陶芳泽
皖北煤电集团公司 安徽宿州 234000
摘要:在煤矿机械中应用机电一体化技术一直是煤矿企业关注的热点问题,也是矿山机械中一个重要的研究课题,文章简要描述了国内外煤矿机械技术的进展,重点分析了以煤矿机电技术为代表的机电一体化技术在煤矿机械中应用。
关键词:机电一体化技术;煤矿机械;煤矿机电的应用
1引言
伴随着机电一体化技术的不断成熟和快速发展,煤矿机械领域中机电一体化技术的应用成为21世纪煤矿机械领域的重要研究课题之一。目前人们对现代矿山的要求越来越高,要求煤矿开采高效高产的进行,这就需要先进的科学技术和理论知识进行指导。煤矿机械的目标就是朝向煤矿产业重型化、无人化和智能化的方向进行。而机电一体化技术将自动化的机器人、微电子技术和采矿装备集于一身,因此得到了广泛的重视。
2机电一体化的含义
机电一体化技术是以智慧，动力、结构、运动和感知为组成要素,是以微电子技术信息技术在机械工业领域的迅猛发展及与机械电子技术深度结合为基础，是以综合应用机械技术、网络技术、自动控制技术、传感测试技术接口技术及软件编程技术等为手段,是以机械系统内在功能的提升和外在结构的优化为目标，对各组成要素及其间的信息处理，接口耦合,运动传递,能量变换进行研究,使得整个系统能够有机的结合与综合集成,并在系统程序和微电子电路的有序信息流控制下,形成物质的和能量的有规则运动，在功能强大、质量优化、精度极高稳定性高、能耗低等诸方面实现多种技术功能复合的价值系统工程技术。
3煤炭机电一体化技术研究的意义
3.1提高了劳动效率
机电一体化改变了过去手工作业落后的生产方式，大量新型机电设备的产生彻底转变了煤矿的作业模式，工人的劳动强度明显降低,劳动生产率大幅提升，极大地提高了劳动生产率。
3.2提高了劳动安全保障
煤矿传统的工作环境使得矿工在潮湿、充满煤尘的环境中长时间、高负荷地工作,这严重影响到矿工的身体健康和生活质量,在异常清况下，会危及到他们的生命。机电一体化采用机电设备进行煤炭的采掘、运输、提升等,能够使矿工从繁重的体力劳动中解脱出来,并把在危险有害和困难条件下工作的工人解放出来，防止工伤和职业病的危害，确保了矿工的生产安全。
3.3增加了劳动收入
煤电一体化技术的运用极大地提高煤矿的劳动效率，大幅度地提高了煤炭的产量,提升了企业的经济效益,矿工的经济收入有所提高,生活水平有所改善。煤矿企业的快速发展带动了其它相关行业的快速发展，对促进地方经济的快速发展起到积极的作用。
4机电一体化技术在煤矿机械中的具体应用
现代煤炭工业发展的强大动力来源于科技进步,机电一体化技术的推广与应用越来越具有举足轻重的作用。
同煤集团机电一体化程度在全国一直处于领先地位：
(一)实现节能降耗,提高煤矿企业的生产效率
例如:大同煤矿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,节电量高达30%左右,电能转换为机械能,转换效率可高达99%。同时,生产效率也大大提高。
(二)减轻劳动强度、提高产品精度
煤矿机械自动化程度的提高,可以减轻工人的体力劳动强度，提高企业的生产经营效率,并减少因操作者的经验不足,对作业精度的影响。例如，大同煤矿2008年投人使用的一整套薄煤综采设备,由上海高科技机械控制有限公司与MARCO公司合作生产的液压支架电液控制系统，就是微电脑控制，只要在支架操作控制器上输人程序,支架使会按照程序指令自动连续进行操作，也可实现远程控制和无人操作。
(三)具有在线监控、自动报警及故障诊断等功能
在线监控功能的应用能够对大同煤矿机械的一些设备和零部件(如:工作装置、电动机、传动系统、制动系统和液压系统)的运行情况时时监控,设备一旦出现故障时能自动及时报警并准确地判断故障的部位,从面能够改善操作工人的工作条件，提高工人的工作效率,降低设备维护检查费用,降低设备维修费用,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。
(四)提高企业的经济效益
目前,微电脑控制的自动技术被广泛应用于大同煤矿,如输送机、提升机、挖掘机等,能够根据外负荷的变化情况自动改变传动系的传动比，从而改变功率,这不仅充分利用了电动机功率,大大提高了能耗经济性，而且也简化了操作,降低了工作强度,提高了设备的利用率,并且，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，以上这些高科技新技术的应用提升了企业的生产力,提高了企业的经济效益,为企业快速健康的发展提供了保障。
5煤矿机电一体化技术应用的发展趋势
我国自造的煤矿机电一体化设备都具有智能化、程序化、信息化的特点,以及设备体积小、操作、维护方便、保护齐全、性能可靠等优点。这些设备在煤炭生产中的广泛应用，不仅减轻了操作人员的劳动强度，而且极大地提高了煤矿的生产水平和能力，创造了巨大的经济效益和社会效益。但是，我国的煤矿机电一体化技术与发达国家相比，还有一定的差距，因此还有很多的工作需要继续研究,其未来的发展趋势是:①开发有自主知识产权的以煤矿开采技术及配套装备为主导的核心技术，研究具有自主知识产权的核心装置;②增加产品的通信功能，以适应综合自动化的需要;③开发以微处理器和微机为基础的矿井设备工况和健康监测以及微处理器.计算机和专家系统的应用等;④煤矿机器人仍然是煤矿机电一体化技术今后研究的重点之一。
6结束语
随着机械技术与微电子技术、信息技术的发展和互相渗透,机电一体化技术的实现了质的飞跃,它的应用给煤矿企业的生产带来了革命性的变革,它让煤炭企业的采矿设备实现了数字化.信息化和现代化。机电一体化技术的普遍应用极大地提升了我国煤矿生产的综合实力，为实现高效、安全、洁净、结构优化的煤炭工业生产打下了扎实的基础。
参考文献:
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