崔增来
中国煤炭科工集团太原研究院有限公司，山西 太原 030006
山西天地煤机装备有限公司，山西 太原 030006
摘要：煤炭工作对我国社会的稳定发展来说有着重要意义，并且由于煤炭工作的特殊性，所以工作人员常常也面临着较大风险。随着当前社会的发展节奏不断加快，社会对于煤炭能源的需求越来越大，对于煤炭工作的效率也越来越高，所以如何提升煤炭工作效率成为近几年煤炭产业重要的研究方向。机电一体化技术随着不断地改进和完善，技术水平越来越成熟，并且在我国生产发展中得到了普遍应用，经过大量现实实践后，我们能够明显看到机电一体化技术对于生产工作的积极影响，能够有效提高机械设备的工作效率，并且在一定程度上保证生产工作的质量，推动生产工作的长远发展。所以将机电一体化技术应用在煤炭机械中也是我们今后重要的建设方向。
关键词：机电一体化；煤炭机械；应用
1 导言
机电一体化技术深度融合了机械电子技术、信息技术等，具有多样化的功能，智能性、安全性优势明显。众所周知，煤炭生产环境较为恶劣，容易有安全事故发生。且煤炭作业存在着极大的劳动强度，作业效率不高，影响到采煤事业的整体发展。在这种情况下，机电一体化技术受到了充分重视，通过在煤炭生产全过程中科学应用，能够促使煤炭生产的能流、物流、信息流等得到融合，不仅煤炭生产效率得到提高，可控性也大幅度增强。
2 煤炭机电一体化技术
煤炭机电一体化技术，是将电气、液压和机械技术进行结合，进一步提高煤炭开采设备自动化程度，便于工作人员的操作和后期维护，还要求煤炭机械设备具备可靠性、安全性，有着很长的使用寿命。将微处理器控制技术作为核心，采取电、液、气配合的方式来控制执行机构运行，再配合传感技术将执行机构运行情况反馈给控制器。通过故障检测程序监测机械设备的运行状态，具备故障自我诊断功能，对异常的运行情况进行报警，通过单片机、PLC等作为核心控制部位，结合变频控制技术、电控液技术等来提高煤炭开采设备的性能，满足煤炭生产的多种工况要求。
3 机电一体化在煤炭机械中的应用
3.1 在提升机中的应用
在煤炭机械中最重要的设备之一就是矿井提升机，也被称作矿井电梯，它在煤炭生产中承担着重要的输送作用。在传统的矿井提升机工作中容易出现故障，故障的发生容易造成人员伤亡等工作事故，所以机电一体化技术由于其明显优势能够很好地应用在矿井提升机中。在矿井提升机方面的应用在很大程度上精简了过去的设备装置，操作起来更加简便，安全保障也要更为严格。所以机电一体化提升机是目前煤炭工作中受到普遍应用的设备装置之一。
3.2 在采煤机中的应用
煤炭工作主要集中在煤炭开采工作上，并且也是煤炭工作的主要任务，所以除了矿井提升机之外，采煤机也是不可或缺的设备之一。在过去的煤炭工作中我们有液压式采煤机，虽然液压式采煤机也是煤炭开采机械化的表现，相较于人力采煤已经大大提高了工作效率和质量。但液压式采煤机同样无法再满足当前社会的发展要求，液压式采煤机在工作过程中需要消耗大量的能源，所以在一定程度上会给企业带来经济成本和环境成本的双重压力。而机电一体化采煤机目前也已经投放于市场，就是电能引动采煤机，从字面意思来看就是改变过去的能耗系统，通过电能系统来支撑煤炭的开采工作。在电能系统的基础上，采煤机就可以忽略大倾角的煤层结构，并且不必耗费其他资源来安装防滑装置，节省能耗的同时会比液压式采煤机的工作效率更高，使用寿命也要高于传统采煤机。
3.3 在掘进机中的应用
掘进机在我国具有广阔的市场前景，主要原因就是因为我国煤炭众多，而掘进机对于煤炭工作有着不可忽视的作用。在传统掘进机中我们可以根据煤岩类别的不同分为煤巷掘进机、岩巷掘进机和半煤巷掘进机，并且工作运转是由截割机构、装运机构以及行走机构三部分组成。
所以机电一体化技术在掘进机中的应用也可以从这三点中入手，比如对于掘进机的截割机构，我们就可以利用一体化技术改进负载反馈调速技术；对于行走机构我们可以重点研究电牵引调速技术，这两方面的工作都是掘进机相较于传统模式的较大改变，对于我们今后的煤炭工作来说有着重要意义。
3.4 监控预警技术的应用
机电一体化技术的另一大特点就是能够有效对机械的生产过程进行实时监测。传统的监控技术只能进行简单的记录，在及时性、有效性上都存在一定的局限性，并且对于监控人员的专业水平有着一定要求，否则仅凭监控记录做不到全面且及时的监管。但机电一体化技术由于系统设定的特殊性，能够对生产过程进行及时的监控，并且配合相应的预警功能，对于生产过程中出现的事故问题或者安全隐患，都能够进行及时有效的警报，有效提高了生产过程的安全质量，对于操作人员的生命安全来说也是有利保障，实时监控的同时促进机械工程工作的顺利开展。并且电子监控系统还能够实现实时事故分析，对于煤炭工作中出现的各种故障，利用电子监控系统得出事故发生的时间、地点以及成因，这样一来，事故处理部门或者技术维修部门就能更加清楚的了解机械的工作情况，有利于及时、高效地制定解决方案。
3.5 电子控制系统的应用
应用机电一体化技术最重要的目的就在于改变传统模式下煤炭工作的操作系统，传统的系统操作方式不仅仅较为复杂，并且控制系统比较死板，不能根据现实情况随时进行调整。所以机电一体化技术就能在一定程度上改变煤炭工作的操作系统，相比于过于会更加灵活、更加简洁，能够在一定程度上保障地下矿工的生命安全，并且会促进煤炭机械的自动化生产。电子控制系统也会根据现实情况来调整机械的各项参数，保证煤炭机械的工作效率和质量。虽然一体化技术能够大大减少企业人力资源的投入，但要想实现煤炭机械的无人作业，还需要在系统控制分析层面进行不断研究，并且对系统控制人员的技术素养有着较高要求。
4 今后机电一体化技术在煤炭机械中的发展方向
4.1 智能化
智能化是煤炭机电一体化技术的重要发展方向，近些年来，受人工智能领域高速发展的影响，煤炭生产技术、设备的智能化程度也在稳步提高。未来发展过程中，煤炭企业为进一步提高生产效率和安全程度，要进一步加强技术研发和应用，将智能化技术作为应用的重点。积极开发应用专家系统等软件设备，促使作业效率与安全得到保障。
4.2 网络化
网络技术目前已经在煤炭生产中得到了广泛应用。煤炭企业要进一步加大网络技术与煤炭生产的融合度，将远程控制、远程帮助、远程通信等一系列技术深度应用过来，促使煤炭生产作业环境得到有效改善。
4.3 微型化
目前煤炭生产中所应用到的部分机械设备具有较大的体型，安装、使用不够便捷，导致煤炭的生产效率大幅度降低。针对这种情况，相关技术人员需在保证机械设备性能不受影响的基础上，进一步缩小机械设备的体积，简化机械设备的结构，以便促使机械设备的安装使用便捷性得到增强，提高煤炭生产作业效率。
4.4 绿色化
煤炭生产的能耗、污染问题较为突出，与可持续发展理念不相适应。因此煤炭企业需把握产业结构调整这一契机，积极转变生产模式，创新生产流程，通过改进优化机电一体化技术，促使煤炭生产的绿色性、环保性得到增强。
5 结束语
综上所述，随着机电技术的不断进步，煤炭开采技术也得到了快速发展，将机电一体化技术与煤炭生产设备等进行结合，可以在保证作业人员安全的前提下，进一步提升煤炭开采效率，推动煤炭企业走向持续健康发展道路。
参考文献：
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