邓鹏

（国家煤矿防尘通风安全产品质量监督检验中心，重庆 400037；中煤科工集团重庆研究院有限公司，重庆 400037）

煤矿机电一体化技术是综合应用机械技术、计算机技术、自动控制技术和信息处理技术等多种技术的一种复合技术方法。煤矿生产要从地底深处采掘煤炭，再将其运送到地面之上，在这个过程中，动辄就是数百万吨甚至千万吨的矿井，会使用数量众多的大型机电设施与设备。煤矿机电一体化技术完美地融合了自动化技术和机械设备，能够使机械设备最大限度地发挥作用，提高了劳动效率，减少了不必要的资源浪费。

1 机电一体化技术概述

机电一体化技术综合了很多学科，是对多方面知识的综合。它的应用并不是简单地用机械设施取代人工操作，机电一体化技术的重点是将机械设备操控技术与智能化网络以及数控技术有条不紊地结合在一起，使它们分别发挥作用。机电一体化的出现和应用不但对煤矿行业的发展起到了促进作用，还在一定程度上给整个社会带来了福祉，一体化的应用提高了生产力，提高了产品在市场上的竞争力。

2 我国煤矿机电一体化的发展现状

20世纪70年代我国自主设计和制造的第一套综合机械化采煤工作面在大同矿务局开始试验，机电一体化技术在我国发展起来。20世纪 80年代后期，我国的煤矿机械化综合开采技术得到了比较快速的发展，很大程度地推动了我国煤矿行业的发展，传统的液压采煤机开始向电牵引发展。1999年，又开始了采运支机械微机监控、故障诊断的研究和支架电液微机技术。进入21世纪后，我国在煤矿机电一体化技术的研究和应用都取得了重大的突破。但我国煤矿行业起步晚，在开发水平、应用层面、投资范围、技术人才和管理水平方面的能力还存在很多不足，还需要我们结合实际来进行优化和改良。

3 存在的问题

3.1 煤矿生产设备相对老化

在一套完整的煤矿机电一体化技术的运作系统中，对机械设备的要求是非常高的，采用的技术也比较先进。所以，要想实现煤矿机电一体化操作，老旧的设备必须要更换成新的设备。但在煤矿企业之中，大部分设备无法同步更新，对一体化的管理造成了不利影响。

3.2 管理人员素质有待提高

在煤矿机电一体化生产应用上，管理操作人员的专业素质十分重要，管理方面一旦出现差错，一体化设备就不能发挥出其应有作用，无法达到设定目标。

4 煤矿机电一体化技术的应用要求

4.1 注重整体运营模式

煤矿机电一体化要应用新技术，使其他技术与新技术一起协同作用，发挥整个系统的最大作用。比如，在进行主通风机运转时，要结合设备综合性处理数据结果，监测运行中的通风机风量、压力、电机轴承温度，保证煤矿通风系统的正常运转，发挥出信息化处理的功能。因此，在机电一体化技术实施过程中，要创新优化计算机技术，充分发挥自动化处理能力，强化综合管理，以提高机电一体化的整体性能。

4.2 构建综合性管理机构

实现煤矿机电一体化的关键是综合管理，因为机电一体化是整体化的应用模式，所以，监督方式也要显示出综合性和专业性，要建立严格的自上而下的管理模式，责任划分到每个层面、每个人。在开采作业中，要针对实际问题，因地制宜地采取对应的方式方法进行监督和管理。

4.3 推进新型管理模式

在煤矿机电一体化实施过程中，要体现出设备的综合性和整体性，强化工艺流程的综合能力，对煤矿生产设备实施动态化的管理模式，时刻注意设备的检查和维护，保证设备的更新速度能够跟上技术的更新速度，最大程度地促进设备管理监督工作的全面发展。

5 机电一体化技术在煤矿中的应用

机电一体化技术是以微型计算机为代表的微电子技术、信息技术与机械电子技术结合的现代工业技术。由于近年来我国的煤炭产量不断增加，所以，在开采过程中对煤矿开采设备的工作效率、安全性和耐用度等标准越来越高。传统的煤矿开采方式已经无法满足市场的需求，所以，必须引入先进技术来改善开采方式。而机电一体化技术的不断进步有效地降低了煤矿开采过程中的难度，有利于提升开采效率、节约人力资源和保证人员安全。大力发展机电一体化技术将是煤矿开采业今后发展扩大的重要途径。

5.1 在综合机械化采煤中的应用

机电一体化技术的应用广泛，在煤矿开采中的成功案例很多，电牵引采煤机即是其中的成功案例。电牵引采煤机的出色之处在于它优秀的动能和牵引特性，克服阻力移动设备显得极为轻松，而且在采煤机下滑时，能够通过发电阻止进一步下滑。电牵引采煤机操作简单、适应环境能力较强、工作效率高，再加上我国这类设备研制技术的逐渐成熟，已经成为煤矿开采的主力。

5.2 在煤炭装载中的应用

在实现高效率高产出的生产模式的同时，及时、迅速的煤炭装载工作也是不能忽视的。应用机电一体化技术，给煤炭装载节约了大量的劳动力，提升了整个煤矿的工作效率。

5.3 在煤矿提升中的应用

机电一体化技术在煤矿提升中的应用，需要将井下已开采出的煤炭安全、高效地运输到地面。在应用机电一体化技术进入研制煤矿提升机的实例当中，内装式提升机不仅在保证高性能的同时，简化了结构，而且充分体现了机电一体化技术在相关设备研制中的重要性。

5.4 在煤炭输送中的应用

煤矿运输方式有矿车式和皮带式两种。皮带式运输是目前机械化煤矿开采的主要运输方式。带式运输之所以能成为大部分煤矿运输煤炭的主要方式，是因为它能够保持长距离高效的运输状态，并且应用比如CST可控软启动装置等自动化系统极易实现对皮带的可控制运输。

5.5 在煤矿安全监控中的应用

在煤矿企业管理中，煤矿的安全开采是相关管理人员所重点关注的。煤矿机电一体化技术提供的安全监控系统，不仅使安全管理人员可以随时检查设备，及时发现问题，而且大大提升了生产人员和安全管理人员的工作积极性。

6 煤矿机电一体化技术的发展趋势

随着我国在科技领域的不断发展，我国已经能够自主研发制造智能高效的煤矿机电一体化设备，这类设备不仅有体积小、操作简单、安全程度高等优点，而且引入了程序化、信息化等前沿技术。在生产中，不仅减少了施工人员的工作量，并且提高了煤矿的生产效率。但整体发展上，还有许多待提升的地方：①需要将开发重心放在核心装置上；②在煤矿开采的过程中，煤矿一体化开采设备必须保持与计算机等通信设备之间稳定、迅速的信息通道，以保证工作人员对开采设备施工进度的实时监控；③在研制矿井的监控设备时要将微处理器和微机作为基础，并要广泛应用计算机技术和专家系统等前端技术；④不能满足于单纯的机器设备开采，智能机器人也要作为煤矿机电一体化技术研究的重点部分。

6.1 智能化

煤矿机电一体化技术发展的最终方向是智能化，智能化技术的形成和应用是煤矿机电一体化技术发展的关键，一体化技术的整体性依赖计算机的分析环节。计算机效率的提高能够更快地对收集的数据进行对比分析，诊断出故障，提高煤矿机电设备的使用效率。

6.2 绿色化

煤矿机电一体化的发展方向必须要朝着绿色、安全、无害的方向发展，通过技术手段不断优化生产模式，在关注经济建设的同时，不破坏生态环境，实现煤矿企业的有度、有偿、可持续生产，绿色开发。

6.3 程序化

在信息化社会的背景下，煤矿产品的程序化是煤矿企业机电一体化技术发展的必然。因此，加速我国煤矿产业的程序化进程，是煤矿机电一体化技术发展的重点。

6.4 微型化

微电子技术是机电一体化技术的基础，它可以有效解决煤矿企业大型生产机械产生的问题，让煤矿的开采和收集更加高效、便捷、安全，让煤矿工作更加顺利地运转。

7 结束语

煤矿机电一体化技术的应用是一个综合化、全面化、自动化多种技术不断融合发展的过程。要不断创新，优化方法，挖掘全方位人才，这样才能从整体上提高煤矿开采效率，使机电一体化技术为企业发展作出更大的贡献。