现代煤业生产中机电一体化技术的应用探讨
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摘要：
本文从现代煤业生产的“掘进、采煤、装、运输、提升”等主要环节出发论述了机电一体化技术的应用情况，对机电一体化重点产品在煤业生产中的应用实践进行阐述，在此基础上，提出我国在现代煤业生产中发展和应用机电一体化技术的几点思考。
1.引言
近年来，随着我国对能源需求的不断提升，煤业生产规模逐年加大，煤业生产的技术水平快速提升，尤其是在煤业生产的采、掘、运等环节，大量应用了机电一体化产品和相关技术，使劳动生产率和煤业生产的安全保障都得到较大提高。近年来机电一体化产品和技术向自动化、数字化和智能化的方向不断发展，在性能和功能等方面也发生了巨大变化，为现代煤业生产提供了坚实的支撑，提升了我国煤业生产的效率和水平。研究采用机电一体化技术和装备应用于煤业生产实践的方法，探索如何进一步深入利用机电一体化技术和装备促进我国煤业生产向安全、高效、洁净、结构优化的现代化生产模式，对于促进我国煤炭工业向现代化和高科技方向发展具有重要价值。
2.机电一体化技术在现代煤业生产中的应用实践
煤业生产中的机电一体化技术主要体现于机电一体化的系列产品中，从产品类型上来看，煤业生产中的机电一体化产品分布于煤业生产过程中的“掘进、采煤、分装、运输、提升”等不同环节，重点产品包括电牵引采煤机、快速掘进机、带式输送机、矿井提升机、安全生产监控系统、矿井供电设备以及支护设备等[1]。
电牵引采煤机是现代煤业生产中应用广泛的一种典型机电一体化产品，它综合运用了现代电力电子和微电子技术来代替传统复杂庞大的液压系统，大大简化了液压采煤机的结构并提高了其可靠性，改善了动能、牵引等操作性能，同时在多种传感器的配合下还具有自诊断功能和健康监测能力，使生产效率得到极大提高[2]。目前，快速掘进机已经成为煤矿作业中不可或缺的机械，包括矿用隔爆兼本质安全型开关箱、矿用本质安全型操作箱、隔爆型电铃和照明灯、隔爆型三相异步电机等机电一体化技术广泛应用于快速掘进机的电气系统，这些机电一体化技术的应用使快速掘进机在自动控制、工况检测、自我故障诊断等方面的性能得到极大改善。现代煤业生产中的井下原煤输送系统的主要运输设备就是带式输送机，目前的带式输送机大量采用了机、电、液一体化的CST可控软启动装置和制动装置以及以PLC为核心的可编程电控装置，可以方便的实现大范围的控制与调节操作，采用CST系统能够控制多点驱动并进行连续监测，同时还具有工作状态异常检测等功能。矿井提升机的主要功能是将井下煤炭安全运送至地面，是煤业生产中关系到生产安全和效率的关键设备，近年来发展的全数字化和交、直流提升机将机械、电力电子、计算机以及自动控制技术等有机的融合在一起，其核心由计算机系统进行控制，在测量、传感以及数据处理等方面的性能大为提高，应用机电一体化的矿井提升机的安全性能和工作效率得到明显改善。此外，在煤矿井下安全生产监测监控方面，包括传感器技术、计算机软硬件技术、网络技术等机电一体化技术得到普遍应用。同时，煤矿生产作业过程中大量采用的支护设备也在向机电一体化的方向发展，传统的液压支架通过结合计算机技术正在向电液控制的方向发展，在控制速度、操作性和工作状态检测等多方面都体现出很大优势。
以上分析显示了机电一体化技术在煤业生产作业中的应用有效的提高了生产设备的自动化、智能化和信息化水平，是煤业生产实现安全、可靠和高效的重要保障。
3.现代煤业生产中应用机电一体化技术的主要思考
在煤业生产的采、掘、运、装等各个环节中，应用机电一体化技术能够显著提高煤炭的成产效率与质量和提高煤业生产过程中的安全性与可靠性，此外还具有维护调整方便和适用性强等特点，因此，机电一体化技术已经成为现代煤业生产技术发展的重要方向，是煤矿综合自动化的发展基础和煤业生产信息化建设的关键支撑技术。近年来，我国在煤矿机电一体化技术在研究和应用方面都取得了一定的进展，但与世界先进采煤国家相比，在开发基础、应用范围以及技术和管理水平等方面还存在一定差距，因此加强机电一体化技术在煤业生产中的应用依旧是摆在我们目前的重要课题。现代煤业生产中应用机电一体化技术主要有以下思考：
第一，国家加强对煤业生产中应用机电一体化技术的扶持力度。机电一体化技术涉及多个学科和研究领域，目前的发展也是日新月异，对其进行研究和应用需要雄厚的基础和大规模的投入，因此需要在国家层面予以支持。
第二，加强煤炭行业机电一体化的应用建设。机电一体化技术和产品发展非常快速，因此需要确定行业以及产品的标准和规范，用以指导机电一体化技术和产品的发展，使其形成标准化、系列化和通用化的发展路径。
第三，加强对机电一体化技术和应用的核心开发。在核心技术和产品上紧跟信息化时代机电一体化技术的发展趋势，增强自主创新能力。在计算机控制、新一代网络通信、人工智能、传感器技术以及井下环境探测技术等方面加强研究[3]。
结束语
近年来，经济的发展导致对能源的需求逐年加大，作为重要的传统能源，煤炭始终受到较大的关注，对煤炭资源仍然有着巨大的需求。我国是世界上最大的产煤大国，但长期以来，由于生产技术及管理等方面的落后，在现代煤业生产过程中安全事故频发，造成许多重大的经济和人员损失。因此，除了在煤业生产过程中加强规范化管理外，还必须提高煤业生产的现代化水平，在采、掘、运、装等环节大量应用机电一体化产品和技术，推动我国煤业生产向安全高效的模式转变。
参考文献：
[1] 王金良. 解析煤矿机电一体化产品在煤炭生产中的应用[J]. 中国化工贸易，2013，（6）：60.
[2] 姚桂玲.机电一体化技术在煤矿生产中的应用研究[J].煤炭技术，2011，30（8）：62-63.
[3] 冯璐. 论机电一体化技术在煤矿中的运用[J].煤炭技术，2013，32（9）：35-36.
[4] 申有庆. 浅谈机电一体化技术的应用现状及发展趋势[J]. 大观周刊，2011，527（23）：117.