刘晶

摘 要：机电一体化技术在煤矿机械应用主要集中在计算机控制、电力电子、通信、信息等先进技术中，矿山自动化的技术基础就是机电一体化。随着煤矿企业的增产提效，加之社会对煤炭需求量的增大，煤矿企业的快速发展促进了机械机电一体化技术的发展。本文从机电一体化技术的基础进行探讨，深入阐释了在机电一体化技术在煤矿机械中的实际应用，并分析了机电一体化在其中的意义与发展趋势。

关键词：机电一体化；煤矿机械；应用

0 前言

机电一体化是机械、电气、计算机、信息等先进技术综合发展而形成的一门学科，同时，随着微电子技术的快速发展，原来的煤矿作业模式已不能满足企业发展的要求，机电是一门新兴技术，是各种科学技术相互渗透和发展的结果。在煤矿开采中，工人劳动强度大，机电一体化能最大程度的降低煤矿工人的劳动强度，降低企业生产成本，提高生产效率，并且机电一体化的应用减少了人为的误操作，有利于矿山的安全生产。

1 机电一体化技术

（1）机电一体化技术简述。机电一体化技术整合了控制功能、主功能、动力功能，随着科技的进步和发展，后续引进了智能软件技术和微电子技术，它们相互结合，互为补充。机电一体化技术是计算机、信息、微电子、机械等先进科技结合而成的系统。从二十世纪八十年代开始，我国开始研究机电一体化技术，进过科研人员的不懈努力，机电一体化取得快速的发展，其关联产品的发展方向逐渐向是系统化、微型化，智能化靠近。将先进技术应用于煤炭生产，将会在很大程度上提高煤矿安全开采，同时也可改善劳动作业环境，降低劳动强度，同时与现在国家提倡的节能降耗相适应。

（2）机电一体化技术的发展。机电一体化技术的发展可以分为三个阶段：第一个阶段是二十世纪六十年代以前，这期间，区域战争频繁，战争促进了电子科学技术和传统机械的结合，但那时的机电一体化的开发和研究还处于处于自发水平。由并且相关的几点产品也没有被广泛推广；第二个阶段是从二十世纪七十年代开始的，在这个时期，控制技术、计算机技术、通信技术快速发展，大规模集成电路的开发，计算机技术快速发展都促进了机电一体化的发展。第三个阶段是上世纪九十年代开始，机电一体化技术的智能化成为其主要发展方向。随着微细加工技术、光学技术等新科技的应用，机电一体化也出现了新的技术分支。

（3）煤矿机械中机电产品。煤炭是一种不可再生能源，在我国能源结构中处于重要地位，随着煤矿资源的日益枯竭，先进的机电产品逐渐应用到煤矿机械中，以提高煤矿的效率和产量。煤矿的供电设备、掘进机、电牵引采煤机等已具有自动监控、图像监视、安全报警、等功能。

2 机电一体化技术在煤矿机械中的应用

（1）安全生产监控系统。煤矿安全生产监控系统是机电一体化在煤矿生产应用的体现。上世纪八十年代，为促进我国监控系统技术的发展，我们从外国引进了先进的煤矿监控技术，此后，科研人员根据我国国情，自行研制出了水平较为先进的煤矿安全生产监控系统，如煤炭科学总院常州研究所的KJ95系统和重庆分院研制的KJ90 系统，均体现了当时煤矿监控系统的水平。

（2）机电一体化技术在皮带输送机中的应用。科技是生产的动力。实际生产要求带式输送机可靠、完备和安全，这就促进了机电一体化技术在带式输送机上的应用。目前，我国已自行研制多种类型的皮带输送机。例如大倾角、长距离带式输送机的研制成功填补了国内相关产品的空白。我们已经掌握到了大功率、长距离的带式输送机的核心技术，其产品的研发也取得了进步。科研人员对其关键元器件和核心技术进行了专研，并在此基础上，成功开发出以PLC为核心的可编程控制设备以及多种可以制动与软启动设备，其装置采用行星齿轮减速器与可调速的液力耦合器，设备的稳定性和安全性更趋完善。

（3）采煤机中机电一体化的应用。机电一体化技术在采煤机上的典型应用就是电牵引采煤机的成功研制。相比原有的液压牵引采煤机，电牵引采煤机能提供更大的牵引力。并且当采煤机在下降过程时，可以采用发电方式来制动设备，从而节约了能源，当设备需要在大倾角的煤层采煤时，电牵引采煤机系统整机效率高、磨损小、可靠性好、动态特性好的优越性就体现出来了，并且其机械传动结构简单，所以能量在转换过程中损失也低。

（4）机电一体化在提升机中的应用。煤矿机械中，能代表机电一体化技术水平的就是交直流全数字提升机。机械结构引入了电力电子、自动控制、机械、通信等科技，全数字化提升机采用总线方式，配置简单，简化了电器安装，并且使设备可靠性大大提高。我国自主研发的提升机采用全数字化管理，核心处理器为双处理器，设备经过改进后性能先进、质量可靠。

（5）其他煤矿机械中机电一体化的应用。结合计算机技术和液压控制技术，借鉴国外成功产品经验，科研人员成功研制出了数控液压支架，它实现了成组自动移架或定压双向移架，避免了顶板与支架之间产生冲击，保证了安全的煤矿作业，并且系统实现了计算机逻辑保护，能够对设备进行远程遥调、遥控等功能。

3 机电一体化在煤矿生产中的意义

（1）实现了安全和高效的煤矿开采。随着机电一体化技术的应用在煤矿行业的应用，改变了原来落后的生产方式和作业模式，提高了煤矿的开采效率，降低了煤矿工人的劳动强度，开采的安全性也得到了很大的提高。

（2）提高了煤矿开采的效益。煤矿的开采效率提高后，其煤炭产量也大幅提高，机电应用的扩展降低了煤炭开采的成本，提高了企业的经济效益，并且还能带动相关产业的发展，从而推动地方经济的发展。效益提高，从而企业有更多资金用于改善工人工作环境和治理企业污染。

（3）提高了安全的煤矿工作环境。机电一体化技术在煤矿机械中的应用不仅提高了煤矿机械本身的工作效率，而且还能做到安全保障。在煤炭提升、采掘、运输中应用机电一体化设备将一线采煤工人从危险的开采工作中解脱出来，保障了工人的安全，降低工伤与职业病的发生几率。

4 结束语

为实现节约环保型的社会，随着光纤技术、生物智能等新兴技术的推进，机电一体化在煤矿机械中的应用将会得到更深入的研究和推广，煤矿机械实现机电一体化，为煤矿开采提供了可靠技术保障，提高了煤矿综合开采能力，为实现安全、高效的现代化的煤炭工业奠定了坚实的基础。

参考文献：

[1]张莉.机电一体化技术在煤矿中的应用[J].山西煤炭干部管理学院学报，2007.

[2]张念超.煤矿机电一体化技术的发展现状浅析[J].学术探讨，2008.

[3] 王树璞. 煤矿综采设备机电一体化的现状与发展 [J]. 能源基地建设，2005.