【正文】 重要途徑。針對機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦中的應(yīng)用進(jìn)行闡述，并對其發(fā)展趨勢進(jìn)行分析。摘要：近年來機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用和推廣極大地提升了我國煤礦生產(chǎn)的綜合實力，為實現(xiàn)高效、安全、潔凈、結(jié)構(gòu)優(yōu)化的煤炭業(yè)生產(chǎn)打下了扎實的基礎(chǔ)。文章對煤礦機(jī)電一體化技術(shù)在我國的應(yīng)用以及機(jī)電管理進(jìn)行闡述。關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化技術(shù)；煤礦；應(yīng)用；發(fā)展趨勢；煤礦機(jī)電；自動化；設(shè)備應(yīng)用與管理引 言隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展也越來越快，機(jī)電一體化技術(shù)正朝著高性能、高精度、高速度、高柔性化和模塊化方向發(fā)展。我國的機(jī)電一體化技術(shù)雖然發(fā)展較快，但與國際先進(jìn)水平還存在較大的差距，我們需要堅持應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)的方向，不斷創(chuàng)新，培養(yǎng)大批能從事機(jī)電一體化企業(yè)及相關(guān)的生產(chǎn)、建設(shè)、管理、服務(wù)第一線的高等工程技術(shù)應(yīng)用性人才。機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)人員主要從事機(jī)電一體化產(chǎn)品的開發(fā)、設(shè)計、制造、安裝、調(diào)試、運(yùn)行、檢修和營銷等技術(shù)與管理工作。由于機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，因此具有較大的就業(yè)崗位群。一、概述機(jī)電一體化技術(shù)就是機(jī)械、計算機(jī)、信息處理和自動控制技術(shù)綜合運(yùn)用的復(fù)合技術(shù)，是微電子技術(shù)向傳統(tǒng)機(jī)械工程滲透而形成的融合機(jī)械工程、電氣工程、計算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)等為一體的新興綜合技術(shù)。機(jī)電一體化技術(shù)順應(yīng)了當(dāng)今科學(xué)技術(shù)發(fā)展的規(guī)律，示了強(qiáng)大的生命力。由于煤炭生產(chǎn)是將數(shù)百、數(shù)千萬噸煤炭從地層深處采掘、運(yùn)送到地面，因此需采用大量的機(jī)電設(shè)備才能實現(xiàn)這一目標(biāo)，而機(jī)電一體化煤礦產(chǎn)品則是實現(xiàn)高產(chǎn)高效的最好選擇。機(jī)電一體化將機(jī)械與電子技術(shù)融為一體，使物流、能流、信息流融為一體。二、機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦中的主要應(yīng)用1機(jī)電一體化技術(shù)在提升機(jī)中的應(yīng)用礦井提升機(jī)是目前煤礦機(jī)電一體化、自動化水平最高的設(shè)備，全數(shù)字化交直流提升機(jī)。尤其是內(nèi)裝式提升機(jī)，從結(jié)構(gòu)上將滾筒和驅(qū)動合為一體，機(jī)械結(jié)構(gòu)大大簡化，充分體現(xiàn)了機(jī)械一電力電子一計算機(jī)一自動控制的綜合體。而全數(shù)字化提升機(jī)高度可靠，采用總線方式，大大簡化了電器安裝，此外，硬件配置簡單，互相兼容。..九五期問，國 產(chǎn)數(shù)字化直流提升機(jī)已成為煤礦提升機(jī)的首選機(jī)型。我國研制成功的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的全數(shù)字化提升機(jī)，其核心部分..ASCS是由雙..CPU構(gòu)成的計算機(jī)系統(tǒng)，其性能先進(jìn)、操作簡便、準(zhǔn)確可靠。此外，我國還應(yīng)用..sIMADYND和..s7研制成功了第一臺交一交變頻器供電的交流提升機(jī)。目前，最大裝機(jī)容量已達(dá)到..5000kW，主、副井提升機(jī)可做到全自動化，不需要專門的絞車司機(jī)。機(jī)電一體化技術(shù)在采煤機(jī)中的應(yīng)用電牽引采煤機(jī)是機(jī)電一體化技術(shù)在采煤機(jī)的一個典型應(yīng)用。與液壓牽引相比，它具有一下特點：良好的牽引特性：可以在采煤機(jī)前進(jìn)時提供牽引力，使其克服阻力移動，也可以在采煤機(jī)下滑時進(jìn)行發(fā)電制動，向電網(wǎng)反饋電能?？捎糜诖髢A角煤層：牽引電動機(jī)軸端裝有停機(jī)時防止機(jī)器下滑的制動器，因為它的設(shè)計制動力矩為電動機(jī)額定轉(zhuǎn)矩的1．6～2．0倍，所以電牽引采煤機(jī)可用在..4O?！?0。傾角的煤層，而不需要其它防滑裝置。運(yùn)行可靠，使用壽命長，電牽引和液壓牽引不同，前者除電動機(jī)的電刷和整流子有磨損外，其它元件均無磨損，因此工作可靠，故障少，壽命長，維修工作量小。反應(yīng)靈敏，動態(tài)特性好：電控系統(tǒng)能及時調(diào)整各種參數(shù)，防止采煤機(jī)超載運(yùn)行。結(jié)構(gòu)簡單、效率高：電牽引采煤機(jī)機(jī)械傳動結(jié)構(gòu)簡單、尺寸小、重量輕，電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能只做一次轉(zhuǎn)換，效率可達(dá)99％，而液壓采煤機(jī)的效率只有65％一70％左右。煤炭總院上海分院與波蘭瑪克公司合作，研制成功我國第一臺采用交流變頻調(diào)速 MG344一PWD型薄煤層強(qiáng)力爬底板電牽引采煤機(jī)以來，我國的電牽引采煤機(jī)有了較快的發(fā)展。國內(nèi)上海天地公司、太原礦山機(jī)械廠、西安煤機(jī)廠、雞西煤機(jī)廠等都生產(chǎn)交流變頻和直流電牽引采煤機(jī)，而且得到了廣泛的應(yīng)用。經(jīng)過近2O年的研制開發(fā)，我國的電牽引采煤機(jī)逐步走向成熟，為煤礦生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步起到了積極的推動作用。機(jī)電一體化技術(shù)在帶式輸送機(jī)中的應(yīng)用帶式輸送機(jī)由于長距離連續(xù)輸送、輸送量大、運(yùn)行可靠、效率高和易于實現(xiàn)自動化等特點，已成為我國煤礦井下原煤輸送 系統(tǒng)的主要運(yùn)輸設(shè)備。因此，成為近幾年來機(jī)電一體化技術(shù)的研究重點。目前主要采用機(jī)、電、液一體化的..CST可控軟啟動裝置。它是一種專門為平滑起動運(yùn)送大慣性載荷，如煤炭或金屬礦石的長距離皮帶運(yùn)輸機(jī)而設(shè)汁的軟驕動裝置．一條皮帶運(yùn)輸機(jī)可以由一臺或幾臺CST驅(qū)動。由于尚未解決動態(tài)分析和在線監(jiān)控技術(shù)以及啟動延遲技術(shù)，我國帶式輸送機(jī)的中間驅(qū)動點不能不知過多，～般為三點驅(qū)動，這樣就限制了輸送機(jī)的單機(jī)長度和運(yùn)量。而且，輸送機(jī)的監(jiān)控設(shè)備功能少、可靠性較差、靈敏度和壽命都較低，和發(fā)達(dá)國家相比存在顯著的差距。煤礦機(jī)電一體化裝置液壓支架則向電液控制方向發(fā)展將計算機(jī)技術(shù)與液壓控制有機(jī)結(jié)合，實現(xiàn)定壓雙向鄰架或成組自動移架，避免對頂板和支架產(chǎn)生沖擊載荷。我國神華集團(tuán)大柳塔礦采用從德國和美國引進(jìn)的電液控制的支架，移架速度為6~8秒／架，最快的移架速度達(dá)3秒／架。龜液控制裝置還可檢測支架的工作狀態(tài)。煤礦供電的特點是供電要可靠，質(zhì)量要高，能滿足大功率設(shè)備的要求。因此應(yīng)該推廣節(jié)能型產(chǎn)品。高壓開關(guān)柜采用維護(hù)量小，使用壽命長的真空開關(guān)。采用集中 補(bǔ)償和就地補(bǔ)償相結(jié)合的辦法提高功率因數(shù)，減少供電系統(tǒng)無功電流，減少無功功率損耗。目前高、低開關(guān)柜普遍采用..微機(jī)保護(hù)，具備網(wǎng)絡(luò)功能，可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控、遙測、遙信和遙調(diào)。三、煤礦機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展趨勢我國自造的煤礦機(jī)電一體化設(shè)備都具有智能化、程序化、信息化的特點，以及設(shè)備體積小、操作、維護(hù)方便、保護(hù)齊全、性能可靠等優(yōu)點。這些設(shè)備在煤炭生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用，不僅減輕了操作人員的勞動強(qiáng)度，而且極大地提高了煤礦的生產(chǎn)水平和能力，創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。但是，我國的煤礦機(jī)電一體化技術(shù)與發(fā)達(dá)國家相比，還有一定的差距，因此還有很多的工作需要繼續(xù)研究，其未來的發(fā)展趨勢是：開發(fā)有自主知識產(chǎn)權(quán)的以煤礦開采技術(shù)及配套裝備為主導(dǎo)的核心技術(shù)，研究具有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心裝置：增加產(chǎn)品的通信功能，以適應(yīng)綜合自動化的需要；開發(fā)以微處理器和微機(jī)為基礎(chǔ)的礦井設(shè)備工況和健康監(jiān)測以及微處理器、計算機(jī)和專家系統(tǒng)的應(yīng)用等；煤礦機(jī)器人仍然是煤礦機(jī)電一體化技術(shù)今后研究的重點之一。機(jī)電一體化技術(shù)煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)包括基礎(chǔ)的機(jī)械技術(shù)、以及計算機(jī)與信息技術(shù)、系統(tǒng)技術(shù)、自動控制技術(shù)動技術(shù)。而在在礦井的生產(chǎn)過程中，采煤工藝的先進(jìn)與否直接影響整個礦井的生產(chǎn)能力。因此，要盡量選用先進(jìn)的采煤工藝，從而到礦井的高產(chǎn)高效的目的。隨著我國工業(yè)控制自動化技術(shù)的發(fā)展，煤礦機(jī)電自動化在礦上的應(yīng)用目益增多。因為煤礦是高危行業(yè)，提高機(jī)電設(shè)備自身的安全可靠程度和自動化程度，最大減少用人，是實現(xiàn)礦井長治久安的關(guān)鍵所在，因此煤礦機(jī)電的自動化有力推動了企業(yè)安全高效、又好又快發(fā)展。電氣自動化在采礦機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用采煤機(jī)從中厚煤層起步，發(fā)展到薄煤層、大功率、大采高強(qiáng)力滾筒采煤機(jī)。從有鏈牽引、無鏈液壓牽引方式，逐漸發(fā)展到了電磁滑差無鏈電牽引和變頻調(diào)速無鏈電牽引。液壓支架高度從薄煤、中厚到厚煤層，支架型式由占主導(dǎo)的掩護(hù)式，逐漸發(fā)展到有四柱支撐式低位放頂煤、兩柱式的高位放頂煤(單輸送機(jī))、兩柱掩護(hù)式低位放項煤液壓支架等多種架型。液壓支架電液控制系統(tǒng)在美國、澳大利亞、德國等煤炭生產(chǎn)發(fā)達(dá)國家得到了普遍的應(yīng)用，液壓支架電液控制系統(tǒng)是實現(xiàn)綜采工作面高產(chǎn)高效的關(guān)鍵技術(shù)設(shè)備，是今后發(fā)展的必然方向充分發(fā)揮機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦開采中的作用。目前從國內(nèi)煤礦的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)條件和效益出發(fā)，電液控制液壓支架主要用于年產(chǎn)400萬t以上的一次采全高長壁工作面，600萬t以上各項煤工作面及薄煤層高效開采工作面。將在近年內(nèi)結(jié)合各礦特點嘗試液壓支架的電液控制系統(tǒng)。我國電氣自動化的應(yīng)用使采煤的過程更加人性化，綜采工作面裝備遠(yuǎn)程監(jiān)控及專家診斷系統(tǒng)的可靠性是國產(chǎn)采煤機(jī)研究的主要內(nèi)容。該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)綜采裝備液壓支架和采煤機(jī)的遠(yuǎn)程監(jiān)控，使采煤機(jī)根據(jù)煤層的變化實現(xiàn)自動割煤、煤層的軟硬自動調(diào)節(jié)采煤速度，檢驗并完善動態(tài)監(jiān)測綜采支架液壓系統(tǒng)壓力和各受力點的狀態(tài)，自動調(diào)節(jié)支架推移輸送機(jī)的拉移等，使綜合機(jī)械化水平上一個新的臺階。煤礦機(jī)電一體化技術(shù)礦井運(yùn)輸提升產(chǎn)品的應(yīng)用在煤礦生產(chǎn)中，因為現(xiàn)代化煤礦發(fā)展的需要，對煤礦機(jī)械化采煤提出更高的要求，因此隨之對井下、井上的運(yùn)輸和 提升系統(tǒng)的要求也就越來越高。如今，對于國外一些采煤技術(shù)比較先進(jìn)的國家，煤礦井下大巷的運(yùn)輸系統(tǒng)大多是采用帶式運(yùn)輸機(jī)，他們基本上是采用直流式交流變頻裝置驅(qū)動方式，主要以電力電子器件為核心。在我國，大多