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[摘 要]近年来，我国各行各业都在快速发展，依靠机电一体化技术就可以提高产品的性能，也能增强产品的应变能力，提高劳动生产率。目前，煤矿机械正处在一个向机电一体化方向发展的时代，机电一体化在煤矿中的应用将推动煤矿企业生产效率，提高经济效益。文章概述了机电一体化技术，并围绕着煤矿机电设备管理存在的一些问题进行了分析，最后探讨了机电一体化技术在煤矿中的具体应用。
[关键词]机电一体化 煤矿 机电设备
中图分类号：TD 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）07-0273-01
一、引言
煤矿系统在利用机电一体化技术改造旧设备和开发新产品方面做了大量的工作，并取得了一定的成效。机电一体化技术顺应了当今科学技术发展的规律，显示出了强大的生命力。由于煤炭生产是将数百、数千万吨煤炭从地层深处采掘、运送到地面，因此需采用大量的机电设备才能实现这一目标，而机电一体化煤矿产品则是实现高产高效的最好选择。
二、机电一体化技术的概述
机电一体化是在机械的主功能、动力功能和控制功能上引进计算机和电子技术，将机械装置和电子设备以及软件等紧密结合起来，相互渗透，相互融合而形成的一门新兴的综合技术。它的本质不只是单纯地利用电子技术来简化或替代机械，更为重要的是将机械系统、微电子和计算机技术、信息技术组成了最佳系统。总的来说，机电一体化技术有以下几种优势：一是提高使用的安全性及可靠性，并改善使用性能；二是机电一体化产品的各种自动功能适用于不同的场合和领域，应变能力强，很大程度提高了控制和检测的灵敏度和精度，具有复合功能、调整和维护方便的特性；三是机电一体化产品均具有自动监视、诊断、报警等功能，使操作步骤更简单、方便，适用面广、生产能力强、提高工作质量。
三、煤矿机电设备管理存在的一些问题
1、机电设备维护措施不到位
机械机电设备能否正常运转，能否长时间运转是煤矿企业产量能否顺利完成的关键，煤矿企业为了顺利完成生产任务，在一定程度上，没有重视机电设备的维护和保养，到了检修周期的设备仍然在超负荷地运转，没有得到及时的维护和维修。除此之外，引进的高科技机电设备，有一些缺乏相应的检测设备，无法进行机电设备的指标、性能等参数的检测，检修以及维修机电设备所用到的工具、配件等不充分，还需要润滑、清洗等维护维修保养环节基本全部省略。在生产的过程中，形成了一系列恶劣环境，如：高温度、粉尘、腐蚀性气体等，对这些问题没有得到彻底的治理，也没有采用相关的解决措施，导致了机电设备长期使用及存放后，已经被蒙上了一层很厚的灰尘，出现生锈现象也是不可避免的，给煤矿安全生产带来了不利影响。
2、机电设备安全管理意识缺乏
随着市场经济的发展，追求企业经济利润成为各个企业的主要目标，作为煤炭企业，同样如此，主要精力在于生产，在一定程度上没有重视机电设备管理部门及相应管理人员。甚至，有些煤炭企业为了节约成本，扩大生产，减少机电设备管理人员，在一定程度上减少了机电设备管理人员的数量，更有些管理人员一身多职，无法正常开展机电设备日常管理工作。
此外，煤矿企业的一些管理人员，只把眼光盯在一些重大事故的防范上，例如：火灾、水灾、瓦斯爆炸等等，而对于机电设备所发生的故障重视不够；一些设备管理人员缺乏安全管理意识，工作过程中，往往走个过场，敷衍了事，没有真正按照国家的相关规定来进行，导致一些机电设备从一开始的选型，到以后的采购、验收、维修等一系列环节出现或这或那的问题。一些设备即使存在安全隐患，仍然在带病运转，一些机电设备已经处于报废阶段，缺仍然高附和运行。
3、机电设备管理人员素质偏低
根据相关调查数据可知，从事煤炭行业机电设备管理的人员当中，受到正规高等教育的管理人员只有10%，更多的管理人员是从普通的操作人员中选拔出来的，这些人普遍是文化水平低、安全意识淡薄、安全专业技术水平较低、安全知识不够扎实、进行过本岗位短期培训。这些现象就使得管理人员在工作中，往往不按规定进行检查，导致机电设备运行过程中频频发生故障，不仅影响了煤炭的生产效率，更给煤炭企业造成了巨大的经济损失。？
四、机电一体化技术在煤矿中的具体应用
1、在线监控、自动报警及故障自诊
对煤矿机械的电动机、传动系统、工作装置、制动系统和液压系统等的在线运行状态进行时时监控，一旦出现故障能动报警并准确地指出故障的部位，这样不仅有利于改善操作员的工作条件，也能提高工作效率，由此延长了设备的使用寿命。
2、在提升机中的应用及发挥的作用
目前，矿井提升机是煤矿机电一体化、自动化水平最高的设备，全数字化交直流提升机，尤其是内装式提升机，从结构上将滚筒和驱动合为一体，机械结构大大简化，充分体现了机械—电力电子—计算机—自动控制的综合体。而全数字化提升机高度可靠，采用总线方式，大大简化了电器安装。
3、在带式输送机中的应用
由于长距离连续输送、输送量大、运行可靠、效率高和自动化等特点，使得带式输送机成为了我国煤矿井下原煤输送系统的主要运输设备。所以，成为近几年来机电一体化技术的一个研究重点。目前，煤矿工程中主要采用的是机、电、液一体化的可控软启动装置。该装置是一种专门为平滑起动运送大惯性的载荷，如煤炭或金属矿石的长距离皮带运输机而设计的软驱动装置。至今为止，我国还未解决动态分析、在线监控技术和启动延迟技术。我国带式输送机的中间驱动点不能过多，一般为3点驱动，这样就限制了输送机的单机长度和运量。而且，输送机的监控设备功能少、可靠性较差、灵敏度和寿命都较低，和发达国家相比存在显著的差距。
4、在采煤机中的应用
电牵引采煤机是机电一体化技术在采煤机的一个典型应用。对比液压牵引，它具有以下特点：一是良好的牵引特性：可以在采煤机前进时提供牵引力，使其克服阻力移动，同时也可以在采煤机下滑时进行发电制动，向电网反馈电能；二是运行可靠，使用寿命长，电牵引和液压牵引不同，前者除电动机的电刷和整流子有磨损外，其它元件均无磨损，所以工作可靠，故障少，寿命长，维修工作量小；三是可以用于大倾角的煤层：牵引电动机轴端装有停机时防止机器下滑的制动器，因为它的设計制动力矩为电动机额定转矩的1.6—2.0倍，所以电牵引采煤机可用在40°—50°倾角的煤层，其它防滑装置无需设置了；四是结构简单、效率较高：电牵引采煤机机械传动结构简单、重量轻、尺寸小，电能转换为机械能只做一次转换，效率便可以达到99%，而液压采煤机的效率只有65%-70%左右。从1991年来，我国的电牵引采煤机有了较快的发展，也推动了煤矿生产技术的进步。 5、其他应用
一些国外生产的输送机、采煤机、综掘机等采用了电子（微电脑）控制的自动变速器，能够根据外负荷的变化情况自动改变传动系的传动比，进而使功率得到了改变，这不仅充分利用了电动机功率，同时也大大提高了能耗的经济性，操作也更为简化，降低了劳动强度，提高了设备的安全性能和作业人员操作的安全性。目前，我国在综合机械化采煤机上采用电子（微电脑）控制。可实现无人操作，使机械能在危险地带或人无法接近的地点进行作业，也配备了无线遥控装置，可以远程遥控也可微电脑编程控制。煤矿机械非常重要的一项性能指标便是电子（微电脑），因此，煤矿机械长期是在井下作业的，所以会受到潮气、煤尘、石块、通风、地质变化等多个方面因素的侵袭，此外还会受到采煤振动和冲击以及各种电、磁等的干扰。加上工作环境十分恶劣，所以电子（微电脑）控制系统必须能满足井下性能环境的要求，能在井下环境中顺利的开展工作；密封性能好，能防止水分和污物的侵入；抗压强度高、抗老化，具有较长的使用寿命；较好耐冲击和抗振性能；较强的抗干扰能力，系统能在各种干扰下可靠地工作。
此外，液压支架则向电液控制方向发展，将计算机技术与液压控制有机结合，实现定压双向邻架或成组自动移架，避免对顶板和支架产生冲击载荷。煤矿供电的特点是供电要可靠，质量要高，能满足大功率设备的要求。因此，应该推广节能型产品。高压开关柜采用维护量小，使用寿命长的真空开关。采用集中补偿和就地补偿相结合的办法提高功率因数，减少供电系统无功电流，减少无功功率损耗。目前，高、低开关柜普遍采用了“微机保护”，具备网络功能，进而实现了远程遥控、遥测、遥信和遥调。
五、机电一体化在煤矿中应用所发挥出的主要价值
在中国经济迅猛发展及煤炭行业的改革不断深化情况下，运用机电一体化已经成为了时代发展的新要求。机电一体化可以促进中国煤矿整体发展方向的要求，提高生产的安全性与高效性，采矿结构的优化性，工作环境的整洁度以及机械设备的信息化水平。机电一体化在西方等发达国家早已成为一门相对成熟的技术，在煤矿企业中广泛应用，使得企业技术水平与管理水平得到显著提高。
1、机电一体化的应用促使煤矿企业生产效率得到了提高
着眼于中国煤矿企业的生产现状，虽然绝大部分企业都已经实现了机械化生产，但从整体上看机械化水平比较低、作业环境较差、工人劳动强度大、危险性系数较强。上述这些因素的存在，严重制约了中国煤矿企业的健康、快速发展。随着机电一体化应用程度、应用水平的提高，能够在提高煤炭企业生产效率的基础上，降低生产成本，提高企业综合竞争力，这对煤矿企业发展有重要意义。
2、煤矿企业的综合效益得到了提高
机电一体化技术的综合运用，提高了煤矿企业的安全生产以及综合效益。传统的煤矿作业大多情况是在阴冷、多粉尘、潮湿的环境下进行，恶劣的环境会给工人的身体健康以及生命安全带来威胁，而运用机电一体化则可以使煤矿企业作业环境得到优化，既可以降低工人的劳动强度，也能提高企业的安全生产水平。除此之外，也带动了地方经济的发展，提供了系统集成、信息化维修等众多工作岗位，煤矿企业综合效益得到显著提升。
六、结束语
综上所述，随着计算机技术、微电子技术、传感器技术以及自动化技术的飞
快发展，机电一体化就成为社会化大生产的必然要求，也是科学技术的有机融合。煤矿企业中应用机电一体化是企业发展的必然要求，这将关系到煤矿企业的安全生产与企业职工的经济效益。近几年来，机电一体化技术在煤矿采、掘、运装备的应用和推廣，极大地提升了我国煤矿生产的综合实力，是矿山综合自动化的基础，推动了早日实现高效、安全、洁净、结构优化的现代化、高科技的煤炭工业。
参考文献
[1] 李铭、张琳《机电一体化技术的现状和发展趋势研究》[J]，《科技致富向导》2012年11期.
[2] 刘丹凤《机电一体化技术在我国煤矿机械中的应用及发展趋势研究》[J]，《才智》2013年05期.
[3] 米军学《浅谈煤炭机电一体化技术在我国煤矿企业中的应用》[J]，《中小企业管理与科技（下旬刊）》2012年14期.
[4] 张念超《我国煤矿机电一体化技术的发展现状浅析》[J]，《江西建材》2013年08期.
[5] 冯锦鹏《我国煤矿机电一体化的发展》[J]，《中小企业管理与科技（上旬刊）》2012年08期.
[6] 黄文建、郭卫凡《试论我国机电一体化技术在煤矿机械中的具体应用》[J]，《科技信息》2012年13期.
[关键词]机电一体化 煤矿 机电设备
中图分类号：TD 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）07-0273-01
一、引言
煤矿系统在利用机电一体化技术改造旧设备和开发新产品方面做了大量的工作，并取得了一定的成效。机电一体化技术顺应了当今科学技术发展的规律，显示出了强大的生命力。由于煤炭生产是将数百、数千万吨煤炭从地层深处采掘、运送到地面，因此需采用大量的机电设备才能实现这一目标，而机电一体化煤矿产品则是实现高产高效的最好选择。
二、机电一体化技术的概述
机电一体化是在机械的主功能、动力功能和控制功能上引进计算机和电子技术，将机械装置和电子设备以及软件等紧密结合起来，相互渗透，相互融合而形成的一门新兴的综合技术。它的本质不只是单纯地利用电子技术来简化或替代机械，更为重要的是将机械系统、微电子和计算机技术、信息技术组成了最佳系统。总的来说，机电一体化技术有以下几种优势：一是提高使用的安全性及可靠性，并改善使用性能；二是机电一体化产品的各种自动功能适用于不同的场合和领域，应变能力强，很大程度提高了控制和检测的灵敏度和精度，具有复合功能、调整和维护方便的特性；三是机电一体化产品均具有自动监视、诊断、报警等功能，使操作步骤更简单、方便，适用面广、生产能力强、提高工作质量。
三、煤矿机电设备管理存在的一些问题
1、机电设备维护措施不到位
机械机电设备能否正常运转，能否长时间运转是煤矿企业产量能否顺利完成的关键，煤矿企业为了顺利完成生产任务，在一定程度上，没有重视机电设备的维护和保养，到了检修周期的设备仍然在超负荷地运转，没有得到及时的维护和维修。除此之外，引进的高科技机电设备，有一些缺乏相应的检测设备，无法进行机电设备的指标、性能等参数的检测，检修以及维修机电设备所用到的工具、配件等不充分，还需要润滑、清洗等维护维修保养环节基本全部省略。在生产的过程中，形成了一系列恶劣环境，如：高温度、粉尘、腐蚀性气体等，对这些问题没有得到彻底的治理，也没有采用相关的解决措施，导致了机电设备长期使用及存放后，已经被蒙上了一层很厚的灰尘，出现生锈现象也是不可避免的，给煤矿安全生产带来了不利影响。
2、机电设备安全管理意识缺乏
随着市场经济的发展，追求企业经济利润成为各个企业的主要目标，作为煤炭企业，同样如此，主要精力在于生产，在一定程度上没有重视机电设备管理部门及相应管理人员。甚至，有些煤炭企业为了节约成本，扩大生产，减少机电设备管理人员，在一定程度上减少了机电设备管理人员的数量，更有些管理人员一身多职，无法正常开展机电设备日常管理工作。
此外，煤矿企业的一些管理人员，只把眼光盯在一些重大事故的防范上，例如：火灾、水灾、瓦斯爆炸等等，而对于机电设备所发生的故障重视不够；一些设备管理人员缺乏安全管理意识，工作过程中，往往走个过场，敷衍了事，没有真正按照国家的相关规定来进行，导致一些机电设备从一开始的选型，到以后的采购、验收、维修等一系列环节出现或这或那的问题。一些设备即使存在安全隐患，仍然在带病运转，一些机电设备已经处于报废阶段，缺仍然高附和运行。
3、机电设备管理人员素质偏低
根据相关调查数据可知，从事煤炭行业机电设备管理的人员当中，受到正规高等教育的管理人员只有10%，更多的管理人员是从普通的操作人员中选拔出来的，这些人普遍是文化水平低、安全意识淡薄、安全专业技术水平较低、安全知识不够扎实、进行过本岗位短期培训。这些现象就使得管理人员在工作中，往往不按规定进行检查，导致机电设备运行过程中频频发生故障，不仅影响了煤炭的生产效率，更给煤炭企业造成了巨大的经济损失。？
四、机电一体化技术在煤矿中的具体应用
1、在线监控、自动报警及故障自诊
对煤矿机械的电动机、传动系统、工作装置、制动系统和液压系统等的在线运行状态进行时时监控，一旦出现故障能动报警并准确地指出故障的部位，这样不仅有利于改善操作员的工作条件，也能提高工作效率，由此延长了设备的使用寿命。
2、在提升机中的应用及发挥的作用
目前，矿井提升机是煤矿机电一体化、自动化水平最高的设备，全数字化交直流提升机，尤其是内装式提升机，从结构上将滚筒和驱动合为一体，机械结构大大简化，充分体现了机械—电力电子—计算机—自动控制的综合体。而全数字化提升机高度可靠，采用总线方式，大大简化了电器安装。
3、在带式输送机中的应用
由于长距离连续输送、输送量大、运行可靠、效率高和自动化等特点，使得带式输送机成为了我国煤矿井下原煤输送系统的主要运输设备。所以，成为近几年来机电一体化技术的一个研究重点。目前，煤矿工程中主要采用的是机、电、液一体化的可控软启动装置。该装置是一种专门为平滑起动运送大惯性的载荷，如煤炭或金属矿石的长距离皮带运输机而设计的软驱动装置。至今为止，我国还未解决动态分析、在线监控技术和启动延迟技术。我国带式输送机的中间驱动点不能过多，一般为3点驱动，这样就限制了输送机的单机长度和运量。而且，输送机的监控设备功能少、可靠性较差、灵敏度和寿命都较低，和发达国家相比存在显著的差距。
4、在采煤机中的应用
电牵引采煤机是机电一体化技术在采煤机的一个典型应用。对比液压牵引，它具有以下特点：一是良好的牵引特性：可以在采煤机前进时提供牵引力，使其克服阻力移动，同时也可以在采煤机下滑时进行发电制动，向电网反馈电能；二是运行可靠，使用寿命长，电牵引和液压牵引不同，前者除电动机的电刷和整流子有磨损外，其它元件均无磨损，所以工作可靠，故障少，寿命长，维修工作量小；三是可以用于大倾角的煤层：牵引电动机轴端装有停机时防止机器下滑的制动器，因为它的设計制动力矩为电动机额定转矩的1.6—2.0倍，所以电牵引采煤机可用在40°—50°倾角的煤层，其它防滑装置无需设置了；四是结构简单、效率较高：电牵引采煤机机械传动结构简单、重量轻、尺寸小，电能转换为机械能只做一次转换，效率便可以达到99%，而液压采煤机的效率只有65%-70%左右。从1991年来，我国的电牵引采煤机有了较快的发展，也推动了煤矿生产技术的进步。 5、其他应用
一些国外生产的输送机、采煤机、综掘机等采用了电子（微电脑）控制的自动变速器，能够根据外负荷的变化情况自动改变传动系的传动比，进而使功率得到了改变，这不仅充分利用了电动机功率，同时也大大提高了能耗的经济性，操作也更为简化，降低了劳动强度，提高了设备的安全性能和作业人员操作的安全性。目前，我国在综合机械化采煤机上采用电子（微电脑）控制。可实现无人操作，使机械能在危险地带或人无法接近的地点进行作业，也配备了无线遥控装置，可以远程遥控也可微电脑编程控制。煤矿机械非常重要的一项性能指标便是电子（微电脑），因此，煤矿机械长期是在井下作业的，所以会受到潮气、煤尘、石块、通风、地质变化等多个方面因素的侵袭，此外还会受到采煤振动和冲击以及各种电、磁等的干扰。加上工作环境十分恶劣，所以电子（微电脑）控制系统必须能满足井下性能环境的要求，能在井下环境中顺利的开展工作；密封性能好，能防止水分和污物的侵入；抗压强度高、抗老化，具有较长的使用寿命；较好耐冲击和抗振性能；较强的抗干扰能力，系统能在各种干扰下可靠地工作。
此外，液压支架则向电液控制方向发展，将计算机技术与液压控制有机结合，实现定压双向邻架或成组自动移架，避免对顶板和支架产生冲击载荷。煤矿供电的特点是供电要可靠，质量要高，能满足大功率设备的要求。因此，应该推广节能型产品。高压开关柜采用维护量小，使用寿命长的真空开关。采用集中补偿和就地补偿相结合的办法提高功率因数，减少供电系统无功电流，减少无功功率损耗。目前，高、低开关柜普遍采用了“微机保护”，具备网络功能，进而实现了远程遥控、遥测、遥信和遥调。
五、机电一体化在煤矿中应用所发挥出的主要价值
在中国经济迅猛发展及煤炭行业的改革不断深化情况下，运用机电一体化已经成为了时代发展的新要求。机电一体化可以促进中国煤矿整体发展方向的要求，提高生产的安全性与高效性，采矿结构的优化性，工作环境的整洁度以及机械设备的信息化水平。机电一体化在西方等发达国家早已成为一门相对成熟的技术，在煤矿企业中广泛应用，使得企业技术水平与管理水平得到显著提高。
1、机电一体化的应用促使煤矿企业生产效率得到了提高
着眼于中国煤矿企业的生产现状，虽然绝大部分企业都已经实现了机械化生产，但从整体上看机械化水平比较低、作业环境较差、工人劳动强度大、危险性系数较强。上述这些因素的存在，严重制约了中国煤矿企业的健康、快速发展。随着机电一体化应用程度、应用水平的提高，能够在提高煤炭企业生产效率的基础上，降低生产成本，提高企业综合竞争力，这对煤矿企业发展有重要意义。
2、煤矿企业的综合效益得到了提高
机电一体化技术的综合运用，提高了煤矿企业的安全生产以及综合效益。传统的煤矿作业大多情况是在阴冷、多粉尘、潮湿的环境下进行，恶劣的环境会给工人的身体健康以及生命安全带来威胁，而运用机电一体化则可以使煤矿企业作业环境得到优化，既可以降低工人的劳动强度，也能提高企业的安全生产水平。除此之外，也带动了地方经济的发展，提供了系统集成、信息化维修等众多工作岗位，煤矿企业综合效益得到显著提升。
六、结束语
综上所述，随着计算机技术、微电子技术、传感器技术以及自动化技术的飞
快发展，机电一体化就成为社会化大生产的必然要求，也是科学技术的有机融合。煤矿企业中应用机电一体化是企业发展的必然要求，这将关系到煤矿企业的安全生产与企业职工的经济效益。近几年来，机电一体化技术在煤矿采、掘、运装备的应用和推廣，极大地提升了我国煤矿生产的综合实力，是矿山综合自动化的基础，推动了早日实现高效、安全、洁净、结构优化的现代化、高科技的煤炭工业。
参考文献
[1] 李铭、张琳《机电一体化技术的现状和发展趋势研究》[J]，《科技致富向导》2012年11期.
[2] 刘丹凤《机电一体化技术在我国煤矿机械中的应用及发展趋势研究》[J]，《才智》2013年05期.
[3] 米军学《浅谈煤炭机电一体化技术在我国煤矿企业中的应用》[J]，《中小企业管理与科技（下旬刊）》2012年14期.
[4] 张念超《我国煤矿机电一体化技术的发展现状浅析》[J]，《江西建材》2013年08期.
[5] 冯锦鹏《我国煤矿机电一体化的发展》[J]，《中小企业管理与科技（上旬刊）》2012年08期.
[6] 黄文建、郭卫凡《试论我国机电一体化技术在煤矿机械中的具体应用》[J]，《科技信息》2012年13期.