武小青

（潞安礦業(yè)集團(tuán)公司常村煤礦 山西 長治 046102）

我國的煤炭工業(yè)從早期的手工勞作到現(xiàn)在的高科技采煤技術(shù)，期間經(jīng)歷了多個(gè)發(fā)展階段，由于我國煤礦工業(yè)開采技術(shù)的進(jìn)步，對(duì)于我國的其他各項(xiàng)事業(yè)都起到了很好的推動(dòng)作用。在歷史發(fā)展的今天，我們要求對(duì)煤炭工業(yè)提出更高的要求，并且煤炭工業(yè)技術(shù)也出現(xiàn)了多次大的轉(zhuǎn)折。作為重要能源的煤炭必須大幅度地提高產(chǎn)量和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，應(yīng)用現(xiàn)代科技成果，努力提高綜合機(jī)械化和自動(dòng)化水平。作為煤炭工業(yè)重要內(nèi)涵之一的機(jī)電一體化技術(shù)尤為突出。

1 我國煤炭企業(yè)機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用隨著國內(nèi)進(jìn)口采掘機(jī)械的不斷引進(jìn)和部分國產(chǎn)化，煤礦機(jī)電一體化水平不斷增高，并且取得了一定的成效。隨著煤礦生產(chǎn)不斷向高水平發(fā)展，對(duì)控制水平和規(guī)模的要求也越來越高，從而又加速了機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，但是我國煤炭系統(tǒng)中自動(dòng)化水平相對(duì)發(fā)達(dá)國家而言還有一定距離。

1.1 煤礦設(shè)備的一體化和程序化

目前，煤礦的機(jī)械設(shè)備部分應(yīng)用了先進(jìn)的機(jī)電一體化技術(shù)，但還沒有形成系統(tǒng)化態(tài)勢(shì)。國有新建大中型煤礦應(yīng)用情況較好，傳統(tǒng)的中小煤礦應(yīng)用則較差。我國的煤機(jī)企業(yè)在煤礦機(jī)械生產(chǎn)中，需要由零散的技術(shù)手段向系統(tǒng)化配套方面轉(zhuǎn)化。機(jī)電一體化產(chǎn)品在程序化應(yīng)用，特別是煤炭企業(yè)的機(jī)械裝備上，與國際同行業(yè)相比還有很大的差距。程序化是煤礦企業(yè)機(jī)械機(jī)電一體化發(fā)展的必然。

1.2 我國煤礦的井下智能設(shè)備

井下機(jī)器人、智能化作業(yè)設(shè)備是煤礦機(jī)電一體化技術(shù)提供的完整的獨(dú)立設(shè)備，是對(duì)采煤行業(yè)的一種巨大的貢獻(xiàn)。我國大型礦山設(shè)備，特別是井下機(jī)電設(shè)備，由于設(shè)備能力、可靠性和檢測(cè)智能控制水平不高，嚴(yán)重影響機(jī)器的工作可靠性和安全生產(chǎn)。為了徹底改變這一落后的局面，在采煤機(jī)械方面提出的目標(biāo)是，實(shí)現(xiàn)采煤、掘進(jìn)、運(yùn)輸和支護(hù)設(shè)備的機(jī)電（液）一體化。

1.3 礦井安全生產(chǎn)監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)

礦井安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)是最能體現(xiàn)煤礦機(jī)電一體化的技術(shù)之一。目前，我國大多數(shù)煤礦都安裝了監(jiān)控系統(tǒng)，大大提高了井下安全，雖然國內(nèi)安全監(jiān)控系統(tǒng)基本能滿足煤礦要求，但由于相應(yīng)配套的傳感器存在種類少、壽命短、維護(hù)工作量大等不足，導(dǎo)致在許多監(jiān)控系統(tǒng)工作可靠性不高，系統(tǒng)利用率低。

1.4 礦井運(yùn)輸提升設(shè)備

帶式輸送機(jī)不僅能滿足長距離的連續(xù)輸送，而且具有輸送量大、運(yùn)行可靠、效率高和自動(dòng)化等特點(diǎn)，已成為我國煤礦井主要的運(yùn)輸裝置。所以，其已成為當(dāng)今機(jī)電一體化技術(shù)的研究重點(diǎn)。我國已自行生產(chǎn)制造了多個(gè)品種和多種類型的帶式輸送機(jī)。

1.5 礦井提升設(shè)備

在提升機(jī)的安全保護(hù)上，國外也已實(shí)現(xiàn)了全微機(jī)監(jiān)控，所有安全部件都采用雙線回路，安全監(jiān)控回路采用冗余技術(shù)以確保提升機(jī)的安全運(yùn)行，以微機(jī)為核心的故障診斷裝置已投入使用，提升已實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化。目前，我國的提升機(jī)多為全數(shù)字提升機(jī)，全數(shù)字提升機(jī)不僅能夠進(jìn)行可重復(fù)性故障尋址、診斷和自診斷，而且還可以進(jìn)行簡單而迅速的通信。

2 我國煤炭企業(yè)機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展與創(chuàng)新

煤炭行業(yè)的發(fā)展歷經(jīng)艱辛，之所以取得如此輝煌的現(xiàn)代化成果，與煤炭機(jī)電技術(shù)進(jìn)步是密不可分的。隨著煤礦現(xiàn)代化進(jìn)程的加快和安全技術(shù)的高速發(fā)展，井下各種監(jiān)測(cè)、監(jiān)控系統(tǒng)逐漸增多，如果這些監(jiān)測(cè)、監(jiān)控系統(tǒng)處于相互獨(dú)立的狀態(tài)，各種系統(tǒng)自成體系，各自為政，信息不能互通，勢(shì)必造成通信線路重復(fù)投資，重復(fù)建設(shè)，系統(tǒng)維護(hù)量增大，整體可靠性差，維修、維護(hù)困難，信息不能綜合利用等缺陷，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在煤礦的廣泛應(yīng)用很好地解決了這些問題?，F(xiàn)在，計(jì)算機(jī)控制和網(wǎng)絡(luò)可以覆蓋到煤礦井下現(xiàn)場(chǎng)、覆蓋到單臺(tái)設(shè)備、單個(gè)數(shù)據(jù)測(cè)量點(diǎn)，在地面的任一臺(tái)聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)經(jīng)授權(quán)均能直接查閱有關(guān)的信息，或向井下發(fā)送有關(guān)的信息，各級(jí)管理者可以在車間、區(qū)隊(duì)、礦井、企業(yè)乃至世界各地實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的調(diào)度、控制和管理。這些網(wǎng)絡(luò)、控制系統(tǒng)都改變著傳統(tǒng)煤炭行業(yè)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，給現(xiàn)代化礦井的優(yōu)化調(diào)度、科學(xué)管理等帶來革命性變化。

煤礦機(jī)電技術(shù)及裝備的主要發(fā)展趨向應(yīng)當(dāng)是：跟蹤產(chǎn)業(yè)科技前沿，開發(fā)有自主知識(shí)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)，以其高適應(yīng)性、大型化、大功率化、遙控和自動(dòng)化占領(lǐng)技術(shù)制高點(diǎn)；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(cè)以及微處理器、計(jì)算機(jī)和專家系統(tǒng)的應(yīng)用等，將逐步成為現(xiàn)代化煤礦機(jī)電技術(shù)發(fā)展的重要標(biāo)志。

2.1 加強(qiáng)機(jī)電一體化方面的管理

加強(qiáng)機(jī)電一體化方面的管理首先要抓好設(shè)備的技術(shù)管理；其次要抓好機(jī)電設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)管理，發(fā)揮機(jī)電、安全生產(chǎn)管理的雙重職能；再次，搞好機(jī)電設(shè)備的管理，要敢于大膽革新，對(duì)設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造。而具體到實(shí)際的生產(chǎn)工作現(xiàn)場(chǎng)，就設(shè)備而言，我們應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際，結(jié)合維修、維護(hù)中存在的問題，對(duì)設(shè)備進(jìn)行合理的技術(shù)改造，使其為我所用，更好地發(fā)揮設(shè)備的效能。

2.2 煤礦企業(yè)機(jī)電一體化智能控制

采掘作業(yè)是在非結(jié)構(gòu)環(huán)境下進(jìn)行的，這種環(huán)境不僅難以建模，而且具有很強(qiáng)的不確定性，礦井安全及災(zāi)害的預(yù)測(cè)與控制帶有更大的不確定性，因此智能控制在煤炭領(lǐng)域的開發(fā)與應(yīng)用有其重要的現(xiàn)實(shí)意義和巨大的潛力。

2.3 煤礦企業(yè)機(jī)電一體化的電力電子學(xué)及電氣傳動(dòng)自動(dòng)化

近年來，我國在煤礦電氣傳動(dòng)及其自動(dòng)化方面進(jìn)行了交流調(diào)速與數(shù)字化直流調(diào)速系統(tǒng)的應(yīng)用研究工作并取得了很好的進(jìn)展，與此同時(shí)，還引進(jìn)了國外先進(jìn)的采用現(xiàn)代交流調(diào)速的礦井提升機(jī)與采煤機(jī)，顯然，這對(duì)提高我國煤礦電氣傳動(dòng)及其自動(dòng)化的水平，并爭取盡快趕上世界先進(jìn)水平將起到積極的推動(dòng)作用。

3 結(jié)語

機(jī)電一體化是諸多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶，是社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求。其不僅極大地提高了煤礦的生產(chǎn)水平和能力，還創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。只有用全新的方式和更短的時(shí)間，研發(fā)更多具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的機(jī)電一體化產(chǎn)品，煤礦生產(chǎn)才能不斷向高水平發(fā)展，從而進(jìn)一步加速機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。因此采用新的機(jī)電一體化技術(shù)裝備的煤礦，能夠使企業(yè)獲得更加顯著的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，這也是一個(gè)煤礦企業(yè)循環(huán)促進(jìn)不斷發(fā)展的過程。

［1］王洪波.機(jī)電一體化技術(shù)及其應(yīng)用研究[J].中國集體經(jīng)濟(jì),2007(6).

［2］祁小平.機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)[J].中國科技信息,2007(12).

［3］石美峰.機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展與思考[J].山西焦煤科技,2007(3).

［4］王樹璞.煤礦綜采設(shè)備機(jī)電一體化的現(xiàn)狀和發(fā)展[J].能源基地建設(shè),1995(1):22-24.

［5］張莉.機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦中的應(yīng)用[J].山西煤炭干部管理學(xué)院學(xué)報(bào),2007(1):88.