機(jī)電一體化在煤礦機(jī)械中的運(yùn)用

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1機(jī)電一體化及其研究意義

機(jī)電一體化也稱為機(jī)械電子工程學(xué)，是機(jī)械學(xué)與電子學(xué)共同結(jié)合的產(chǎn)物,涵蓋自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)、微電子、信息技術(shù)、液壓技術(shù)、機(jī)械技術(shù)等多門學(xué)科，涉及范圍十分廣泛，具有較強(qiáng)的綜合性的一門全新技術(shù)。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)，以微電子技術(shù)為核心的高新技術(shù)不斷與機(jī)械技術(shù)相結(jié)合，機(jī)械制造技術(shù)不斷融入微型計(jì)算機(jī)及微處理技術(shù)、信息處理技術(shù)、傳感技術(shù)和檢測(cè)技術(shù)等多內(nèi)容，使得煤礦機(jī)械等機(jī)電產(chǎn)品的性能向智能化、自動(dòng)化、數(shù)字化以及柔性化方向發(fā)展，并在國(guó)內(nèi)不斷的被推廣使用。在煤礦機(jī)械中應(yīng)用機(jī)電一體化具有以下幾方面重要意義：第一，能夠有利于勞動(dòng)效率的提高。在煤礦機(jī)械中應(yīng)用功能機(jī)電一體化技術(shù)能夠有效轉(zhuǎn)變了以往的煤礦作業(yè)模式，大大降低了作業(yè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，大大提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。例如，在進(jìn)行巷道開挖過(guò)程中運(yùn)用掘進(jìn)機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)了了破、裝、運(yùn)煤等環(huán)節(jié)一體化等。第二，能夠有效提升作業(yè)安全保障。因?yàn)槊旱V作業(yè)安全直接關(guān)系著作業(yè)人員的身體健康以及生命安全，并且也與企業(yè)以及國(guó)家資源財(cái)產(chǎn)有著較大關(guān)系。在煤礦機(jī)械中應(yīng)用機(jī)電一體化能夠確保煤礦作業(yè)的高效進(jìn)行。例如，運(yùn)用煤礦機(jī)電系統(tǒng)，不但可以確保設(shè)備的防爆性能良好，同時(shí)在安全保護(hù)方面同樣具有嚴(yán)格的要求。

2機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦機(jī)械中的應(yīng)用

2.1機(jī)電一體化技術(shù)在采煤機(jī)上的應(yīng)用

電牽引采煤機(jī)就是機(jī)電一體化應(yīng)用的主要例子，是煤礦開采過(guò)程中最重要的機(jī)械設(shè)備之一，采煤機(jī)的工作質(zhì)量和效率對(duì)煤礦的產(chǎn)量產(chǎn)生直接的影響，具有系統(tǒng)整機(jī)效率高、可靠性好、磨損小、動(dòng)態(tài)特性良好和維修方便等，能夠有效降低企業(yè)生產(chǎn)成本，進(jìn)一步增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。牽引采煤機(jī)比傳統(tǒng)的液壓牽引式采煤機(jī)能提供牽引力更大更強(qiáng)，其軸端配備了性能良好的停電功能，能夠有效解決生產(chǎn)過(guò)程中的滑動(dòng)問(wèn)題，當(dāng)采煤機(jī)下滑過(guò)程中還能發(fā)電制動(dòng)，節(jié)約能源，并在大傾角的煤層中牽引運(yùn)行。

2.2在煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)是煤礦機(jī)械中體現(xiàn)機(jī)電一體化最關(guān)鍵的技術(shù)。我國(guó)安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)起步比較晚，1990年代起我國(guó)研究人員通過(guò)不斷的學(xué)習(xí)和研究國(guó)外先進(jìn)的煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控技術(shù)，經(jīng)過(guò)科學(xué)家們的不懈努力，結(jié)合我國(guó)煤礦的實(shí)際情況，研制出了適合我國(guó)煤礦行業(yè)的煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)，其中包括：我國(guó)常州自動(dòng)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。隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)逐漸實(shí)現(xiàn)了智能化，大大提升了生產(chǎn)的安全和效率。

2.3機(jī)電一體化技術(shù)在提升機(jī)上的應(yīng)用

機(jī)電一體化技術(shù)在提升機(jī)主要有含內(nèi)裝式提升機(jī)和全數(shù)字化提升機(jī)，涉及通信、電力電子、自動(dòng)控制、機(jī)械等多項(xiàng)先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，全數(shù)字化提升機(jī)還通過(guò)采用總線的方式，極大簡(jiǎn)化了電器的安裝過(guò)程的同時(shí)大大提高了機(jī)械的可靠的程度，具有自動(dòng)化水平高、機(jī)械效率高、抗干擾能力強(qiáng)，連續(xù)輸送距離長(zhǎng)、輸送量大，能夠在惡劣的環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間工作，機(jī)械出現(xiàn)故障，維修時(shí)間段等優(yōu)點(diǎn)，大大提高工作效率。

2.4在其他方面的應(yīng)用

機(jī)電一體化技術(shù)除上述內(nèi)容以外還常常被用于煤礦機(jī)械中的其他方面，例如：煤礦開采中的運(yùn)輸所需的液壓支架中電子或微電腦技術(shù)與液壓控制技術(shù)形成有效的結(jié)合，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)移架或定壓雙向鄰架的要求的同時(shí)提高了負(fù)載控制的效果，以及自動(dòng)采礦設(shè)備、電子支護(hù)設(shè)備、自動(dòng)液壓控制系統(tǒng)也不斷嘗試著引入機(jī)電一體化技術(shù)，雖然存在有一定難度的，但煤礦企業(yè)根據(jù)自身需要有選擇性地應(yīng)用上述技術(shù)，在一定程度上完全可以有效提升企業(yè)的生產(chǎn)效率與生產(chǎn)安全性。

3煤礦機(jī)械機(jī)電一體化技術(shù)的意義

3.1提高煤礦生產(chǎn)效率

機(jī)電一體化被廣泛的應(yīng)用于采煤機(jī)和提升機(jī)上，實(shí)現(xiàn)煤炭生產(chǎn)的自動(dòng)化，可以省略許多生產(chǎn)過(guò)程中流程之間的銜接步驟，改善落后的作業(yè)模式，極大的簡(jiǎn)化生產(chǎn)方式，還能通過(guò)總控制系統(tǒng)對(duì)煤炭生產(chǎn)的全過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并進(jìn)行相應(yīng)的生產(chǎn)調(diào)整，使煤礦生產(chǎn)精確度更高，從而節(jié)約很多不必要的生產(chǎn)時(shí)間，提升整體生產(chǎn)效率。

3.2提高煤礦生產(chǎn)安全性

煤礦生產(chǎn)安全性問(wèn)題一直是社會(huì)各界關(guān)注的焦點(diǎn)，我國(guó)傳統(tǒng)的煤礦生產(chǎn)環(huán)境都是多粉塵、陰冷、潮濕的的情況，不僅嚴(yán)重威脅到煤礦開采工人的身體健康和生命安全，而且生產(chǎn)設(shè)備上期處于這樣的環(huán)境下，也會(huì)容易發(fā)生機(jī)械故障，影響機(jī)械的正常運(yùn)行和生產(chǎn)效率。煤礦機(jī)械中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)煤礦開采故障的自動(dòng)化，創(chuàng)造安全的煤礦開采工作環(huán)境，改善了工作環(huán)境，加大了勞動(dòng)保障，最大程度降低安全事故的發(fā)生幾率，使礦工的人身安全得到了有力的保障，有效的保證了煤礦工人們的生命安全，同時(shí)安全事故發(fā)生率減少，不僅有力與煤礦開采企業(yè)樹立良好的強(qiáng)企業(yè)形象，增強(qiáng)了人們?nèi)罕妼?duì)煤礦企業(yè)工作環(huán)境安全的信賴程度，也有利于減少煤炭企業(yè)的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失，提高煤礦開采企業(yè)的整體經(jīng)濟(jì)效益。

3.3有利于推動(dòng)煤礦行業(yè)的發(fā)展

21世紀(jì)是信息化時(shí)代，智能化程度越來(lái)越高。機(jī)電一體化系統(tǒng)融入了電氣工程、機(jī)械工程、信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等新興技術(shù)，提高了企業(yè)的工作效率和質(zhì)量，節(jié)能減排，實(shí)現(xiàn)煤炭行業(yè)又好又快發(fā)展，反過(guò)來(lái)又推動(dòng)煤炭行業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步。

4機(jī)電一體化在煤炭機(jī)械中應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)

4.1智能化人工智能技術(shù)

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)的科學(xué)技術(shù)水平不斷提高，我國(guó)在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、混沌力學(xué)等領(lǐng)域不斷進(jìn)行突破，取得了豐碩的成過(guò)，為提高機(jī)電一體化水平的提高奠定良好的技術(shù)基礎(chǔ)。而且隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，煤炭需求不斷在上漲，煤炭開采難度不斷增加，加上人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，煤炭才開不能像以前那樣采取先污染后治理的生產(chǎn)模式，因此，對(duì)煤炭開采的技術(shù)要求更為嚴(yán)格，所以需要煤炭生產(chǎn)機(jī)械產(chǎn)品具有超強(qiáng)的邏輯判斷能力、推理能力，甚至可以自主根據(jù)開采環(huán)境來(lái)進(jìn)行決策。

4.2應(yīng)用更加人性化

機(jī)電一體化應(yīng)用于煤炭機(jī)械設(shè)備上是為了更好的服務(wù)于人類的生產(chǎn)活動(dòng)。隨著人們審美觀念的提高，不僅要是煤炭生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備能夠滿足生產(chǎn)需求，進(jìn)一步完善機(jī)電產(chǎn)品的性能和結(jié)構(gòu)，還要照顧到人們的審美需求，要求設(shè)備能夠具有不同的外形，色彩更豐富些，使設(shè)備更貼近煤炭生產(chǎn)工人的需求，更好的為我們的生產(chǎn)生活服務(wù)。

4.3應(yīng)用更加環(huán)?；?/p>

隨著人們環(huán)保意識(shí)的不斷提高，人們對(duì)環(huán)境破壞等相關(guān)問(wèn)題也越來(lái)越關(guān)注，煤炭生產(chǎn)企業(yè)作為生態(tài)環(huán)境的重要污染源，一直都是大氣污染防治的重點(diǎn)，而在現(xiàn)今這個(gè)高新技術(shù)快速發(fā)展的年代，加快推進(jìn)煤炭生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備智能應(yīng)用水平無(wú)疑是降低環(huán)境污染的有效途徑。因此，機(jī)電一體化在煤炭機(jī)械中的應(yīng)用也將隨著社會(huì)發(fā)展的需要而不斷走向環(huán)?；⑸鷳B(tài)化。

5結(jié)語(yǔ)

總而言之，機(jī)電一體化作為煤炭生產(chǎn)中的一項(xiàng)重要技術(shù)應(yīng)用，其在提高生產(chǎn)效率、生產(chǎn)安全等方面有重要作用。雖然說(shuō)目前該技術(shù)在煤炭生產(chǎn)行業(yè)中的應(yīng)用已非常成熟，但是隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，煤炭機(jī)械一體化技術(shù)應(yīng)用在實(shí)現(xiàn)高智能化、高性能化的同時(shí)，也將不斷往人性化和環(huán)?；确较虬l(fā)展，從而在促進(jìn)生態(tài)環(huán)境與人類生產(chǎn)活動(dòng)的更和諧發(fā)展。

作者：任瑞生 單位：山西晉神能源公司沙坪洗煤廠