機電一體化在煤礦中的應用及發展趨勢論文
機電一體化在煤礦中的應用及發展趨勢論文，由于煤礦機電一體化在世界范圍內受到廣泛的關注和研究，它的各種優勢已經被世界大部分產煤國家和企業所發現和應用，本文由此進行研究。
機電一體化在煤礦中的應用及發展趨勢論文【1】
摘 要：中國是個能源大國，煤礦資源儲量豐富，煤炭產量巨大。
機電一體化是一門集機械、電子、計算機和信息技術等多種技術有機結合的技術。
具體到煤礦行業，煤礦機電一體化就是在煤礦企業中采用先進的機電一體化技術來提升原有的機械操作水平，提高煤炭開采效率及其安全性能。
目前，機電一體化技術已經在煤礦行業得到應用。
關鍵詞：機電一體化，煤礦，采煤機，皮帶機，提升機
一、引言
中國是個能源大國，煤礦資源儲量豐富，煤炭產量巨大。
但是，由于我國人口眾多，人均資源占有量卻非常低，因此我國又是能源小國。
當前，努力研究機電一體化技術在煤礦產業中的推廣和應用，有利于通過提高采煤工藝中的各個方面的技術，提高綜合采煤設備的先進程度，來不斷地增強我國采煤工業的整體實力，進一步加快我國煤炭開采的速度，同時也影響和決定著我國采煤技術方向的發展方向。
煤炭開采技術直接影響煤礦礦井的產能釋放，隨著煤礦開采地域的不斷擴大和延伸，以及采煤機械的更新換代，傳統采煤工藝已經不能滿足國家發展對能源的需求，現代綜合采煤工藝的發展進步必須通過不斷創新才能跟上時代步伐，因此機電一體化技術在煤礦行業的應用越來越重要。
二、機電一體化技術及其意義
機電一體化是一門集機械、電子、計算機和信息技術等多種技術有機結合的技術。
具體而言，它是在單純機械技術的基礎之上，綜合利用計算機技術、微電子技術、光學技術以及自動控制技術等先進技術而構成的設備集成，新的設備比先前的生產模式更加具有先進性和時代感。
機電一體化技術主要有五方面的優勢：第一，機電一體化技術提高了設備的安全性和可靠性，進一步優化了設備的使用性能;第二，機電一體化產品具有自動監視、報警、診斷等輔助功能，簡化了操作步驟，降低了勞動強度。
第三，機電一體化設備的工作質量高、生產能力強、適用范圍寬;第四，機電一體化產品具有較高的控制靈敏度和檢測精度;第五，機電一體化設備便于調整和維護維修。
具體到煤礦行業，煤礦機電一體化就是在煤礦企業中采用先進的機電一體化技術來提升原有的機械操作水平，提高煤炭開采效率及其安全性能。
例如，機電一體化能夠使煤礦實現全面的計算機控制，事先極端煤礦的開采進度，預測礦井的可開采度，實現遠程遙控挖掘作業，全程監控井下作業情況，及時發現安全隱患，降低礦井事故發生率。
機電一體化技術的出現和發展，對煤礦發展具有重要的意義。
第一，機電一體化能夠提高煤礦設備的自動化程度，提高勞動效率，改善生產方式，降低工人勞動強度。
第二，機電一體化提高了煤礦系統的勞動安全保障能力，降低發生事故和危險的幾率，保證了礦工的生命安全。
第三，機電一體化增加了煤礦企業的經濟效益和煤礦工人的勞動收入，同時，煤礦企業的快速發展帶動了其它行業的發展，促進地方區域經濟的快速發展。
三、機電一體化技術在煤礦中的應用
目前，機電一體化技術已經在煤礦行業得到應用，筆者對煤礦機電一體化進行了綜合分析，認為主要體現在以下三個方面：
第一，機電一體化技術在采煤機的應用。
機電一體化技術在煤礦行業最典型的應用在于電牽引采煤機設備的開發和推廣，這種機電一體化采煤機相比大多數電牽引采煤機具有多種特點和優勢：第一，電牽引采煤機最主要的特征就是它具有良好的牽引特性，電牽引采煤機在前進過程中可以不斷地提供牽引力。
第二，電牽引采煤機能夠保證在采煤系統下滑作業時進行發電制動，其軸端裝有停機時防止機器下滑的制動器，因此非常適用于大傾角煤層的開采，尤其適用于50°±10°傾角范圍的煤層，并且不需要其它防滑裝置。
第三，電牽引采煤機易損原件少，除了電動機的電刷和整流子容易磨損意外，再無其它易損元件，因此具有維修量小、運行可靠、壽命長、效率高等優點。
第二，機電一體化技術在提升機的應用。
礦井提升機是目前煤礦機電一體化、自動化水平最高的設備，典型產品為全數字化交直流提升機，其中以內裝式提升機最具代表性，該設備在結構上采用合二為一的驅動和滾筒裝置，大大簡化了機械結構，充分體現了機械、電子、計算機以及自動化技術的有機結合。
當前，我國已經成功研制出具有自主知識產權的全數字化提升機，其核心部分ASCS是由2個CPU構成的計算機系統，具有性能先進、操作簡便、準確可靠等優點。
第三，機電一體化技術在皮帶機的應用。
我國煤礦井下輸送系統的主要運輸設備是皮帶機，它能夠滿足長距離連續輸送，并且皮帶機具有輸送量大、運行可靠、效率高和易于實現自動化等優點。
目前主要采用機、電、液一體化的CST可控軟啟動裝置，我國煤礦皮帶機一般采用3點驅動技術，并且需要相應地限制輸送機的單機長度和運量，該項技術與世界發達國家相比存在著一定的差距。
另外，煤礦機電一體化技術在其他煤礦設備上也有比較廣泛的應用，例如：利用計算機技術與液壓控制的有機結合，實現定壓雙向鄰架或成組自動移架，避免對頂板和支架產生沖擊載荷。
機電一體化技術是企業信息化的重要支撐技術，并且已經成為世界礦山綜合自動化系統開發的基礎。
在我國，煤礦機電一體化技術在煤礦的開采、挖掘、裝車、運輸等方面的應用，以及推廣，極大地提升了我國煤礦生產的綜合實力，促進了高效、安全、潔凈、結構優化的煤炭工業生產的進一步發展。
四、煤礦機電一體化技術的發展趨勢
國內機電一體化的興起主要是在建國初期，直到上個世紀七八十年代起才普遍進入計算機時代，從而促進了機電一體化的進程，也取得了明顯的突破。
進入本世紀以來，智能技術的開發，全方位提高了機電一體化水平，促使計算機技術得到更加全面的應用。
煤礦機電一體化是隨著機電一體化的發展而發展的，它與機電一體化的發展是統一的，同步進行的。
煤礦機電一體化未來發展趨勢如下：第一，煤礦機電設備更加智能化，智能化系統是21世紀才開始流行起來的新興技術，因此其使用范圍和完善水平都存在著明顯缺陷，因此煤礦機電設備的智能化成為一個重要的研究方向;第二，煤礦機電設備更加微型化，微型化在煤礦機電一體化中的應用并不成熟，它伴隨著微電子技術的興起而發展。
雖然經歷了三十多年的發展歷程，微型化技術仍然存在著不足之處，需要繼續改善;第三，煤礦機電設備更加系統化，煤礦企業機電一體化所包容的范圍越來越廣，所使用的技術范圍也逐漸擴增，隨著這些種類的繁多，就產生了一個關鍵的問題：如何能夠使這些差異很大的技術有機的組合起來，以發揮更大作用。
迄今為止，尚未有一個國家或企業能夠很好地充分利用這些技術的優勢，無法避免其缺陷，因此該項內容也成為今后發展的一個重要方向。
我國的機電一體化技術未來的發展趨勢在于開發有自主知識產權的核心技術，研究具有自主知識產權的核心裝備，增加產品通信功能，實現產品的綜合自動化，以及研發工業機器人。
參考文獻
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機電一體化技術在煤礦的應用與發展趨勢論文【2】
摘要：近年來，我國各行各業競相發展，依靠機電一體化技術，大幅度地提高產品的性能、質量和可靠性，提高制造水平，增加產品的應變能力，提高勞動生產率，節約大量能源和材料消耗。
煤炭系統也在利用機電一體化技術改造舊設備和開發新產品方面做了大量的工作，取得一定的成效。
它已使人們清楚地認識到，機電一體化技術和產品的發展，是實現高效、安全、機械化采煤和煤礦機電產品更新換代的重要途徑。
針對機電一體化技術在煤礦中的應用進行闡述，并對其發展趨勢進行分析。
關鍵詞：機電一體化技術;煤礦;應用;發展趨勢
概述機電一體化技術就是機械、計算機、信息處理和自動控制技術綜合運用的復合技術，是微電子技術向傳統機械工程滲透而形成的融合機械工程、電氣工程、計算機技術、信息技術等為一體的新興綜合技術。
機電一體化技術順應了當今科學技術發展的規律，示了強大的生命力。
由于煤炭生產是將數百、數千萬噸煤炭從地層深處采掘、運送到地面，因此需采用大量的機電設備才能實現這一目標，而機電一體化煤礦產品則是實現高產高效的最好選擇。
機電一體化將機械與電子技術融為一體，使物流、能流、信息流融為～體。
機電一體化技術在煤礦中的主要應用.1機電一體化技術在提升機中的應用礦井提升機是目前煤礦機電一體化、自動化水平最高的設備，全數字化交直流提升機。
尤其是內裝式提升機，從結構上將滾筒和驅動合為一體，機械結構大大簡化，充分體現了機械一電力電子一計算機一自動控制的綜合體。
而全數字化提升機高度可靠，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，國產數字化直流提升機已成為煤礦提升機的首選機型。
我國研制成功的具有自主知識產權的全數字化提升機，其核心部分.. ASCS是由雙.. CPU構成的計算機系統，其性能先進、操作簡便、準確可靠。
此外，我國還應用.. 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。
目前，最大裝機容量已達到.. 5000kW，主、副井提升機可做到全自動化，不需要專門的絞車司機。
機電一體化技術在采煤機中的應用電牽引采煤機是機電～體化技術在采煤機的一個典型應用。
與液壓牽引相比，它具有一下特點：
良好的牽引特性：可以在采煤機前進時提供牽引力，使其克服阻力移動，也可以在采煤機下滑時進行發電制動，向電網反饋電能。
可用于大傾角煤層：牽引電動機軸端裝有停機時防止機器下滑的制動器，因為它的設計制動力矩為電動機額定轉矩的1.6～2.0倍，所以電牽引采煤機可用在.. 4O。～50。
傾角的煤層，而不需要其它防滑裝置。
運行可靠，使用壽命長，電牽引和液壓牽引不同，前者除電動機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。
反應靈敏，動態特性好：電控系統能及時調整各種參數，防止采煤機超載運行。
結構簡單、效率高：電牽引采煤機機械傳動結構簡單、尺寸小、重量輕，電能轉換為機械能只做一次轉換，效率可達.. 99%，而液壓采煤機的效率只有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速.. MG344一PWD型薄煤層強力爬底板電牽引采煤機以來，我國的電牽引采煤機有了較快的發展。
國內上海天地公司、太原礦山機械廠、西安煤機廠、雞西煤機廠等都生產交流變頻和直流電牽引采煤機，而且得到了廣泛的應用。
經過近2O年的研制開發，我國的電牽引采煤機逐步走向成熟，為煤礦生產技術的進步起到了積極的推動作用。
機電一體化技術在帶式輸送機中的應用帶式輸送機由于長距離連續輸送、輸送量大、運行可靠、效率高和易于實現自動化等特點，已成為我國煤礦井下原煤輸送系統的主要運輸設備。
因此，成為近幾年來機電一體化技術的研究重點。
目前主要采用機、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送大慣性載荷，如煤炭或金屬礦石的長距離皮帶運輸機而設汁的軟驕動裝置...一條皮帶運輸機可以由一臺或幾臺CST驅動。
由于尚未解決動態分析和在線監控技術以及啟動延遲技術，我國帶式輸送機的中間驅動點不能不知過多，～般為三點驅動，這樣就限制了輸送機的單機長度和運量。
而且，輸送機的監控設備功能少、可靠性較差、靈敏度和壽命都較低，和發達國家相比存在顯著的差距。
煤礦機電一體化裝置液壓支架則向電液控制方向發展，r將計算機技術與液壓控制有機結合，實現定壓雙向鄰架或成組自動移架，避免對頂板和支架產生沖擊載荷。
我國神華集團大柳塔礦采用從德國和美國引進的電液控制的支架，移架速度為6~8秒/架，最快的移架速度達3秒/架。
龜液控制裝置還可檢測支架的工作狀態。
煤礦供電的特點是供電要可靠，質量要高，能滿足大功率設備的要求。
因此應該推廣節能型產品。
高壓開關柜采用維護量小，使用壽命長的真空開關。
采用集中補償和就地補償相結合的辦法提高功率因數，減少供電系統無功電流，減少無功功率損耗。
目前高、低開關柜普遍采用.. 微機保護，具備網絡功能，可以實現遠程遙控、遙測、遙信和遙調。
煤礦機電一體化技術應用的發展趨勢我國自造的煤礦機電一體化設備都具有智能化、程序化、信息化的特點，以及設備體積小、操作、維護方便、保護齊全、性能可靠等優點。
這些設備在煤炭生產中的廣泛應用，不僅減輕了操作人員的勞動強度，而且極大地提高了煤礦的生產水平和能力，創造了巨大的經濟效益和社會效益。
但是，我國的煤礦機電一體化技術與發達國家相比，還有一定的差距，因此還有很多的工作需要繼續研究，其未來的發展趨勢是：
開發有自主知識產權的以煤礦開采技術及配套裝備為主導的核心技術，研究具有自主知識產權的核心裝置：
增加產品的通信功能，以適應綜合自動化的需要;開發以微處理器和微機為基礎的礦井設備工況和健康監測以及微處理器、計算機和專家系統的應用等;煤礦機器人仍然是煤礦機電一體化技術今后研究的重點之一。
結束語近年來，隨著微電子技術、計算機技術、軟件技術、傳感器技術和自動化技術的飛快發展，信息流成為機電一體化的主要特色。
其產品實現自動化、數字化、智能化，在性能和功能方面均實現了質的飛躍。
因此，機電一體化技術是企業信息化的重要支撐技術，是礦山綜合自動化的基礎。
機電一體化技術在煤礦采、掘、運裝備的應用和推廣，極大地提升了我國煤礦生產的綜合實力，為實現高效、安全、潔凈、結構優化的煤炭工業生產打下了扎實的基礎。
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