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現(xiàn)代煤礦企業(yè)的機電一體化
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現(xiàn)代煤礦企業(yè)的機電一體化【1】
摘要：隨著煤炭企業(yè)一體化技術的不斷發(fā)展，煤礦企業(yè)的機械系統(tǒng)也有向一體化方向發(fā)展的趨勢。
加快煤炭企業(yè)機電一體化進程，不僅能夠提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，加快企業(yè)的技術結構調整，同時為保護環(huán)境、節(jié)約資源貢獻自己的力量，最終實現(xiàn)企業(yè)的高效持續(xù)發(fā)展。
關鍵詞：現(xiàn)代煤礦 機電 機電一體化
0 引言
機電一體化(機械電子工程學科)是以微電子技術為核心的高新技術的興起而得到快速發(fā)展，是從系統(tǒng)論的角度出發(fā)，機電一體化將機械裝置與電子化設計及軟件結合，各方合理配置，達到系統(tǒng)最優(yōu)運作狀態(tài)，提高煤礦機電產(chǎn)品的性能。
隨著礦開采深度及難度的加大，井下機電設備一體化、機電技術一體化、機電設備技術管理與經(jīng)濟一體化成為打造現(xiàn)代高效、安全、綠色礦井的必備要素，是提升煤炭企業(yè)核心競爭力的關鍵。
1 煤礦企業(yè)實現(xiàn)機電一體化的意義
煤炭企業(yè)的機電一體化，包括機電技術的一體化進程、機電技術管理的一體化與機電技術與企業(yè)管理的一體化對提高的綜合實力意義重大。
主要體現(xiàn)在以下四個方面：
1.1 機電技術一體化。
先進的機電技術煤炭企業(yè)實現(xiàn)信息化、數(shù)字化、智能化的重要支撐技術，是礦山綜合自動化的基礎。
技術的引進及創(chuàng)新可以增強企業(yè)的創(chuàng)新能力，先進機電一體化產(chǎn)品的研發(fā)，在增強企業(yè)核心競爭力的同時，也能促進整個我國煤炭行業(yè)的機電一體化進程。
1.2 機電設備的一體化。
機電設備的一體化能夠提高機械的自動化半自動化程度，減少人為因素造成的誤差，提高生產(chǎn)效率，降低煤炭事故。
機電設備自動控制系統(tǒng)的應用，可以實現(xiàn)在線檢測，故障報警，大幅度減輕工人勞動強度，精簡工作流程，改善井下工作環(huán)境，減少安全隱患，提高工作效率。
1.3 機電設備技術管理與經(jīng)濟一體化可以提高企業(yè)的管理水平，促進煤炭企業(yè)技術創(chuàng)新。
加強機電設備管理，及時對設備檢查、維修、保養(yǎng)與更新，提高機電隊伍的素質，在為井下生產(chǎn)提供安全可靠地生產(chǎn)設備的同時促進煤炭企業(yè)高新技術的發(fā)展。
1.4 機電技術與企業(yè)管理的一體化能夠提高企業(yè)的管理水平，合理支出。
建立高素質的機電員工，提高設備的使用效率，實現(xiàn)企業(yè)的規(guī)模化發(fā)展。
2 煤炭企業(yè)機電一體化技術的應用
2.1 機電一體化在礦井安全生產(chǎn)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的應用。
煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)是煤礦機電一體化核心技術之一。
它通過對煤礦機械中的電動機、傳動系統(tǒng)等的在線運行狀進行實時監(jiān)控，實現(xiàn)設備的數(shù)字化、智能化運作，一旦井下設備出現(xiàn)故障能夠及時進行故障排查，減少因設備故障或認為疏忽而造成事故的概率，簡化工作人員設備維護檢查工作程序。
同時，為促進煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)，煤礦安全相關法規(guī)要求，在瓦斯事故高發(fā)的礦井或者高瓦斯礦井必須安裝井下監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)。
煤礦安全規(guī)程有關條款指導下，規(guī)定了我國各大、中、小煤礦的高瓦斯或瓦斯突出礦井必須裝備礦井監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)。
實踐表明，安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)對煤礦安全生產(chǎn)和管理起到了十分重要的作用。
2.2 機電一體化技術在礦井綜合采煤設備中的應用。
電牽引采煤機運用微電子技術及電子電力技術，通過使采煤結構簡單化，在我國新型礦井中得到廣泛應用。
與舊式采煤機液壓系統(tǒng)相比，其具有工況檢測和故障判斷功能，使機器更加可靠。
2.3 機電一體化技術在礦井運輸提升設備中的應用。
礦井提升機的使用也是煤炭企業(yè)實現(xiàn)機電一體化重要設備，它集機械、電子、自動化、計算機、信息于一體，不僅提高了提升機工作的可靠性，還可以在工作中傳遞信息。
采用交—交變頻器供電的交流提升機使用兩臺計算機同時工作，相互檢查，安全保護系統(tǒng)較為完善。
由于其可實現(xiàn)故障記憶，安全性較高。
2.4 機電設備技術管理和機電一體化。
設備的維修、更新、技術改造也是機電一體化不可或缺的重要步驟。
煤炭企業(yè)不僅要積極引進先進技術，還要對設備進行定期檢查、維修，使設備在壽命周期內正常運行。
對設備進行維修必然會涉及到相關的費用支出，因此煤炭企業(yè)要培訓或外聘專業(yè)的維修工人，對于有維修價值的設備及時維修，加強管理，杜絕浪費，節(jié)約相關方面的費用支出，提高經(jīng)濟效益。
3 當代煤炭企業(yè)機電一體化的發(fā)展建議
3.1 存在的問題。
煤炭行業(yè)在我國仍面臨著高能耗、高污染、低產(chǎn)出、粗放式生產(chǎn)等一系列問題，針對以上問題，國家“十二五”規(guī)劃明確提出，我國應著力調整產(chǎn)業(yè)技術結構，推動技術升級，加強自主創(chuàng)新，推進節(jié)能降耗。
煤炭企業(yè)的一體化發(fā)展不僅符合國家“十二五”規(guī)劃的要求，也是企業(yè)自身獲得持續(xù)發(fā)展的需要。
隨著科學技術的飛速發(fā)展，我國煤炭企業(yè)機電一體化建設也取得很大的進步，機電設備逐漸實現(xiàn)了數(shù)字化、智能化管理，但是在機電一體化建設中人存在諸多問題，需要煤炭企業(yè)進一步完善。
首先，機電一體化應用范圍不夠廣泛。
能夠完全實現(xiàn)機電一體化的企業(yè)在我國僅限于大型煤炭企業(yè)，很多中小型礦井還是落后的生產(chǎn)設備，企業(yè)的信息化程度較低。
其次，沒有實現(xiàn)機電一體化系統(tǒng)化管理。
雖然我國的大中型煤礦企業(yè)積極引進先進的機電設備，但是很零散，不夠系統(tǒng)，所以很難完全實現(xiàn)真正的機電一體化。
在系統(tǒng)的應用上也不夠程序化。
因為機電一體化主要是實現(xiàn)計算技術與機械裝置有機結合，實現(xiàn)礦井機電設備的數(shù)字化、機械化操作，因此對于設備的程序要及時更新、開發(fā)新技術，而我國大部分煤礦企業(yè)僅限于引進技術階段，對于設備的程序化應用于國外相比，差距很大。
最后，機電一體化員工素質亟待提高。
很多煤炭企業(yè)對花巨資引進過來的先進裝備使用程度很低，其原因就是技術人員專業(yè)素養(yǎng)不夠高，只有引進過來的設備得到有效利用，才能從根本上提高企業(yè)的機電一體化建設，促進企業(yè)的高效持續(xù)發(fā)展。
3.2 提出的建議。
首先，擴大機電一體化的應用范圍，鼓勵中小型煤炭企業(yè)加強技術升級，積極引進先進的機電裝置，加快煤炭行業(yè)的機電一體化進程。
其次，培訓專業(yè)的機電一體化員工隊伍，提高設備使用率。
煤炭企業(yè)應加大在對技術工人的培訓，或者高薪聘請機電相關專業(yè)的技術人員參與設備運作與檢修，最大限度的發(fā)揮機電設備的使用價值。
再者，實現(xiàn)機電設備的綠色化、環(huán)�；l(fā)展。
高效節(jié)能，先進環(huán)保的機電設備是機電一化發(fā)展的趨勢。
煤礦企業(yè)也在朝著綠色環(huán)保的方向發(fā)展，最低限度的降低生產(chǎn)給環(huán)境帶來的污染。
因此，煤炭企業(yè)在機電一體化建設中要大力開發(fā)節(jié)能環(huán)保、低粉塵、優(yōu)質可靠地機電裝備，為節(jié)約資源、保護環(huán)境作貢獻。
最后，實現(xiàn)機電技術與企業(yè)管理的一體化發(fā)展。
機電技術的一體化發(fā)展要求機電技術一體化與企業(yè)管理協(xié)調一致，雙方符合企業(yè)戰(zhàn)略發(fā)展的要求。
企業(yè)在加強技術管理的同時也要全面發(fā)展，共同致力于企業(yè)戰(zhàn)略目標的實現(xiàn)。
因此，企業(yè)應合理分配員工，合理安排企業(yè)支出，加強對設備的管理，及時維護、檢修、保養(yǎng)，更新，在保證生產(chǎn)計劃不收影響的條件下，充分發(fā)揮技術創(chuàng)新潛質，提高企業(yè)效益。
4 結語
隨著微電子技術的發(fā)展，機電一體化技術在煤礦業(yè)得到應用和推廣，是我國煤炭企業(yè)的綜合競爭力得到提升，尤其在大型煤礦設備和礦機自動化方面成效顯著。
未來的煤炭機電一體化技術將在設備操作性能、數(shù)字化設計與傳感技術、液壓系統(tǒng)以及煤礦機器人等方面進行取得突破，共同推進我國煤炭企業(yè)的高效、清潔、快速、可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻：
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機電一體化技術在煤礦機械中的應用【2】
摘要：近年來，我國社會經(jīng)濟得到迅猛發(fā)展，對煤炭資源的需求量呈現(xiàn)出逐年增加的趨勢，這在客觀上要求煤礦企業(yè)必須不斷提高生產(chǎn)率，既要做到保護生態(tài)環(huán)境，又要做到加快煤炭的開采速度、提高煤炭產(chǎn)量。
當前，在許多煤礦企業(yè)中，機電一體化技術得到廣泛應用，較大程度地提高了煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效率，并成為提高機械運行效率、保障企業(yè)安全生產(chǎn)的重要技術基礎。
文章主要就機電一體化技術在煤礦機械中的應用進行了相關探討。
關鍵詞：機電一體化技術;煤礦機械;煤礦開采;掘進機;采煤機;帶式輸送機
機電一體化是由計算機技術、機械技術、自動控制技術、微電子技術等技術共同組成的一門跨學科的現(xiàn)代綜合技術，其運用較大程度地提高了機械設備的運行效率、提升了機械運行設備的安全性能。
近幾年，由于微處理技術、微型計算機技術、傳感技術等技術取得了較大突破，進一步促進了機電一體化技術在煤礦機械中的應用，使煤礦企業(yè)機械產(chǎn)品的性能和質量都取得飛躍性進步。
機電一體化技術的應用，使如今的煤礦機械具有比傳統(tǒng)煤礦機械更大的優(yōu)勢，呈現(xiàn)出智能化、自動化、現(xiàn)代化、微型化的發(fā)展特征，對促進我國煤炭工業(yè)的發(fā)展具有舉足輕重的作用。
1 機電一體化技術在煤礦機械中應用帶來的積極影響
在煤礦工業(yè)發(fā)展過程中，煤礦機械的研究、開發(fā)水平與煤礦工業(yè)的發(fā)展息息相關，在一定程度上講，機械水平如何會直接影響到煤礦工業(yè)發(fā)展的步伐。
隨著近幾年機電一體化技術在煤礦機械中的廣泛應用，我國的煤礦企業(yè)生產(chǎn)效率與質量均有了質的飛躍，進而促進了我國煤炭工業(yè)的快速發(fā)展。
機電一體化技術在煤礦機械中的應用主要有以下幾方面的積極影響：
1.1 有利于實現(xiàn)勞動安全保障
傳統(tǒng)的煤礦開采，工作環(huán)境一般比較惡劣，機械環(huán)境的安裝環(huán)境也極差，在長期的運行中，煤礦機械非�？赡軙霈F(xiàn)各類安全故障，若未能及時采取相應的對策處理，煤礦企業(yè)的勞動安全將很難得到保障。
基于此，把機電一體化技術應用于煤礦企機械中，不但減輕了礦工的工作量，還有效降低了各類安全事故的發(fā)生率，進而保障了礦工的生命安全。
1.2 有利于增加勞動收入
機電一體化技術在煤礦機械中的應用，不但有效提升了煤炭產(chǎn)量，還讓企業(yè)獲取了較大的經(jīng)濟效益，進而使礦工的勞動收入也得到提高。
隨著煤礦業(yè)發(fā)展步伐的加快，周邊行業(yè)的發(fā)展步伐也在加快，進而使區(qū)域社會經(jīng)濟得到了較快的發(fā)展。
1.3 有利于提高勞動效率
機電一體化技術在煤礦機械中的應用，有利于提高勞動生產(chǎn)率。
應用了機電一體化技術的煤礦機械產(chǎn)品，其生產(chǎn)方式與傳統(tǒng)煤礦機械相比，有了較大程度的改善，尤其是應用了自動化技術與微機處理技術的機械產(chǎn)品，其生產(chǎn)效率得到顯著提高，非常有利于煤礦企業(yè)產(chǎn)量的提升。
2 機電一體化技術在煤礦機械中的應用
機電一體化技術的應用是我國煤礦機械技術改造與產(chǎn)品升級過程中的一個重要環(huán)節(jié)，其運用是現(xiàn)代煤礦機械產(chǎn)品發(fā)展的一個重要標志。
結合實際情況，機電一體化技術在煤礦機械中主要在以下方面得到較廣泛的應用：
2.1 在掘進機中的應用
當前許多煤礦業(yè)中均有采用掘進機這一技術，它的電氣系統(tǒng)主要是由電氣部分的隔爆照明燈、礦本質安全型操作箱、礦用隔爆兼本質安全型開關箱等構成的。
電氣系統(tǒng)與液壓系統(tǒng)結合操作，可以實現(xiàn)整機各種生產(chǎn)作業(yè)。
掘進機的控制系統(tǒng)的主要工作是具備故障記憶功能、保護和控制主控制器，同時顯示礦用隔爆兼本質安全型開關箱顯示儀表與操作箱液晶屏，這種操作箱與開關箱之間的通訊采用的是動力載波技術。
整個電氣系統(tǒng)主要具有安裝簡便、全新的設計理念等。
可編程控制器是整個系統(tǒng)的核心部分，可以進行監(jiān)控和保護短路、油泵等操作，還可以把各電機實際的工作電壓、運行狀態(tài)等故障信息全部顯示出來。
在進行回路控制時，把可編程控制器當作中心部分，通過RS485通訊進行操作箱控制信號的獲取，同時通過內部程序運算控制器繼電器輸出方式，負責各電機的啟動和停止工作。
可編程控制器能夠利用接收漏電檢測、電流互感器等輸出的信號，再結合程序，使整個電控系統(tǒng)保護功能的實現(xiàn)得到了有效保障，此外，可編程控制器還能根據(jù)程序對存在的各類故障做出明確判斷。
2.2 在安全生產(chǎn)監(jiān)測、監(jiān)控系統(tǒng)中的應用
機電一體化技術應用于安全生產(chǎn)監(jiān)測、監(jiān)控系統(tǒng)中，是現(xiàn)代煤礦生產(chǎn)中的一個重要標志。
電氣一體化技術在我國煤礦機械中的應用時間較短，在20世紀90年代，我國才逐步生產(chǎn)出了具備國際領先水平的監(jiān)控系統(tǒng)。
近幾年，國內煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)測、監(jiān)控系統(tǒng)技術研究與開發(fā)日益深入，機電一體化技術在安全生產(chǎn)監(jiān)測、監(jiān)控系統(tǒng)中得到較好的應用，其水平逐漸接近國際先進水平。
2.3 在采煤機中的應用
在煤礦業(yè)的實際生產(chǎn)過程中，采煤機是其最重要的一個機械產(chǎn)品，機械產(chǎn)品的生產(chǎn)效率與煤礦業(yè)的產(chǎn)量、企業(yè)的經(jīng)濟效益有著重要關系。
當前我國采煤機中應用機電一體化技術的機械產(chǎn)品中，最有代表性的是電牽引采煤機。
現(xiàn)階段的電牽引采煤機中，其牽引性比傳統(tǒng)的液壓牽引采煤機更為先進，這種牽引性在替采煤機提供前進牽引力時，克服了采煤機因移動產(chǎn)生的阻力，而且采煤機如果發(fā)生下滑現(xiàn)象，它能夠進行發(fā)電制動操作，并把剩余部分的電能返回至電網(wǎng)中。
例如：在煤礦開采過程中，由于開采深度不斷加劇，煤層傾斜角會變成40°～50°角，此時，則要求采煤機要有較好的制動性，應用了機電一體化技術的牽引電動機，其軸端就有較好的停電設置功能，能夠使采煤機在實際運行中不出現(xiàn)下滑現(xiàn)象。
如今國內許多自行開發(fā)設計出的采煤機都可以把機電一體化技術應用到其中，并研發(fā)出大量的高性能機械產(chǎn)品。
2.4 在帶式輸送機中的應用
帶式輸送機是我國煤礦生產(chǎn)中組成原煤運輸系統(tǒng)的一個重要機械產(chǎn)品。
要想滿足煤礦生產(chǎn)的現(xiàn)實需求，必須使帶式輸送機本身具有運輸能力大、運行效率高、長距離持續(xù)運輸?shù)葍?yōu)點，而機電一體化技術的應用，則使以上全部的性能均出現(xiàn)在帶式輸送機中。
當前我國的煤礦生產(chǎn)過程中，主要使用的是機、液、電一體化的CST可控軟件啟動形式的帶式輸送機，此種帶式輸送機能在長距離運輸中應用CST可控軟件啟動形式來保證驅動裝置平穩(wěn)運行，從而保證煤炭能夠長距離平穩(wěn)輸送。
然而現(xiàn)階段我國研發(fā)與制造的帶式輸送機中，在啟動延遲、在線監(jiān)視和控制等方面仍存在技術缺陷，而且輸送機的中間驅動點較多，這些制約了帶式輸送機的輸送能力、單機長度制約等，日后必須不斷加強改進，使一體化技術在輸送機中得到最好的應用。
3 結語
綜上所述，機電一體化技術在煤礦機械中的應用，使煤礦機械設備呈現(xiàn)出智能化、信息化、性能高、體積小等優(yōu)點，讓煤礦企業(yè)生產(chǎn)效率與產(chǎn)量有了很大的提升，不但為企業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟效益、增加了礦工的勞動收入，還使勞動生產(chǎn)安全得到有效保障，并能有效保護生態(tài)環(huán)境，日益成為提高機械運行效率、保障企業(yè)安全生產(chǎn)的重要技術基礎，具有巨大的應用價值。
隨著現(xiàn)階段大量新型機電一體化產(chǎn)品的廣泛應用，這也為促進機電一體化技術產(chǎn)品性能的提高與技術的完善創(chuàng)造了有利條件，但我們還必須認識到現(xiàn)階段機電一體化技術在機械中的應用還存在一些不足，今后必須不斷加強研究與改進。
參考文獻
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