技術

帶式傳送帶在煤炭的運輸方面有著重要的作用,我國目前已自主研發(fā)了多種類型的帶式傳送機,并在相關的輸送機關鍵部件的研制工作中取得了突出的成績,使得國產帶式輸送機的功能日趨完善,穩(wěn)定性也得到了大幅的提高。

2.3機電一體化技術在煤礦企業(yè)安全生產監(jiān)控系統(tǒng)上的應用

煤炭生產企業(yè)要始終堅持“安全第一,以人為本”的原則,因此,煤礦企業(yè)必須要具備功能完善,可靠性高的安全生產監(jiān)控系統(tǒng),而先進的機電一體化技術的出現(xiàn)為煤礦企業(yè)帶來了福音。我國依據(jù)自身國情,自主研發(fā)了新一代的煤礦安全生產監(jiān)控系統(tǒng),其中有KJ90和KJ95系統(tǒng),這兩大系統(tǒng)在促進監(jiān)控系統(tǒng)智能化與提高煤礦生產可靠性方面有著重要的作用。

2.4機電一體化技術在煤礦提升機上的應用

機電一體化技術在提升機上的應用的最大成果便是交直流全數(shù)字化提升機的研發(fā)使用。先進的機電一體化技術使得內裝式提升機的驅動與滾筒的結構融合在一起,從而達到整合機械、自動控制與通信等技術的目的。目前我國自主研發(fā)的全數(shù)字化提升機,擁有先進的系統(tǒng),且可靠性高、性能出色。

3先進的機電一體化技術在煤礦機械中的應用前景

3.1大幅提高煤礦開采的經濟效益

經濟效益對于煤礦開采工作而言十分重要,如何提高煤礦開采的經濟效益是煤礦企業(yè)所需重點考慮的問題。而機電一體化技術在煤礦機械中的應用,大幅地增強了煤礦機械的性能,提高了煤礦開采的效率,從而使得煤礦企業(yè)獲得更加豐厚的經濟效益,促進了當?shù)亟洕陌l(fā)展[1]。

3.2為煤礦開采創(chuàng)造了更加安全的環(huán)境

傳統(tǒng)技術條件下的煤礦開采工作主要依靠人工下井進行工作,這使得礦工們的生命財產無法得到有力的保障。而先進的機電一體化技術在煤礦開采行業(yè)應用后,大大地提高了煤礦機械的性能,使其在煤礦的提升、采掘以及運輸?shù)墓ぷ魃习l(fā)揮更加巨大的作用,從而將礦工們從危險的工作環(huán)境中解放出來,最大程度上降低礦工們患上職業(yè)病如塵肺病的幾率,保障了礦工的身體健康[2]。

3.3促使煤礦開采效率的大幅提高

高效率是煤礦開采的追求,高效率的開采工作不僅可以節(jié)約資源、降低能耗,還能為煤礦企業(yè)帶來巨大的經濟效益。機電一體化技術在煤礦行業(yè)的應用,有效地提高了煤礦機械的性能與工作效率,由于其摒棄了落后的生產模式,因此，降低了煤礦工人們的工作強度,從而促使礦山開采工作的總體效率得到大幅的提高[3]。

3.4加速煤礦企業(yè)的改革

傳統(tǒng)煤礦企業(yè)的生產方式與煤礦開采機械都相對落后,在我國煤礦需求日益增大與煤礦資源短缺的今天,煤礦企業(yè)應當積極改革生產方式與提高生產機械的性能。而先進的機電一體化技術在煤礦行業(yè)的應用,能給企業(yè)帶來豐厚的回報,煤礦企業(yè)在激烈的市場競爭中必須不斷提高創(chuàng)新能力,提高煤炭的利用效率,才能在市場競爭中獲得有利地位。機電一體化技術擁有巨大的前景,可以促使煤礦企業(yè)積極引進人才,推進改革創(chuàng)新,不斷深化機電一體化技術的應用,從而提升自身的競爭力,創(chuàng)造良好的經濟效益[4]。總之,當前我國的煤礦機械設備在朝著程序化、信息化以及智能化等方向發(fā)展,機電一體化設備因其功率小,可靠性高等特點而被人們廣泛應用于礦山開采工作中。機電一體化煤礦機械在降低生產人員的危險與提升煤礦企業(yè)的生產效率等方面作出了卓越的貢獻。我國的機電一體化設備發(fā)展趨勢是:增加機械的通信功能;研制多功能煤礦機器人;自主研發(fā)煤礦機械的核心配套設施。

4結語

先進的機電一體化技術在煤礦機械上的應用,是我國科技創(chuàng)新的杰出成果,也是中國建設現(xiàn)代化煤礦企業(yè)的需要。機電一體化技術有利于完善我國煤礦企業(yè)的生產功能,提高其生產效率,保障生產人員的生命財產安全,從而提高企業(yè)的經濟效益。

作者：王庭國 單位：陜西煤化機電安裝有限公司

煤礦機電一體化論文:煤礦機械中機電一體化的應用

【摘要】

本文簡單介紹了什么是機電一體化，然后結合實際情況分析了機電一體化在煤礦機械中的應用意義以及機電一體化在煤礦機械中應用的發(fā)展方向。

【關鍵詞】機電一體化；煤礦機械；應用

隨著科學技術的進步和現(xiàn)代煤礦對于采礦效率、生產的安全性要求不斷提高，我國許多煤礦企業(yè)都進行了舊設備更新?lián)Q代和技術革新，將機電一體化技術運用到煤礦生產過程中去，煤礦生產已經呈現(xiàn)出自動化、智能化趨勢。

1什么是機電一體化

從結構層面分析，多功能性、智能化、自動化起機電一體化的顯著特征，它是機械設備、信息設備和軟件的有機融合，主要依靠科學技術和計算機軟件來實現(xiàn)機械設備的信息化、數(shù)字化，從而提高機械設備的生產性能和效率。機電一體化在煤礦機械中的廣泛應用能夠提高我國煤礦企業(yè)的科技化水平和生產效率，進而增強企業(yè)綜合實力。

2機電一體化在煤礦機械中的應用意義

2.1促進煤礦企業(yè)生產效率、效益的提高

機電一體化在煤礦機械中的應用順應了我國經濟飛速發(fā)展、煤炭企業(yè)深化改革的時代要求。就我國煤礦企業(yè)的生產現(xiàn)狀而言，雖然大部分企業(yè)都基本實現(xiàn)了機械生產，但是整體機械化水平不高，這嚴重制約著企業(yè)生產效率的提高。然而，由于機電一體化技術的深入推廣，煤礦企業(yè)的勞動效率有了顯著提高。特別是自動化技術和微處理設備的運用，工人的個人勞動效率得到提高，進而提高企業(yè)的總體生產效率。不斷提高的產量使得企業(yè)的經濟利潤得到提高，同時，工人收入也隨之增加。機電一體化的運用，大大提高了我國經濟發(fā)展水平。

2.2提高煤礦生產安全性

近年來，煤礦生產安全性已經成為社會熱點話題。眾所周知，我國傳統(tǒng)的煤礦工人大多在多粉塵、陰冷、潮濕的環(huán)境下工作，工人的身體健康和生命安全受到嚴重威脅，而機電一體化的運用大大降低了工人的勞動強度，改善了工作環(huán)境，將生產安全事故發(fā)生的可能性降到最低，加大了勞動保障，有效的保證了煤礦工人們的生命安全。

3機電一體化在煤礦機械中的應用實例分析

3.1機電一體化技術在采煤機中的運用

作為生產過程中最重要的機械設備之一，采煤機的工作效率直接關系著煤礦的產量、企業(yè)的效益。電牽引采煤機作為機電一體化技術在采煤機中運用的一大典型，有效的解決了采煤機移動過程中的阻力問題，當采煤機出現(xiàn)滑動現(xiàn)象時，電牽采煤機可以利用發(fā)電制動，在其軸端配備了性能良好的停電功能，這樣就能避免生產過程中的滑動現(xiàn)象。

3.2機電一體化技術在安全生產監(jiān)控監(jiān)測系統(tǒng)中的運用

從20世紀90年代起，我國就開始了對于安全生產監(jiān)控監(jiān)測系統(tǒng)的研究，經過科學家們的不懈努力，我國終于有了自己的一套技術水平較高的監(jiān)控監(jiān)測系統(tǒng)，其中包括：我國常州自動化研究所研制的kj95系統(tǒng)、煤科院重慶分院研制的kj90系統(tǒng)等等。在這些監(jiān)控監(jiān)測系統(tǒng)的研發(fā)過程中都有效的利用了機電一體化技術。

3.3機電一體化技術在帶式輸送機中的運用

由于自身半自動化水平高、機械效率高、連續(xù)輸送距離長、輸送量大等優(yōu)點，帶式輸送機在中國煤礦企業(yè)中廣泛使用，是原煤輸送的主要設備。隨著機電一體化的深入運用與不斷發(fā)展，現(xiàn)在我們已經可以使用設計簡單、操作方便、不需要復雜的接口裝置與輸入輸出設備的可編程型PLC控制器，這種控制器具有很強的抗外界干擾能力，即使在比較惡劣的環(huán)境中，也能進行長時間的作業(yè)。

4機電一體化在煤炭機械中應用的發(fā)展趨勢

4.1應用更加智能化

人工智能技術不不斷發(fā)展，神經網(wǎng)絡、模糊數(shù)學、心理學、混沌力學等領域的研究都取得了豐碩的成果，這為機電一體化水平的提高奠定了基礎。并且，我國煤炭生產需求不斷在擴大，對于機電產品的智能化要求也不斷增加，要求這些產品具有超強的邏輯判斷能力、推理能力，甚至可以自主決策，機電產品智能化已經成為時代的需求。

4.2應用更加人性化

機電產品在煤炭設備中的應用也是為了更好的服務于人類的生產活動。更好的服務于人們的生產和生活是機電產品發(fā)展永遠不變的宗旨。當然，這對機電產品也提出了更高的要求。中國的研發(fā)機構需要進一步完善機電產品的性能和結構，同時還要照顧到人們的審美需求，在設備外形、色彩等方面著手，使設備更貼近煤炭生產工人的需求，符合工人的工作習慣，更好的為我們的生產生活服務。

4.3應用更加環(huán)保化

改革開放以來，我國經濟取得了突飛猛進的發(fā)展，與此同時，我們賴以生存的生態(tài)環(huán)境遭到了極大破壞，環(huán)境問題也已經成為社會的一個熱點問題。我們社會的發(fā)展需要更加環(huán)保的技術和產品，這已經成為社會發(fā)展的一大趨勢。在煤炭行業(yè)應用機電一體化技術，使得煤炭生產過程更加符合可持續(xù)發(fā)展的需求，節(jié)約能源，保護環(huán)境。產品綠色化、環(huán)保化，產品使用壽命結束后，重新進行分解，進而再利用。機電產品環(huán)保化，并且將其應用到煤炭機械設備中，是社會發(fā)展的大趨勢。總之，為了適應經濟迅猛發(fā)展以及社會的不斷進步，對于機電產品的要求也不斷提高，當然，這也能促進機電一體化在煤炭機械中的應用不斷完善和發(fā)展。這樣，我國煤炭產業(yè)才能不斷發(fā)展，生產效率、綜合實力得到提高，進而實現(xiàn)這一產業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

作者：胡鵬 劉宏 單位：邵陽學院魏源國際學院

煤礦機電一體化論文:煤礦機械中機電一體化數(shù)控技術的應用

科學技術的進步，在客觀上帶動了機電一體化數(shù)控技術的更新和完善，并且在當前的發(fā)展態(tài)勢下，被廣泛應用到了眾多的領域中。煤礦開采作為社會經濟發(fā)展的重要支撐，是社會經濟穩(wěn)定正常運行不可忽視的方面，機電一體化數(shù)控技術在煤礦開采企業(yè)中的應用，可以大大地提高開采的質量和效率，改進開采的技術和方式，并且在不斷的實踐探索中，在采煤機故障的診斷以及微機監(jiān)控等方面也取得了顯著的成效，根據(jù)機電一體化數(shù)控技術的發(fā)展狀況，它在煤礦機械設備中的應用是具有重要意義的。

1機電一體化數(shù)控技術在煤礦中應用的概況分析

從當前的煤礦開采施工的現(xiàn)狀來看，機電一體化數(shù)控技術的應用具有重要的作用，它是綜合了各種先進的技術，包括液壓控制技術、電子技術以及機械技術等的綜合，可以極大地提高煤礦機械設備操作的安全性、可靠性和經濟性，并且也為后期的維護拆除等各種提供了便利。當前的應用現(xiàn)狀，主要是以微處理器和微機為核心的控制裝置和電子技術，在很多的煤礦機械設備中都有體現(xiàn)，其中電子技術較為突出，例如煤礦機械設備中故障的報警、自診以及在線監(jiān)控等，還包括提升機的PLC系統(tǒng)、采煤機的變頻控制系統(tǒng)等的諸多方面，而且隨著煤礦開采技術的進一步發(fā)展，會對煤礦機械性能有更高的要求，這就使得在煤礦機械的結構構成中，電子控制裝置的應用會更加的普遍，維護會更加的專業(yè)。在實際的煤礦生產過程中，煤礦機械的經濟性和性能的自動化程度是決定著煤礦生產通風、排水以及供電等安全性能的。煤礦電子性能的優(yōu)劣以及控制系統(tǒng)的質量是否良好是直接影響著機械設備的運行可靠性、動力性和經濟性的，然后對其使用壽命、生產效率和施工質量產生深刻影響，作為現(xiàn)代煤礦機械設備重要組成部分的電子控制系統(tǒng)，逐漸成為了現(xiàn)代煤礦機械化水平的重要體現(xiàn)。科學技術的不斷發(fā)展，在煤礦機械設備中，電子控制系統(tǒng)的地位更加的鞏固，隨之而來的就是它的結構復雜程度不斷加深，那么它的性能作用會更加全面的發(fā)揮，這就需要操作人員有專業(yè)的技能水平，可以對機械設備有熟練的掌握，能夠簡單處理一些故障問題，并制定合理的維護保養(yǎng)措施。一般來說，從大量的煤礦機械設備在實際開采中的應用可以看出，煤礦機械設備需要滿足以下幾方面的性能，首先，具有較高的精度，施工的操作簡單，自動化程度高不需要過多的人工投入，并且滿足節(jié)能降耗的要求，生產效率十分良好，并且實用性強，便于后期的維修管理；其次，要滿足使用壽命長、安全系數(shù)高以及運行穩(wěn)定可靠的要求，并且它的制造和使用成本不會過高；第三，負責操作的工作崗位條件好，勞動強度不能過高；最后，可以大大降低停機維修的時間，可以對出現(xiàn)故障的部位及時準確的查出，并且可以對故障進行自診和自動警報。隨著時代的發(fā)展，如果僅僅依靠液壓技術和機械技術，那是很難滿足煤礦機械設備各種性能改進的要求的。因此，就需要積極地發(fā)展電子控制技術，提高其普及率和使用率，它是機電一體化數(shù)控技術的重要體現(xiàn)，如果可以在煤礦開采機械設備中應用，必然會推動煤礦開采機械設備的又一次更新?lián)Q代，從性能上產生質的飛躍。

2煤礦機械中機電一體化數(shù)控技術的應用分析

2.1煤礦綜合采煤中的應用

當前，機電一體化數(shù)控技術在煤礦機械設備中應用最為典型的就是電牽引采煤機，它是機電一體化數(shù)控技術的有力體現(xiàn)，從它的實際應用來看，在它的牽引特性上，是遠遠優(yōu)于液壓牽引的，具有無可比擬的先進性，可以很好地應用在大傾角煤層上。它還具有一系列的應用優(yōu)點，例如反應靈敏、使用周期長、運行效率高、安全可靠、動態(tài)性好以及結構簡單等等。

2.2煤礦開采運輸?shù)奶嵘O備

第一，帶式輸送機。這是煤礦開采輸送環(huán)節(jié)中重要的運輸設備，其自身具有效率高、運行可靠、輸送量大，運輸距離長等的特點。第二，礦井提升機。它可以輕松的完成全數(shù)字化交直流提升工作，特別是對內裝式提升機，驅動和滾筒是連接在一起的整體，它是機電一體化數(shù)控技術應用的典型設備，它的應用可以大大地簡化機械設備的結構。

2.3其他類的煤礦機電一體化裝置

從實質上來說，煤礦供電設備是屬于其他機電一體化設備范疇的。根據(jù)煤礦供電的特點，也就是要滿足大功率設備的要求，設備的質量較高，運行安全可靠，因此，就要根據(jù)煤礦開采的實際來采取合理的方法以最大程度的減少無功功率的損耗，減少供電系統(tǒng)中的無功電流，進而提高功率的因數(shù)，一般來說，常用的方法有兩種，即就地補償和集中補償。從當前的應用現(xiàn)狀來看，使用最為廣泛的是微機保護開關，它的網(wǎng)絡功能是較為齊全的，對于煤礦開采來說，是十分有益的，值得大力的推廣采用。

2.4煤礦安全生產中的應用

除了上述的分析外，機電一體化數(shù)控技術在煤礦機械中的應用還涉及到礦井安全生產監(jiān)控系統(tǒng)，它是一種十分高效和合理的措施，可以對煤礦管理和安全生產起到積極的維護作用。從實際的煤礦開采工作來看，它所具有的特點就是，首先，它所采用的是Win－dows操作系統(tǒng)，可以接入互聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)網(wǎng)絡功能，可以促進測控分站智能化水平的提高；其次，根據(jù)煤礦開采工作的特點，嚴格的遵守煤礦開采安全生產的規(guī)章章程，要求在一些大中小的煤礦高瓦斯礦井中，特別是瓦斯含量超標的礦井中，必須要安裝礦井監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，對礦井的情況進行實時的監(jiān)測，便于及早發(fā)現(xiàn)異常狀況。

3機電一體化數(shù)控技術在煤礦機械中應用的建議

由于我國的機電一體化數(shù)控技術起步較晚，相對于國外先進技術來說，還存在著很大的差距，加上從當前我國的社會經濟發(fā)展態(tài)勢來看，就需要研究人員加大科研力度，增加在機電一體化數(shù)控技術上的資金投入，進而在實踐中不斷的提高我國的機電一體化數(shù)控技術水平，使其可以更好的應用在煤礦機械中，提高自動化程度。另外，也可以積極的借鑒國外先進的技術，并依據(jù)我國煤礦開采行業(yè)的實際狀況，把握開采活動的要點，從而制定出一套不僅符合我國煤礦企業(yè)發(fā)展而且又可以促進機電一體化數(shù)控技術進步的發(fā)展規(guī)劃，使其兩者可以更好的結合，從而使我國的煤礦開采行業(yè)發(fā)展前景更為廣闊。

4結束語

在當前的煤礦開采行業(yè)中，機電一體化數(shù)控技術的應用具有重要的現(xiàn)實意義，不僅可以保證煤礦生產的安全可靠，提供煤礦開采的效率和質量，還可以促進機電一體化數(shù)控技術的進一步完善。我國的機電一體化數(shù)控技術起步較晚，相對國外先進技術來說，還有很大的不足之處，需要技術人員加強研究，并積極借鑒先進經驗，從而推動煤礦機械的智能化、自動化發(fā)展。

作者：胡劍輝 唐建忠 單位：豐城曲江煤炭開發(fā)有限責任公司

煤礦機電一體化論文:煤礦機械中機電一體化技術應用

1關于機電一體化技術

1.1我國機電一體化技術研究歷程

從過去幾十年的研究歷史可以看出，我們可以把機電一體化技術的研究在我國分為四個階段：上世紀六十年代以前，由于中國的內部問題以及戰(zhàn)爭，促使煤礦機械和電子技術的集成處理系統(tǒng)，這也體現(xiàn)出我們國家在這個問題上的機電一體化產品發(fā)展，在很大程度上是自我發(fā)展的水平，這也導致了我國發(fā)展自己的技術限制，已開發(fā)成功的產品難以獲得大范圍，導致下一個努力工作得到進一步發(fā)展；七十年代初，受到世界飛速的傳播與發(fā)展，計算機通信控制技術為中國的機電一體化產品的發(fā)展提供了良好的外部技術基礎。例如，技術的發(fā)展和國際大規(guī)模集成電路，計算機，研究我國機電一體化技術以外部物質條件。第三階段始于九十年代初，由于光學技術的滲透，微加工技術，新型機電一體化技術越來越多地開始出現(xiàn)，最后的決定機電一體化技術是向智能化方向發(fā)展。

1.2機電一體化技術概述

目前最先進的機電一體化技術功能對比傳統(tǒng)機電技術最大的特點是極大地加強了控制系統(tǒng)，以主菜單與機電一體化相結合以及源函數(shù)為基礎，利用高端智能軟件技術和微電子技術，引進多個相互融合、相互滲透的領域，以此新興機電一體化注入新的活力。但在這一過程中，也可能面臨多項技術的簡單的、不集中的相加，這也給當前機電一體化增加了不少困難。研究發(fā)現(xiàn)，機電一體化技術在信息、計算機、煤礦機械加工、微電子技術等領域中可以尋求到最佳匹配。現(xiàn)在的機電一體化產品的發(fā)展是一個系統(tǒng)———智能化和小型化，以此達到煤礦機械加工與機電一體化技術能夠共同操作，極大地滿足了煤礦安全生產的需求、有效降低勞動緊張程度，并提高最終救援人員的安全度，極大地保護了礦區(qū)原生態(tài)環(huán)境，以此達到降低生產能耗的目的，使機電一體化得到長期有效穩(wěn)定的發(fā)展。

1.3煤礦機械加工中機電一體化產品

伴隨著全球資源日益緊缺，各國對能源問題的越來越關注，煤礦作為我國戰(zhàn)略資源不可或缺的成員，其開采的重要性可見一斑。如今，伴隨著越來越先進的機電一體化產品應用到煤礦機械加工中來，煤礦企業(yè)的開采效益越來越高。如今，以計算機控制為主的國產供電設備、提升機、電牽引采煤機、掘進機和輸送機等煤礦機械加工都具備了全程監(jiān)控、自動報警、圖景掃描、信息控制等先進功能。這使得在我國的煤礦機械加工管理工作中，機電一體化產品的應用尤為廣泛，也確保了煤礦開采工作中的高安全性、高效益性與高技術性。

2煤礦機械產品的機電一體化與生產流程的協(xié)同策略

機電一體化策略的主要內容有：其一、關系型產品模型；其二、與關系型產品模型相匹配的產品信息管理系統(tǒng)；其三、以實例推理為基礎的智能技術。三方面是機電一體化策略的重要手段。以企業(yè)原有產品作為開發(fā)對象，開拓思路，對其進行重新改造與設計，充分重視與利用企業(yè)可再生的信息資源，提高交貨效率及產品質量，節(jié)約成本的同時，增加了產品的環(huán)保性。企業(yè)想要在激烈的市場競爭中立于不敗之地，就需要在機電一體化中積極尋求方法。

2.1零件分類及其變型模式

受制作成本限制，一般在定制煤礦機械產品零件事都是批量生產的，所以，首先應保證零件資源特性，其次要考慮不同客戶的不同需求，對不同要求的零件進行單獨處理。煤礦機械產品一般由標準件、通用件與定制件三類組成零件。機電一體化的模式受不同類型零件的影響其功能會產生差異。需要特別說明的是，在煤礦機械產品的機電一體化階段，首先應該保證通用件的變型是根據(jù)已有實例做出的取代變形模型，當該模型已經不具備重用條件或是達不到變型所需要的條件時，零件變型主模型就必須通過參數(shù)化變型得到滿足煤礦機械產品定制的需求。

2.2利用AutoCAD軟件操作系統(tǒng)作為快速實現(xiàn)機電一體化產品信息的輔助工具

AutoCAD是指計算機的輔助設計，是設計者在設計過程中利用計算機技術或其他輔助設備幫助設計師工作時使用，使用它的畫，抬高的過程，可以很簡單按照各部分的大小、模式進行繪圖，最終依據(jù)準確的命令完成煤礦機械的設計。由平面和高程AutoCAD繪制，在圖紙中，利用軟件充分表述設計者思想意圖，并且可以產生三維立體模型，用最直觀的方式在最大程度上表現(xiàn)出設計與施工。當然，任何軟件都不可能完美無趣，AutoCAD繪制出來的圖形同樣也會存在一些軟件系統(tǒng)難以完善的缺陷。因此，在設計部門經常使用PS圖象處理軟件。在煤礦機械產品的機電一體化開發(fā)中，利用幾何數(shù)據(jù)模型和屬性數(shù)據(jù)模型可建立煤礦機械產品的變型模型。

2.3煤礦機械幾何數(shù)據(jù)模型

目前，在一體化煤礦機械產品中，操作者主要做到兩項工作，一是數(shù)據(jù)化管理產品固有生成屬性，二是要分析數(shù)據(jù)間的關系，此關系主要指層次分布關系。因此，分析機電一體化模型就要將其分為兩部分：礦機械生產屬性信息及零件圖形信息。為了更好地體現(xiàn)零件圖形信息，一般可以運用AutoCAD技術細致的體現(xiàn)煤礦機械零件的各個微小細節(jié)；相比之下，煤礦機械產品屬性產生巨大的信息數(shù)據(jù)量，它對煤礦機械中各類零件特征進行采集歸納，以此為基礎，才能實現(xiàn)生產煤礦機械零件實施信息化操控以及全程監(jiān)控機電一體化過程等，具體到在幾何數(shù)據(jù)模型中體現(xiàn)機電一體化工作則是由幾何圖形表示，為了便于從直觀上觀察數(shù)據(jù)，在幾何數(shù)據(jù)模型中將通過點、線、面結合的方法展示。通過這些數(shù)據(jù)可以充分了解礦區(qū)環(huán)境下的所有煤礦機械產品和零件分別具有的不同屬性特征與幾何特征。首先，系統(tǒng)下的點線位置表示了幾何特征；其次，屬性特征則依據(jù)不同地物的分屬類型進行層次歸類。由前文所述可知，研究對象是幾何集合構成，組成方式，為了更好地展開研究，我們可以將雜煤礦機械類的屬性特征和幾何特征分別分類并闡述其定義。一般情況下，具備幾何特征的數(shù)據(jù)可以分為層次數(shù)據(jù)與幾何數(shù)據(jù)兩方面。幾何數(shù)據(jù)是研究煤礦機械形狀大小、空間位置及其拓撲關系等方面的基礎數(shù)據(jù)。

2.4煤礦機械屬性數(shù)據(jù)模型

一般情況下，屬性特征可以對描述各物體要素特征、形態(tài)和分布關系等方面產生直接影響。煤礦機械產品屬性與圖形信息息息相關。實體對象與圖層信息都擁有單向的屬性數(shù)據(jù)。首先對屬性數(shù)據(jù)和客觀數(shù)據(jù)間的聯(lián)系進行簡要介紹。基本屬性數(shù)據(jù)一般可以分成公共屬性、獨享屬性、共名或共值屬性、可否傳播屬性、傳值屬性和傳名屬性八種類型。然而如果以分類和層次關系為分類標準，那么又可將各屬性數(shù)據(jù)分做兩大類，例如：煤礦機械產品屬性數(shù)據(jù)主要是由各設備的名稱編號、賦予原值、生產狀態(tài)、地理坐標等構成。

3結束語

文章首先介紹了煤礦機械產品的機電一體化要求，然后對機電一體化的參數(shù)化模型展開分析，同時根據(jù)煤礦機械產品的表達模式的機電一體化分析FlexRIA法。可以是一個很好的產品，傳統(tǒng)的煤礦機械性能和實現(xiàn)數(shù)據(jù)管理通過模型的屬性數(shù)據(jù)，幾何數(shù)據(jù)模型對現(xiàn)有大量煤礦機械產品零件的分布式層次關系進行了總結，體現(xiàn)出系統(tǒng)界面、可視化、可操作性強等優(yōu)點，極大地促進了中國的煤礦機械產品技術的發(fā)展，提高了企業(yè)經濟效益，同時對煤礦機械產品制造技術與生產流程的協(xié)同性具有很好的借鑒和指導意義。

作者：李道敏 單位：三峽電力職業(yè)學院 機電與自動化學院

煤礦機電一體化論文:機電一體化在煤礦機械中的應用

1機電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀

20世紀60年代我國開始實際應用機電一體化，到了90年代，隨著計算機技術和網(wǎng)絡技術的不斷發(fā)展和成熟，機電一體化開始被廣泛使用，并實現(xiàn)了跨越式發(fā)展。近幾年來，機電一體化技術廣泛應用于煤礦企業(yè)生產中的各個領域。但我國機電一體化技術與國外先進水平相比還有差距，因此，我們需要重視機電一體化的應用，并加大對機電一體化的研究力度。

2煤礦機械中應用機電一體化的重要意義

2.1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(yè)環(huán)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(yè)，優(yōu)化作業(yè)環(huán)境;另一方面，引入機電一體化能夠實現(xiàn)信息化自動控制，能夠實現(xiàn)機械設備功率實時變化，能夠實現(xiàn)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。

2.2能夠提高作業(yè)效率

盡管目前很多企業(yè)開始進行機械采礦作業(yè)，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(yè)，節(jié)省人力資源，可以有效提高挖掘效率，降低生產成本。

2.3有利于提高經濟效益

機電一體化有利于提高煤礦企業(yè)的經濟效益，主要是因為:①大大節(jié)省了物力、人力，節(jié)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(xiàn)了自動化作業(yè)，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(huán)境得到了改善。

3機電一體化在煤礦機械中的應用

3.1在線監(jiān)控、故障診斷及自動報警

監(jiān)控系統(tǒng)在大部分煤礦得到了廣泛的安裝或使用，監(jiān)控系統(tǒng)可以有效地監(jiān)控采礦系統(tǒng)、制動系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)以及運輸系統(tǒng)等。若被監(jiān)控對象發(fā)生異常，監(jiān)控系統(tǒng)可以及時發(fā)出警報，監(jiān)控系統(tǒng)具有強大的優(yōu)勢。1)能夠自動診斷系統(tǒng)是否出故障及故障原因。2)可以及時準確地發(fā)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。

3.2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(yè)難度，有效提升勞動生產率。

3.3應用于節(jié)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(xiàn)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(yōu)化了產業(yè)能耗結構，達到了節(jié)能減排的效果。

4機電一體化在煤礦機械中的發(fā)展方向

4．1更加智能化

智能化可以使煤礦開采系統(tǒng)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(fā)生。雖然人工操作難以避免，但煤礦智能化是一種趨勢。

4．2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(yōu)點，它能夠為煤炭機械發(fā)展提供更高質量的服務。

4．3更加網(wǎng)絡化

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

4．4更加環(huán)保化

現(xiàn)如今，環(huán)保提升為國家的重要日程。在煤炭生產中，環(huán)保更是成為了一個重要問題。因此，在煤炭開采中，環(huán)保問題必須放在首要位置，摒棄傳統(tǒng)煤礦開采方式，將廢水回收再利用等進行科學、合理的規(guī)劃，使煤炭生產得到可持續(xù)發(fā)展，使煤礦生產與地區(qū)經濟保持協(xié)調發(fā)展。

5結語

綜上所述，機電一體化在煤礦生產中起著舉足輕重的作用，在未來幾年，機電一體化的使用將會朝著更加智能化、微型化、網(wǎng)絡化和環(huán)保化方向發(fā)展，不斷完善煤礦生產技術，給煤礦企業(yè)帶來更多的經濟利益和社會效益。

作者：侯瑞峰 單位：山西汾西礦業(yè)集團中興煤業(yè)

煤礦機電一體化論文:機電一體化技術與煤礦機械研究

1機電一體化技術的發(fā)展趨勢

隨著煤礦資源開采難度的加深，機電一體化技術也被廣泛地運用到煤礦機械中去。但是，機電一體化技術作為煤礦機械設備的核心技術也并不是一成不變的。當前，許多擁有豐富煤礦資源的國家都在加強對機電一體化技術進行研究，以此來確保煤礦機械能夠朝著智能化、信息化、自動化的方向發(fā)展，減少煤礦工作中安全事故的發(fā)生，提高工作安全，提高工作人員的生命安全，并在此基礎上，有效地提高工作效率，使得煤礦的開采能夠提升到一個新的層次中去，實現(xiàn)經濟效益與安全生產雙贏的局面。因此，在今后的機電一體化技術改革創(chuàng)新中，機電一體化技術要提高其通信能力，要加強對危機預警軟件的開發(fā)研究，研究出新的安全監(jiān)控系統(tǒng)，提高煤礦機器人工作的智能多樣化。

2煤礦機械與機電一體化技術

2.1安全監(jiān)控技術

煤礦工作是在井下進行，由于井下環(huán)境惡劣，存在著許多的不安全因素，對工作人員的安全工作和生命安全帶來威脅。機電一體化技術能夠及時地對煤礦工作環(huán)境中的有毒氣體進行監(jiān)控，并及時地預警給煤礦施工人員，有利于工作人員及時作出防范措施，從源頭上來避免有毒氣體的泄露給工作人員的生命安全帶來隱患。在煤礦機械中運用安全監(jiān)督技術，能夠有效地提高安全監(jiān)督系統(tǒng)的工作性能，及時地對設備故障進行排查，對設備故障的部位精準到位地運用數(shù)據(jù)顯示出來，并能夠自動化地對設備異常進行糾正，對設備故障發(fā)出警報，以此來避免因為設備故障耽誤了工作的順利進行，給工作人員的生命安全帶來威脅，造成企業(yè)巨大的經濟損失。

2.2節(jié)能損耗技術

煤礦工作進行中，因為煤礦機械設備的性能不高，操作難度比較大，常有資源能源浪費的現(xiàn)象出現(xiàn)。為了提高煤礦工作的工作效率，減少工作運行中能源損耗，就要加強對煤礦工作的管理，還應該要對其相應的設備進行技術革新。采煤機是傳統(tǒng)的煤礦工作運行中對資源能源耗費現(xiàn)象比較嚴重的機器設備之一，傳統(tǒng)的采煤機以液壓技術來對其工作的開展進行牽引，液壓技術具有不穩(wěn)定性，導致牽引力不足，為了提供充足的牽引力，需要提供大量的能源消耗能量來進行補充，且對設備的損害大，導致能源損耗過大。現(xiàn)在采煤機運用電氣一體化技術進行牽引，因為電流具有穩(wěn)定性，所以能夠提供平穩(wěn)的牽引力，有效地降低設備在工作過程中的磨損程度，減少設備維修的次數(shù)，有效地實現(xiàn)了節(jié)能損耗，提高了煤礦工作的安全可靠性，提高了煤礦工作的工作效率，促進了企業(yè)經濟的快速發(fā)展。

2.3機械自動化技術

傳統(tǒng)的煤礦工作一般都是由人工來進行施工，機械只是起到輔助作用，導致人工的工作強度大，給工作安全和生命安全帶來了威脅，不利于提高煤礦工作的工作效率，給煤炭的產量和質量都帶來了一定的影響。機電一體化中的機械自動化技術運用到煤礦機械中去，能夠有效地實現(xiàn)施工管理以及施工機械化。機械自動化技術的運用，能夠使用機器代替人工進行施工，通過對機器人的控制，及時迅速地檢測出施工環(huán)境的有毒氣體，進而確定工作的安全方式。能夠有效地減少施工人員工作的強度，提高施工人員工作的安全可靠性，還能夠及時地將發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象以圖文的方式反饋給管理系統(tǒng)，然后提交到施工管理部門處，通過對異常現(xiàn)象進行分析，技術做好防范措施，有利于提高工作質量，保證工作人員的生命安全。

3結語

隨著科學技術水平的提高，煤礦機械也在不斷地改革發(fā)展，機電一體化技術將會更加廣泛地被運用到煤礦工作中，進而有效地提高工作環(huán)境的安全可靠性，提高工作人員的生命安全，有效地減少能源損耗，減少設備的維修次數(shù)，提高煤礦工作的工作效率，為煤礦企業(yè)創(chuàng)造更多的經濟財富。

作者：趙大偉 單位：淮北礦業(yè)集團公司劉店煤礦綜采區(qū)

煤礦機電一體化論文:基于機電一體化的煤礦機械論文

一、煤礦機械中機電一體化的特點

1、實現(xiàn)機械生產的自動化和智能化在煤礦機械中應用機電一體化可以實現(xiàn)煤礦機械生產的自動化和智能化，全面提高煤礦機械的運行效率，提高煤礦企業(yè)的生產效率。首先，應用機電一體化技術可以實現(xiàn)煤礦機械運行狀態(tài)監(jiān)控的智能化。比如，在機械運行過程中，系統(tǒng)可以對電動機和傳動系統(tǒng)等的運行狀態(tài)進行智能監(jiān)控，一旦發(fā)生運行故障，系統(tǒng)能夠在第一時間發(fā)現(xiàn)并快速確定故障發(fā)生位置，發(fā)出警示提示工作人員。其次，應用機電一體化技術可以實現(xiàn)機械運行自動化，提升煤礦企業(yè)生產效率。比如，應用機電一體化對采煤機進行控制，就可以實現(xiàn)采煤機的自動運行，提升采煤機的采煤速度，提升企業(yè)生產效率。

2、降低管理成本，減輕工作人員的工作負擔在煤礦機械中應用機電一體化可以實現(xiàn)機械運行的自動化和智能化，如此一來，煤礦企業(yè)就可以大大縮減機械運行管理工作人員，降低煤礦企業(yè)機械管理成本。除此之外，可以大大降低工作人員的工作負擔，在機械運行管理工作中，管理人員不必再親力親為，每樣工作都需要親自進行管理方能夠解決問題，保證工作效率，工作人員可以直接通過計算機控制程序實現(xiàn)機械管理的遠程控制，甚至是無人智能化控制[2]。并且，應用機電一體化技術實現(xiàn)機械運行的自動化和智能化，還能夠減少工作人員操作失誤的出現(xiàn)，在傳統(tǒng)的機械管理工作中，一旦管理人員經驗不足或者是專業(yè)技術水平有限，在管理工作中就經常會出現(xiàn)工作失誤甚至是工作錯誤問題，保證不了煤礦企業(yè)機械的正常運行，影響煤礦企業(yè)生產效率。而應用機電一體化技術，則可以有效避免該問題的出現(xiàn)。

二、煤礦機械中的機電一體化分析

1、提高安全生產監(jiān)控系統(tǒng)的工作效率安全生產監(jiān)控系統(tǒng)是煤礦企業(yè)生產工作體系組成中最重要的一個環(huán)節(jié)。在煤礦企業(yè)的生產過程中，安全生產監(jiān)控系統(tǒng)能否穩(wěn)定、高效運行不僅關系到企業(yè)生效效率的高低，還直接關系到包括企業(yè)機械運行安全以及工人施工安全等在內的企業(yè)生產的安全性。因此，在煤礦企業(yè)生產過程中，一定要對安全監(jiān)控系統(tǒng)的運行狀態(tài)引起足夠重視，提升安全生產監(jiān)控系統(tǒng)的工作效率，保證煤礦企業(yè)生產的安全性。我國在煤礦企業(yè)安全生產監(jiān)控系統(tǒng)中應用機電一體化技術的發(fā)展時間比較短，所以技術上還存在一定缺陷。目前，機電一體化在安全生產監(jiān)控系統(tǒng)中的主要應用表現(xiàn)在與X190系統(tǒng)的運用，該系統(tǒng)能夠有效提升安全生產監(jiān)控系統(tǒng)的智能水平，保證安全生產監(jiān)控系統(tǒng)能夠長期穩(wěn)定、高效運行，進而提升煤礦企業(yè)的生產效率。

2、提高采煤機的工作效率煤礦企業(yè)的生產主要靠采煤機來實現(xiàn)，因此，提高采煤機的工作效率對提升煤礦企業(yè)的生產效率具有極為重要的推動作用。當在煤礦機械中應用機電一體化的理論被提出來之后，首先研究的對象就是在采煤機中應用，所以相對于其他煤礦機械中機電一體化技術的應用而言，采煤機中機電一體化應用技術發(fā)展的是最為完善的。機電一體化技術在采煤機中應用的最大體現(xiàn)就在于電牽引采煤機的研制。相對于傳統(tǒng)采煤機而言，電牽引采煤機不僅能夠實現(xiàn)采煤機的自動化和半智能化，還能夠提供更加強大的牽引力，保證采煤機能夠在各種復雜煤層中進行采煤工作[3]。并且，電牽引采煤機運行的穩(wěn)定性也比傳統(tǒng)采煤機穩(wěn)定性強，耐磨損度高，還具有自動檢測功能，可以通過定期自動檢測對采煤機的狀態(tài)進行檢測，一旦發(fā)現(xiàn)故障，可以發(fā)出警報并準確指出故障位置，提示工作人員及時進行維修。

3、提高煤礦企業(yè)煤炭裝載運輸工作效率想要綜合提高煤礦企業(yè)生產效率，除了要提升煤礦企業(yè)采煤作業(yè)的工作效率，還需要提升煤礦企業(yè)采煤工作完成后，煤礦裝載運輸作業(yè)的工作效率，可以說，生產、裝載運輸作業(yè)，就是整個煤礦企業(yè)生產工作中最重要的組成部分。而在裝載工作中應用機電一體化技術，就可以實現(xiàn)裝載運輸工作的自動化和智能化，解放人類勞動力，提升科學發(fā)展力，進而提高裝載運輸工作效率。

三、結束語

在煤礦企業(yè)中應用機電一體化技術是提升煤礦企業(yè)生產效率，推動企業(yè)更好、更快發(fā)展的最佳選擇。雖然，當前我國的機電一體化技術發(fā)展時間尚短，技術還不成熟，但已經體現(xiàn)出了其在煤礦機械中應用的巨大價值。因此，煤礦企業(yè)一定要重視起機電一體化技術的研制和開發(fā)，盡早完善機電一體化技術，更好的提升煤礦企業(yè)的工作效率。

作者：王淑文 單位：通化礦業(yè)（集團）有限責任公司

煤礦機電一體化論文:談煤礦機電一體化技術的發(fā)展

摘要：作為能源型企業(yè)，煤礦企業(yè)推廣機電一體化技術，可以有效的降低企業(yè)生產成本，提高采煤作業(yè)質量，實現(xiàn)對資源設備的優(yōu)化配置。機電一體化技術是現(xiàn)代煤礦企業(yè)發(fā)展的重要趨勢，對解決煤礦領域生產問題有重要價值。

關鍵詞：煤礦；機電一體化；發(fā)展

機電一體化技術是以機械技術為基礎，實現(xiàn)對現(xiàn)代自動控制技術和計算機信息技術充分整合利用的發(fā)展技術。機電一體化技術可以提高煤礦企業(yè)的總體經濟效益，可以促進煤礦企業(yè)的快速發(fā)展，實現(xiàn)優(yōu)化煤礦生產等目標。

1煤礦機電一體化技術簡要分析

1.1煤礦機電一體化概念。煤礦機電一體化技術主要通過電氣工程和機械工程有機結合，利用計算機設備把信息技術融入到煤礦生產的全過程，從而通過煤礦機械和電力設備的自動化控制，全面提高煤礦生產的效率。煤礦機電一體化技術經歷了計算機軟件系統(tǒng)發(fā)展，微電子設備的成熟，數(shù)字信息化時代到來，以及智能化設備的突破等多個準備期，目前已經可以廣泛的使用一體化技術對煤礦機電設備進行操作。煤礦機電一體化技術可以充分的運用計算機技術的運算優(yōu)勢，實現(xiàn)對機電設備運行數(shù)據(jù)信息的全面存儲和有效分析，實現(xiàn)信息自動控制目標。機電一體化技術還可以對機電設備的運行情況進行數(shù)據(jù)分析，在計算機系統(tǒng)上科學的判斷機電設備的運行情況和分析潛在的風險。通過機電一體化技術還可以提高生產過程的安全性，可以對生產的細節(jié)進行有效的控制。目前機電一體化技術的操作向著簡單化的方向發(fā)展，有助于提高標準化的機電操作技術的普及，在全面減輕采煤作業(yè)負擔前提下，極大的提高采煤作業(yè)的效率。

1.2煤礦機電一體化特點。現(xiàn)代煤礦機電一體化技術是建立在多種技術綜合運用基礎上的一體化。現(xiàn)代信息技術已經成為煤礦機電一體化技術的支撐，通過必要的信息數(shù)據(jù)的收集與判斷，可以全面提高煤礦生產過程的控制水平和效率，從而開發(fā)出有效的煤礦生產控制系統(tǒng)，解決好煤礦生產管理中的實際問題。首先，清晰的信息化界面支持采煤管理。采煤圖形顯示系統(tǒng)是當前煤礦機電一體化技術發(fā)展的主要特點，通過多個信息頁面的顯示系統(tǒng)，可以全面準確對采煤段進行監(jiān)測，可以在操作系統(tǒng)中綜合的分析采煤層的作業(yè)情況，并且使用相應的管理措施，通過管理技術人員落實好采煤策略，全面提高采煤的效率。其次，智能化的控制系統(tǒng)提高管理效率。通過信息化的采煤控制系統(tǒng)可以對機電一體產品進行有效的運用，可以實現(xiàn)對現(xiàn)有機電設備的自動化控制，從而優(yōu)化提高機電設備的工作效率。第三，強大的實時通訊功能，機電設備一體化技術是建立在良好的通訊基礎上的管理技術，注重通過光纖實現(xiàn)井上井下相聯(lián)，建立起信息系統(tǒng)與機電設備的數(shù)據(jù)交換機制，可以實現(xiàn)信息的互換，這樣既有利于對機電設備的保護，同時可以實現(xiàn)機電設備的全面控制。

1.3煤礦機電一體化現(xiàn)狀。目前煤礦企業(yè)已經廣泛在推廣實施機電一體化技術，著力運用機電一體化的裝備設施降低煤礦生產成本，提高煤礦生產效率，解決煤礦生產過程中的實際問題。特別是隨著計算機技術的快速發(fā)展，煤礦機電一體化已經廣泛開展研究信息化技術的普及應用模式，對煤礦運行過程中的數(shù)據(jù)收集意識日漸提高，注重通過必要的注重信息來支持煤礦機電一體化技術的使用。目前我國煤礦機電一體化設備的使用情況已經較為廣泛，但是機電一體化設備的質量相對較低，還存在著機電設備一體化整體配置不足，機電一體化設備配置不均衡，機電一體化技術使用效率低等實際問題。煤礦領域機電一體化技術的推廣還需要發(fā)展的過程，還需要解決當前煤礦企業(yè)盲目跟風投資問題，需要煤礦企業(yè)根據(jù)自身規(guī)模的實際需求，深層次研究機電一體化設備，并且注重引進專業(yè)的機電一體化管理人才，實現(xiàn)現(xiàn)有設備的高度利用，這樣才能提高煤礦企業(yè)機電一體設備的利用效率，發(fā)揮出機電一體化技術的作用，為煤礦企業(yè)的機電一體化發(fā)展打下堅實的基礎。機電一體化還應當向著煤礦企業(yè)的核心生產環(huán)節(jié)發(fā)展，還需要解決好開采、井下供電和運輸?shù)葘嶋H問題，從而為提高煤礦開采效率和質量提供更有力的技術支持與幫助。

2煤礦機電一體化的技術應用

2.1在采煤設備中的運用。機電一體化技術可以廣泛應用于采備設備當中，在很大程度上降低了人力資源對設備的操作量，極大的減少了人力作業(yè)的危險，并且把人為不安全因素降到了更低的程度。通過機電一體化的控制方法，可以把采煤設備的作用充分的發(fā)揮出來，可以實現(xiàn)在更惡劣環(huán)境下的無人工作業(yè)，這對于提高采煤的效率，減少外在環(huán)境對采煤操作的影響，同時提高不間斷操作的效率，進而降低設備的故障率都有重要的意義。通過一體化技術的廣泛使用，還可以減少維修費用，可以使采用設備高效運轉。2.2對采煤過程的全監(jiān)控。通過機電一體化技術可以廣泛的收集采煤作業(yè)的信息，可以實現(xiàn)對采煤全過程的有效監(jiān)控，機電一體化技術不僅有效完善的信息收集系統(tǒng)，還可以通過預定的程序對采煤數(shù)據(jù)信息進行研判，這對于提高對采煤過程中潛在風險的預判有重要的意義。通過一體化的監(jiān)控管理系統(tǒng)可以及時的發(fā)現(xiàn)采煤過程中的問題，并且實現(xiàn)機器設備與人的有效協(xié)調，從而提高采煤安全的保障性，同時實現(xiàn)了機電設備硬件與軟件的有效協(xié)調。

2.3在運輸設備中的應用。機電一體化技術還可以廣泛的應用于煤炭的運輸過程，實現(xiàn)了科學的調配運輸資源，對于煤礦運輸設備的自動化控制，有效的分配煤礦現(xiàn)有的運載能力有重要的意義。通過一體化技術可以準確的分析每天的采煤量，可以根據(jù)采煤量實現(xiàn)現(xiàn)有運輸和存儲資源的調配，在發(fā)揮現(xiàn)有設備作用的基礎上，解決好慣性載荷的問題。同時還可以對運載力的故障進行及時的判斷修復，這對于不斷完善煤礦運輸水平，提高煤礦運輸?shù)陌踩院涂煽啃杂兄匾囊饬x，是現(xiàn)代煤礦運輸效率的重要保證。

3煤礦機電一體化的管理措施

3.1注重引進先進的管理技術。煤礦機電一體化技術的核心是引進計算機技術，注重通過計算機來引導煤礦機電設備的智能化發(fā)展。只有注重引進以計算機為主的先進的機電設備技術，才能不斷對機電一體化進行全面更新，從而提高機電一體化與網(wǎng)絡的有效結合，借助現(xiàn)代通訊技術提高通訊的可靠性和穩(wěn)定性，從而達到機電一體化的控制目標。目前我們可以運用機電一體化技術主要用于對開采設備的管理方面，需要通過有效的培訓專業(yè)技術人來實現(xiàn)煤礦的順利開采，從而實現(xiàn)對煤礦開采的有效保障和科學管理。

3.2設立專門的機電管理機構。提高煤礦企業(yè)機電一體的管理水平，發(fā)揮出機電一體化技術在機電管理中的實際作用，必須注重發(fā)揮機電技術管理機構的作用，形成完善的機電機構管理體系，注重通過貫徹落實明確的機電管理制度標準，全面提高機電管理工作的積極性，解決當前機電管理工作人員積極性不高的問題，從而保證機電設備的順利運行，實現(xiàn)提高機電設備管理積極性的目的。也只有通過建立起完善的機電一體化技術的管理機構，才能有效的在煤礦企業(yè)內部推廣相關管理規(guī)定，不斷提高機電管理人員的工作能力水平，把先進的設施和技術在煤礦企業(yè)內部進行有效的推廣。

4煤礦機電一體化的發(fā)展方向

4.1智能化。智能化是機電一體化技術發(fā)展的主要方向，只有注重推動智能化系統(tǒng)的建設，才能把各種機械電力技術綜合應用到煤礦企業(yè)發(fā)展的全過程，從而增加煤礦機電功能的推廣與應用。為了提高機電設備的智能化水平，還應當通過智能化設備加強對井下環(huán)境及信息的收集，通過智能化設備實現(xiàn)對機器設備運轉情況，井下開采環(huán)境數(shù)據(jù)信息的全面收集和智能判斷，在此基礎上提高設備操作的有效性，全面降低機電設備運行過程中的風險。

4.2微型化。微型化機電設備管理的重要內容，微型化的機電設備不僅可以提高操作的靈便性，而且可以有效的降低機電設備的維修難度，使機電設備可以深入到煤礦企業(yè)環(huán)境的各個角落，從而有效的減少因為環(huán)境問題阻礙機電設備推廣的困難，通過機電一體化技術的微型化的不斷發(fā)展，可以極大的普及機電一體化技術，從而推動煤礦企業(yè)技術革新的深入進行。

4.3系統(tǒng)化。隨著煤礦開采企業(yè)規(guī)模的不斷擴大，煤礦開采中應用機電一體化技術的日漸成熟，只有注重實現(xiàn)系統(tǒng)化的技術發(fā)展，從體系上關注煤礦企業(yè)設備的運行情況，才能在機電管理中把關注的重點轉移到實際應用層面，最大限度的避免在運用過程中出現(xiàn)的實際問題，并且發(fā)展出效率較高、較為可靠和耐用性好的機電一體化實現(xiàn)，實現(xiàn)軟硬件水平的升級。

4.4綠色化。綠色是當前對能源型企業(yè)提出的基本要求，只有注重提高機電設備的綠色化水平，才能把機電技術廣泛的使用于各個領域，從而不斷獲得煤礦企業(yè)相關方的支持，通過綠色化技術的廣泛應用，可以充分的發(fā)揮出技術方面的優(yōu)勢，可以把機電一體化技術以最大效率應用于煤礦開發(fā)的始終。

作者：陳術 單位：安徽省淮南礦業(yè)集團顧橋煤礦

煤礦機電一體化論文:煤礦機電一體化技術的發(fā)展與應用

摘要:文章介紹了國內外機電一體化技術的研究現(xiàn)狀，并重點闡述了煤礦機電一體化的發(fā)展趨勢和機電一體化在煤礦中的應用。

關鍵詞:煤礦;機電一體化;發(fā)展與應用

1機電一體化技術的研究現(xiàn)狀

1．1機電一體化的定義

機電一體化(Mechatronics)是1971年由日本學者在日本雜志《機械設計》中提出的，是由機械技術、電子技術、控制技術、計算機技術、信息技術、光學技術等多學科形成的一門交叉學科，目前已經發(fā)展成為部分學校的專門專業(yè)。但對于機電一體化的具體內涵和概念學術界并未形成統(tǒng)一的認識。VanBrussel教授認為，機電一體化是跨領域的并行工程，它包括機械、微電子、控制工程和計算機技術等多門學科，而機電一體化的目標就是實現(xiàn)上述多門學科和技術的綜合應用。德國Isermann的教授認為機電一體化屬于交叉學科的綜合領域，機電一體化包含的交叉學科可以分為機械系統(tǒng)和與其相關的控制系統(tǒng)，而其控制系統(tǒng)又包括信息系統(tǒng)、計算機系統(tǒng)等。控制系統(tǒng)主要用于服務機械系統(tǒng)，便于工程師在遠程對機械系統(tǒng)進行操控。國內曾慶良等［1］定義機電一體化是一個包含機械、電子電氣、信息等功能模塊的技術系統(tǒng)，是多學科技術的綜合作用，各個功能模塊之間存在著密切的交互關系，其中起決定作用的不是某一單獨的技術，而是這些技術的聯(lián)合作用，這些技術的聯(lián)合作用使系統(tǒng)具有更優(yōu)秀的性能或實現(xiàn)了新的功能。

1．2機電一體化的設計

目前，國內外學者在機電一體化的設計方面已經進行了大量研究工作，按照研究方向可以將機電一體化設計分為三大類。1)側重于概念設計過程和相關軟件的研究。機電一體化的概念提出后，國外大量學者進行了大量嘗試。如德國的R．Iserrmann教授及其團隊以機電一體化的控制系統(tǒng)為核心進行了嘗試，但缺乏驅動器、傳感器和機械部分的融合，難以達到機電一體化的完善設計。JurgenGausemeier教授團隊進行以半規(guī)則式計算機語言為核心的機電一體化設計，但并未實現(xiàn)理想的機電一體化系統(tǒng)。法國的PSA所進行了以機電一體化模型庫為核心的設計，通過模型庫的查找和存儲簡化機電一體化的設計，但并未達到理想效果。英國的Lancaster大學嘗試了以鍵合圖理論、方框圖為基礎的功能模塊的混合建模，但主要以機電一體化的控制為主，執(zhí)行構件部分研究又不夠深入。在國內，機電一體化的起步較晚，但經過大量專家學者的不懈努力也取得了豐碩的成果［2］。如上海交通大學的鄒慧君教授將機電一體化的主要研究對象轉向以實現(xiàn)運動功能為主，并對系統(tǒng)方案設計進行深入研究，實現(xiàn)了較為理想的功能求解模型。山東大學的黃克正團隊以功能分析和重構理論為設計基礎，提出了機電一體化概念系統(tǒng)的過程模型。華中科技大學的楊家軍團隊以機械運動方案和傳感器設計為研究基礎，加之計算機系統(tǒng)的輔助功能，完成了機電一體化系統(tǒng)的設計。2)側重于開發(fā)過程的研究。主要代表是德國工程師協(xié)會2004年的VDI2206系統(tǒng)，其設計過程如圖1所示，根據(jù)用戶需求提供系統(tǒng)設計(面向領域的設計)，包括機械領域、電氣領域和信息領域，在完成系統(tǒng)集成后再通過系統(tǒng)設計的驗證，最終得到客戶需要的產品。但這種機電一體化的設計僅提供了一個設計思路，缺乏具體的設計過程。3)協(xié)同仿真技術。仿真技術在20世紀初期開始應用于其他領域，在20世紀末被引入機電一體化領域，目前國內外學者就機電一體化的機電仿真技術已經開展了大量的研究工作。在國外，VanBrussel和VanBeek開展了協(xié)同仿真的參數(shù)設計，解決了系統(tǒng)仿真參數(shù)的優(yōu)化問題。荷蘭Twente大學的JobVanAmerongen教授及其團隊開展了機電一體化模型的仿真工作，實現(xiàn)了多領域機電一體化的仿真研究。在國內，鐘掘院士等［3］學者從機電系統(tǒng)耦合及各耦合參數(shù)間的關系入手對機電一體化系統(tǒng)進行研究，設計出系統(tǒng)功能優(yōu)化的物理模型，該課題已經突破早期研究存在的難題，該研究方法在機電一體化系統(tǒng)研究方面十分深入，研究的重點是系統(tǒng)的后期設計。而李伯虎院士和清華大學熊光楞教授在協(xié)同仿真方面也開展了大量工作，開出了基于協(xié)同仿真技術的復雜產品。

2煤礦機電一體化技術的發(fā)展趨勢

近年來，全球制造業(yè)始終面臨著轉型升級和可持續(xù)發(fā)展的挑戰(zhàn)。2013年4月，德國開啟了“工業(yè)4．0”，即第四次工業(yè)革命。“工業(yè)4．0”主要包括兩個主題，即“智能工廠”與“智能生產”。我國機電一體化經過多年的發(fā)展和積累，機電一體化取得了巨大進步，但發(fā)展并不完善。因此，在2015年5月，我國了“中國制造2025”行動綱領［4］。該綱領提出在2025年之前邁入制造強國行列;在2035年以前，與中等制造強國的水平持平;在2049年，成為世界的制造強國。因此，煤礦機電一體化未來的發(fā)展進程必然與“工業(yè)4．0時代”和“中國制造2025”行動綱領存在一致性關系，所以筆者認為，未來煤礦機電一體化未來的發(fā)展趨勢主要有高度自動化、高度智能化、高度網(wǎng)絡化。

3機電一體化在煤礦中的應用現(xiàn)狀

1970年我國大同礦務局首先試驗自行設計的第一套綜合機械化采煤系統(tǒng)。到20世紀80年代，隨著國際綜合機械化采煤技術的發(fā)展，我國綜合機械化采煤也得到了空前的發(fā)展;到90年代中期，采、掘、機、運、通基本完成了機械化，大大提高了采煤效率，減少了煤炭災害的發(fā)生;進入本世紀后，我國礦業(yè)機電一體化又有了突破性的進展，完善的安全生產監(jiān)控系統(tǒng)、大型固定采煤機械等在煤礦投入使用，但仍與世界先進的采煤機電一體化存在差距。

3．1液壓支架電液控制系統(tǒng)

相比西方發(fā)達國家，我們在液壓支架電液控制系統(tǒng)的研究較晚。1995年第一臺自主研制的液壓支架電液控制系統(tǒng)至今，出現(xiàn)了不同型號的多種電液控制系統(tǒng)液壓支架，但實際國產的液壓支架電液控制系統(tǒng)在國內煤礦的應用仍不太樂觀，目前礦井綜采工作面采用的液壓支架電液控制系統(tǒng)仍以國外的設備為主，部分軟弱頂板支護采用的單體液壓支架系統(tǒng)也存在類似的情況。這一方面是由于國產的液壓支架電液控制系統(tǒng)未能突破技術瓶頸，而國外的液壓支架電液控制系統(tǒng)(以美國和德國為主)具有完善的故障診斷預警裝置，可實現(xiàn)液壓支架與采煤機、刮板機聯(lián)動和遠程控制。

3．2電牽引采煤機

國內電牽引采煤機的研制工作從20世紀80年代末期開始，經歷了近十年的研究才取得了突破性的進展，目前電牽引采煤機也是煤礦機電一體化的重點研究方向。國內比較先進的電牽引采煤機包括山東能源機械集團公司研發(fā)的MG150/345－WOK交流電牽引采煤機和太原礦山機器集團有限公司研發(fā)的MGTY307/10－1．1D電牽引采煤機。這兩種采煤機目前都能實現(xiàn)1．8m以上的薄煤層開采，同時可以完成煤層傾角在25°以下的綜合機械化開采工作。我國電牽引采煤機的發(fā)展大大加快了我國煤炭機電一體化的發(fā)展。但目前煤礦機電一體化(機械化)率約70%，而綜采率僅為40%，對比世界國家發(fā)達國家超過80%的綜采率，仍存在很大的發(fā)展空間。目前電牽引采煤機具有的優(yōu)勢有:①牽引特性較好，世界先進的電牽引和液壓牽引技術都具有良好的調速特性，但國內的液壓牽引系統(tǒng)穩(wěn)定性不如電牽引系統(tǒng)，因此采用電牽引可以有效地保證電牽引采煤機的牽引特性;②機械傳動效率高(＞90%);③牽引力可以滿足大傾角煤層開采;④工作可靠性高;⑤易于實現(xiàn)微機自動控制;⑥機械傳動和結構較簡單。

4結語

本文對國內外機電一體技術的研究現(xiàn)狀進行了分析，特別指出了煤礦機電一體化技術的發(fā)展趨勢和目前機電一體化在煤礦中的應用現(xiàn)狀。目前在煤礦中機電一體化技術主要應用在液壓支架電液控制系統(tǒng)、電牽引采煤機、煤礦安全控制系統(tǒng)等，而隨著“工業(yè)4．0”時代的開啟，以及我國了“中國制造2025”行動綱領，筆者認為未來煤礦機電一體化未來的發(fā)展趨勢主要有高度自動化、高度智能化、高度網(wǎng)絡化。

作者：李樂 單位：潞安集團 司馬煤業(yè)有限公司

煤礦機電一體化論文:機電一體化技術在煤礦機械的意義

摘要：對機電一體化的意義進行了闡述，并對機電一體化技術在掘進機、采煤機、支護設備、輸送機中的應用展開探討。認為實現(xiàn)煤炭資源開采的機電一體化是提高煤炭資源節(jié)能綠色生產的重要途徑。

關鍵詞：機電一體化；煤礦機械；煤礦開采

引言

新世紀煤礦機械領域發(fā)展的核心技術是機電一體化技術，隨著現(xiàn)代社會煤礦資源需求量的日益增長以及環(huán)境問題的日益嚴峻，如何利用現(xiàn)代科學技術，有效提高煤炭產出率，減少回采率，降低對環(huán)境和其他資源的影響是關鍵。煤礦機械的機電一體化技術將電子技術、自動化及電氣裝備等有效結合在一起，實現(xiàn)煤礦開采、傳送的無人化、重型化和智能化，從而實現(xiàn)優(yōu)化資源、提高資源利用率的目的。

1煤礦機械中機電一體化應用的意義

煤炭資源是我國主要的能源之一，高效開采煤炭資源是促進我國現(xiàn)代化建設的重要方面。在煤礦機械中加強機電一體化技術的應用，提高煤礦機械的智能化和自動化也是我國煤礦機械今后發(fā)展的主要方向。機電一體化在煤礦機械中應用的意義主要表現(xiàn)在以下幾個方面。1）有利于煤礦作業(yè)的安全保障。煤礦開采工作和其他工作相比，所面臨的環(huán)境更加惡劣和復雜，特別是對于井下作業(yè)來說，保障員工安全尤為重要。在煤礦生產過程中，生產機械的正常運行是保障其運作的根本要求，煤礦機械存在的外部環(huán)境具有潮濕、粉塵大、易燃氣體濃度高等特點，如果無法保障機械的安全運行，則容易發(fā)生嚴重的安全事故。提高煤礦機械的自動化和智能化水平，減少人為操作的幾率，能夠有效保障工作人員安全以及機械的運行效率，提高機械運行的穩(wěn)定性，降低機械操作失誤率，所以，加強機電一體化技術的應用有利于煤礦作業(yè)的安全保障。2）有利于提高勞動生產率。機械代替手工實現(xiàn)自動化生產是提高勞動生產率的主要途徑。在煤礦機械中應用機電一體化技術，能夠進一步優(yōu)化勞動生產方式與勞動資源的結構，減輕工作人員工作負擔的同時提高煤礦生產的效率，從而提高煤礦企業(yè)的經濟效益，增加工人的工資收入[1]。

2機電一體化技術在掘進機中的應用

掘進機是目前大多數(shù)煤礦生產單位使用的機械設備，其電氣部分包含了礦本質安全操作箱、礦用隔爆型電鈴、防爆燈、礦用防爆開關箱等，同時結合液壓系統(tǒng)實現(xiàn)機械生產功能，從而達到對煤礦自動化開采的目的。其控制系統(tǒng)的任務是保護和控制機械設備的主控制器，而且需要對故障進行檢測和信息記憶。并且，具有良好的人機交互界面，能夠同時實現(xiàn)顯示操作相液晶屏和防爆安全開關箱顯示儀表的功能。其中，開關箱與操作箱之間的信息傳輸應用的是動力載波技術，這種技術只需要利用普通的兩芯通訊電纜就可以實現(xiàn)，而且操作簡單安全。對于整個電氣系統(tǒng)而言，主要體現(xiàn)的特點是設計理念比較先進，顯示功能強大，能夠實現(xiàn)較好的人機交互功能，而且安裝簡便，易于操作，安全性能高。主要利用可編程控制器作為關鍵部分，實現(xiàn)短路故障、三相不平衡故障以及過電壓故障的監(jiān)控，而且也能夠實現(xiàn)油泵的檢測和保護。同時，它還可以將電機運行狀況、電氣參數(shù)以及故障信息顯示出來，以便工作維修人員參考[2]。電氣部分的控制由PLC來實現(xiàn)，將PLC和電流互感器、漏電檢測裝置、電機溫度保護裝置以及輸出信號連接，通過程序的編輯和運行來實現(xiàn)整個電氣部分的自動化、智能化控制，同時實現(xiàn)故障的智能性檢測、切斷以及存儲。

3機電一體化技術在采煤機中的應用

采煤機是煤礦生產過程中最為重要的機械部件，其生產效率的高低直接決定了煤礦生產產量的高低，從而影響到煤礦企業(yè)的經濟效益。目前，我國采煤機中機電一體化應用最為廣泛的是電牽引采煤機。它不同于傳統(tǒng)的液壓牽引采煤機，它的牽引性能、自動化水平以及適應能力更強，有效克服了采煤機在移動時產生的阻力，而且在采煤機下滑過程中，可以通過發(fā)電機的發(fā)電制動來有效控制下滑速度。并且也能夠將下滑時產生的電能反饋回電網(wǎng)，實現(xiàn)能源的高效利用。例如，在煤礦實際開采過程中，隨著礦井深度的加深，煤層的傾斜角也會加大，大多數(shù)會呈現(xiàn)出40°~50°的傾斜角，這時，采煤機的工作面是傾斜的，就需要良好的制動來對采煤機進行制動。電牽引采煤機軸端設置有良好的停電裝置，能夠有效避免采煤機才使用過程中的下滑現(xiàn)象。目前，我國采煤機的機電一體化技術應用已非常廣泛，而且在此基礎上也研發(fā)出了許多高性能、高質量的機械設備[3]。

4機電一體化技術在支護設備中的應用

在煤礦采煤實際工作中，大多數(shù)的支護設備采用的是液壓支架。但是，隨著電氣化生產技術的提高，電液綜合控制的支護設備應用也越來越多。它主要是利用計算機技術和液壓控制技術，將二者有機結合起來，形成了定壓雙向鄰架的結構，提高了支架承受頂板所帶來的負荷沖擊能力。而且，電液控制的支架也比傳統(tǒng)支架的移動速度要快，同時，可以實現(xiàn)支架工作狀態(tài)的有效監(jiān)測，提高支架的安全性能。液壓支護設備需要高壓液體裝置才能正常進行工作，通常采用的是乳化液泵來提供液壓能力。目前，我國生產的智能化乳化液泵站系統(tǒng)分別由自動配液系統(tǒng)和供液系統(tǒng)兩部分構成。它具有自動檢測郵箱、油位的功能，實現(xiàn)自動配液以及乳化液濃度的自動檢測，一旦乳化液濃度不合標準，則會發(fā)出警報，并對其進行定時反沖洗，調節(jié)其濃度。

5一體化技術在輸送機中的應用

在我國煤炭實際生產過程中，進行井下作業(yè)時，需要利用帶式輸送機將井下開采出的煤炭輸送到地面上的指定區(qū)域內。所以，實現(xiàn)輸送機的機電一體化功能也是提高其輸送能力與工作效率的重要內容。輸送機的電氣運行系統(tǒng)以及計算機控制系統(tǒng)必須滿足相應的作業(yè)要求，能夠有效抵制不良環(huán)境產生的影響，確保其能夠正常運行。首先，電氣設備和信號傳輸設備必須具有良好的抗干擾性能。其次，需要做好絕緣、抗腐蝕性、抗老化的準備。再次，還要具有良好的耐沖擊與抗震性能。特別是對于長距離的帶式輸送機來說，由于傳輸距離比較長，應該增強設備的故障檢測和防護工作，保障其工作的安全性和穩(wěn)定性。當前，我國研制的輸送機主要以可編程控制器為控制核心，而驅動系統(tǒng)則是采用行星齒輪減速器和調速型液力耦合器來實現(xiàn)，不僅有效提高了傳輸效率，而且能夠有效節(jié)約電能，提高能源利用率。

6結語

機電一體化技術在煤礦機械中的應用是我國現(xiàn)代化煤礦生產建設的需求，實現(xiàn)煤礦生產智能化、高效化、自動化和安全化，是保障我國煤炭產業(yè)高效發(fā)展的重要保障。同時，也是優(yōu)化我國產能結構、提高勞動生產率、提升人們生活水平的重要措施。

作者：王龍 單位：同煤集團地質勘測處機電科

煤礦機電一體化論文:機電一體化技術在煤礦機械的應用

摘要：煤礦企業(yè)一直關注的熱點問題之一就是將機電一體化技術應用到煤礦機械中，機電一體化是礦山機械中一個重要的研究課題，文章對國內外煤礦機械技術的進展做了簡要描述，以煤礦機電技術為代表重點分析了機電一體化技術在煤礦機械中的應用。

關鍵詞：機電一體化技術；煤礦機械；煤礦機電的應用

進入21世紀以來，機電一體化技術取得了巨大進步，在研發(fā)方面也不斷成成熟。這一技術在煤礦中得到了普遍應有，同時也成為了該領域的重要研究課題。對于煤礦開采的質量和效率要求越來越高。實現(xiàn)這一目標就離不開先進科學技術的應用和先進理論知識的指導。隨著產業(yè)化和安全要求的不斷提高，重型化、智能化和無人化成為煤礦機械發(fā)展的方向。機電一體電技術取得巨大進步的同時，也成功將有自動化功能的機器人、微電子技術，成功的應用在了采礦裝備中，實現(xiàn)了完美融合，所以這一技術得到了煤礦產業(yè)的廣泛重視。

1簡析國內外煤礦一體化技術研發(fā)進展

所謂的煤礦機電一體化就是將機電一體化技術應用在傳統(tǒng)的煤礦機械中，從而將其升級改造之后的新的煤礦開采技術。美國和日本是世界上最早研究機電一體化的兩個國家，這兩個國家將主要的研發(fā)方向放在了可以讓其適應各種特殊環(huán)境的一系列機電機械設備上。這樣的機械設備可以有預測任務的功能，同時也可以預測出步驟和結果，事先編寫程序就可以自動正常工作。我國在20世紀70年代就在尖端技術上引入機電一體化技術，經過短暫的發(fā)展，就開始了對此項技術的研制工作。在此項工作中取得了很大的研究成果，很多大型煤礦企業(yè)研發(fā)出了功能強大的煤礦開采技術，并且擁有完全的核心技術產權，這為機電一體化技術在我國煤礦機械中的應用奠定了基礎。

2目前我國煤礦機電的應用現(xiàn)狀

現(xiàn)在我國研究的煤礦機械動力系統(tǒng)主要由急速器和電機，以及運動執(zhí)行機構三部分組成。這樣的機械單元環(huán)節(jié)多，占用大量的空間，使得整體機械的工作效率低下，因此系統(tǒng)的可靠性低，故障率高。這些狀況的出現(xiàn)使人們意識到機電一體化技術不僅僅是將電子科技和機械技術放在一起的簡單疊加。只有成功的將其融合在一起，才可以成功的研發(fā)出功能齊全，安全性有保障的機電一體化系統(tǒng)。隨著工業(yè)化的進展人們對于工作效率的要求越來越高，從而讓人們發(fā)現(xiàn)對于井下回采工作時，面對的回采速度這方面的要求不斷增大，因此對于煤礦機械化方面的水平也要求的越來越高。采用掘進設備進行施工大大提高了巷道掘進速度。

2.1機電一體化技術在采煤機中的應用

采煤機較傳統(tǒng)的液壓牽引機有很多優(yōu)點，主要體現(xiàn)在以下幾方面：（1）牽引穩(wěn)定性更高，現(xiàn)在動力系統(tǒng)在機械前進過程中有著很大的功能，主要用來提高部分牽引力，同時可以有效增強采煤機在克服阻力方面的能力，同時采煤機在下滑時，還具有制動發(fā)電的功能。（2）采煤機電機的軸端裝有防止打滑的制動器，使得制動力矩加長，從而保證機械能夠在斜度更大的坡上使用，使得機械的適用的作業(yè)環(huán)境更大。機電技術在此的應用，使得煤礦企業(yè)在特殊環(huán)境下的作業(yè)效率更高，更加安全。（3）由于機械結構與傳統(tǒng)的液壓牽引不同，電牽引采煤機一般只會在整流子和電刷上產生磨損，這就使得電牽引采煤機故障率低，維護工作也相應減少，大大延長了機械的壽命。（4）電牽引采煤機裝配了高靈敏度的傳感器，反應速度更快，更加精確，使得采煤機幾乎不會出現(xiàn)超負荷工作。

2.2機電一體化技術在采煤機中的功能

維護采礦作業(yè)安全和事故預警是采礦工作中必不可少的工作環(huán)境。礦山救護機器人能夠對煤礦井下的具體情況采取相應的措施。一般具有以下幾種功能：（1）對井下被困人員進行定位，還能夠測定有毒、可燃氣體的風向并對其定量。（2）憑借裝配的模擬視覺系統(tǒng)自動避開障礙物。（3）能夠及時發(fā)出信號，使沒有撤離的人員及時撤離。（4）還具備暫存井中，具有觀測圖像的功能，并將這些圖像傳輸?shù)娇刂婆_，能夠為救護人員提供可靠的救援信息。

3煤礦機電一體化技術深入分析

3.1煤礦機電一體化技術的結構體系

煤礦機電系統(tǒng)主要由三部分組成，它們分別是控制系統(tǒng)、驅動系統(tǒng)以及操作系統(tǒng)，三部分缺一不可。這其中每一部分都有著十分重要的功能。控制系統(tǒng)的主要功能是控制機器人的運動軌跡。而開環(huán)控制和閉環(huán)控制兩部分則是現(xiàn)在十分常見的兩種控制系統(tǒng)。而驅動系統(tǒng)也由三部分組成，主要是驅動力，減速器和傳感器。而操作系統(tǒng)則具有控制礦山系統(tǒng)完成十分詳細的任何的功能，同時可以通過提供各種各樣的命令，讓系統(tǒng)可以針對不同的環(huán)境面做出相對應的操作，從而保證作業(yè)的順利進行，避免在這過程中出現(xiàn)問題。

3.2煤礦機電系統(tǒng)的價值

這一系統(tǒng)的應用可以幫助廣大工人，順利從不良的環(huán)境下成功脫離出來。對于工人的身體安全保障，有著不可深遠的意義。煤礦礦井環(huán)境十分雜筷，處處充滿灰塵和各種各樣的有害氣體，而且環(huán)境潮濕陰暗，而在這種不良的環(huán)境下礦工要進行高強度的工作，這對他們健康的影響程度是可想而知的。因此礦山機械設備的研制可以將從事繁重工作的煤礦工人解放出來。而且這種設備可以適應危險的作業(yè)環(huán)境，能夠高效的完成工作。因此只需要根據(jù)煤礦的具體情況采取恰當?shù)脑O備，就能夠在各種復雜的環(huán)境中進行采礦作業(yè)。

4結語

研制煤礦機電設備替代工作人員進行礦山作業(yè)，適應各種不良作業(yè)環(huán)境已經是現(xiàn)在我國煤礦機械行業(yè)的主要研究方向。而這一研究主要通過機電設備的引進，從而實現(xiàn)現(xiàn)有煤礦機械的有效升級，從而在一定程度下提高開采量，保障開采出的煤的質量。同時這種先進設備的應用可以幫助廣大采礦工人脫離十分有害的環(huán)境。而將可能齊全，同時十分安全可靠的控制系統(tǒng)，引進到煤礦機械研究中，是提高機械性能的主要辦法。當然這些技術的成功研發(fā)，要結合我的實際情況才可以進入，這樣才可以保證項目的可能性，同時研究成功后才會有價值。

作者：吳國軍 劉彩紅 單位：太原理工大學