论煤矿机电一体化技术

论煤矿机电一体化技术（通用6篇）

篇1：论煤矿机电一体化技术

论煤矿机电一体化技术

随着微电子、计算机,网络、人工智能及生物工程等高新技术的飞速发展,机电一体化已成为与高新技术融为一体的代名词而且机电一体化技术对控制水平和规模的`要求日渐提高,在社会生产中,机电一体化技术的广泛应用能够获得更加显著的技术效益,经济效益和社会效益,这是一个循环促进不断发展的过程,在煤矿的现代化生产中同样起着举足轻重的作用.

作 者：代魁  作者单位：河南煤业化工集团永贵公司安顺分公司机电科 刊 名：中国科技财富 英文刊名：FORTUNE WORLD 年，卷(期)： “”(10) 分类号： 关键词：煤矿机电一体化   煤矿机电一体化产品  

篇2：论煤矿机电一体化技术

摘要：近年来，我国各行各业竞相发展，依靠机电一体化技术，大幅度地提高产品的性能、质量和可靠性，提高制造水平，增加产品的应变能力，提高劳动生产率，节约大量能源和材料消耗。煤炭系统也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，取得一定的成效。它已使人们清楚地认识到，机电一体化技术和产品的发展，是实现高效、安全、机械化采煤和煤矿机电产品更新换代的重要途径。针对机电一体化技术在煤矿中的应用进行阐述，并对其发展趋势进行分析。摘要：近年来机电一体化技术的应用和推广极大地提升了我国煤矿生产的综合实力，为实现高效、安全、洁净、结构优化的煤炭业生产打下了扎实的基础。文章对煤矿机电一体化技术在我国的应用以及机电管理进行阐述。关键词：机电一体化技术；煤矿；应用；发展趋势；煤矿机电；自动化；设备应用与管理

引 言

随着科学技术不断发展，机电一体化技术的发展也越来越快，机电一体化技术正朝着高性能、高精度、高速度、高柔性化和模块化方向发展。我国的机电一体化技术虽然发展较快，但与国际先进水平还存在较大的差距，我们需要坚持应用先进技术的方向，不断创新，培养大批能从事机电一体化企业及相关的生产、建设、管理、服务第一线的高等工程技术应用性人才。机电一体化技术专业人员主要从事机电一体化产品的开发、设计、制造、安装、调试、运行、检修和营销等技术与管理工作。由于机电一体化技术应用领域广泛，因此具有较大的就业岗位群。

一、概述

机电一体化技术就是机械、计算机、信息处理和自动控制技术综合运用的复合技术，是微电子技术向传统机械工程渗透而形成的融合机械工程、电气工程、计算机技术、信息技术等为一体的新兴综合技术。机电一体化技术顺应了当今科学技术发展的规律，示了强大的生命力。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。机电一体化将机械与电子技术融为一体，使物流、能流、信息流融为一体。

二、机电一体化技术在煤矿中的主要应用

1机电一体化技术在提升机中的应用矿井提升机是目前煤矿机电一体化、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，充分体现了机械一电力电子一计算机一自动控制的综合体。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，此外，硬件配置简单，互相兼容。..九五期问，国 产数字化直流提升机已成为煤矿提升机的首选机型。我国研制成功的具有自主知识产权的全数字化提升机，其核心部分..ASCS是由双..CPU构成的计算机系统，其性能先进、操作简便、准确可靠。此外，我国还应用..sIMADYND和..s7研制成功了第一台交一交变频器供电的交流提升机。目前，最大装机容量已达到..5000kW，主、副井提升机可做到全自动化，不需要专门的绞车司机。

机电一体化技术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。与液压牵引相比，它具有一下特点：

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，也可以在采煤机下滑时进行发电制动，向电网反馈电能。

可用于大倾角煤层：牵引电动机轴端装有停机时防止机器下滑的制动器，因为它的设计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..4O。～50。倾角的煤层，而不需要其它防滑装置。

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，因此工作可靠，故障少，寿命长，维修工作量小。

反应灵敏，动态特性好：电控系统能及时调整各种参数，防止采煤机超载运行。

结构简单、效率高：电牵引采煤机机械传动结构简单、尺寸小、重量轻，电能转换为机械能只做一次转换，效率可达99％，而液压采煤机的效率只有65％一70％左右。

煤炭总院上海分院与波兰玛克公司合作，研制成功我国第一台采用交流变频调速 MG344一PWD型薄煤层强力爬底板电牵引采煤机以来，我国的电牵引采煤机有了较快的发展。国内上海天地公司、太原矿山机械厂、西安煤机厂、鸡西煤机厂等都生产交流变频和直流电牵引采煤机，而且得到了广泛的应用。经过近2O年的研制开发，我国的电牵引采煤机逐步走向成熟，为煤矿生产技术的进步起到了积极的推动作用。

机电一体化技术在带式输送机中的应用带式输送机由于长距离连续输送、输送量大、运行可靠、效率高和易于实现自动化等特点，已成为我国煤矿井下原煤输送 系统的主要运输设备。因此，成为近几年来机电一体化技术的研究重点。目前主要采用机、电、液一体化的..CST可控软启动装置。它是一种专门为平滑起动运送大惯性载荷，如煤炭或金属矿石的长距离皮带运输机而设汁的软骄动装置．一条皮带运输机可以由一台或几台CST驱动。由于尚未解决动态分析和在线监控技术以及启动延迟技术，我国带式输送机的中间驱动点不能不知过多，～般为三点驱动，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。

煤矿机电一体化装置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。我国神华集团大柳塔矿采用从德国和美国引进的电液控制的支架，移架速度为6~8秒／架，最快的移架速度达3秒／架。龟液控制装置还可检测支架的工作状态。

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..微机保护，具备网络功能，可以实现远程遥控、遥测、遥信和遥调。

三、煤矿机电一体化技术应用的发展趋势

我国自造的煤矿机电一体化设备都具有智能化、程序化、信息化的特点，以及设备体积小、操作、维护方便、保护齐全、性能可靠等优点。这些设备在煤炭生产中的广泛应用，不仅减轻了操作人员的劳动强度，而且极大地提高了煤矿的生产水平和能力，创造了巨大的经济效益和社会效益。但是，我国的煤矿机电一体化技术与发达国家相比，还有一定的差距，因此还有很多的工作需要继续研究，其未来的发展趋势是：

开发有自主知识产权的以煤矿开采技术及配套装备为主导的核心技术，研究具有自主知识产权的核心装置：

增加产品的通信功能，以适应综合自动化的需要；开发以微处理器和微机为基础的矿井设备工况和健康监测以及微处理器、计算机和专家系统的应用等；煤矿机器人仍然是煤矿机电一体化技术今后研究的重点之一。机电一体化技术煤矿生产中的应用机电一体化技术包括基础的机械技术、以及计算机与信息技术、系统技术、自动控制技术动技术。而在在矿井的生产过程中，采煤工艺的先进与否直接影响整个矿井的生产能力。因此，要尽量选用先进的采煤工艺，从而到矿井的高产高效的目的。随着我国工业控制自动化技术的发展，煤矿机电自动化在矿上的应用目益增多。

因为煤矿是高危行业，提高机电设备自身的安全可靠程度和自动化程度，最大减少用人，是实现矿井长治久安的关键所在，因此煤矿机电的自动化有力推动了企业安全高效、又好又快发展。

电气自动化在采矿机械设备中的应用采煤机从中厚煤层起步，发展到薄煤层、大功率、大采高强力滚筒采煤机。从有链牵引、无链液压牵引方式，逐渐发展到了电磁滑差无链电牵引和变频调速无链电牵引。液压支架高度从薄煤、中厚到厚煤层，支架型式由占主导的掩护式，逐渐发展到有四柱支撑式低位放顶煤、两柱式的高位放顶煤(单输送机)、两柱掩护式低位放项煤液压支架等多种架型。液压支架电液控制系统在美国、澳大利亚、德国等煤炭生产发达国家得到了普遍的应用，液压支架电液控制系统是实现综采工作面高产高效的关键技术设备，是今后发展的必然方向充分发挥机电一体化技术在煤矿开采中的作用。目前从国内煤矿的技术、经济条件和效益出发，电液控制液压支架主要用于年产400万t以上的一次采全高长壁工作面，600万t以上各项煤工作面及薄煤层高效开采工作面。将在近年内结合各矿特点尝试液压支架的电液控制系统。

我国电气自动化的应用使采煤的过程更加人性化，综采工作面装备远程监控及专家诊断系统的可靠性是国产采煤机研究的主要内容。该系统能够实现综采装备液压支架和采煤机的远程监控，使采煤机根据煤层的变化实现自动割煤、煤层的软硬自动调节采煤速度，检验并完善动态监测综采支架液压系统压力和各受力点的状态，自动调节支架推移输送机的拉移等，使综合机械化水平上一个新的台阶。

煤矿机电一体化技术矿井运输提升产品的应用在煤矿生产中，因为现代化煤矿发展的需要，对煤矿机械化采煤提出更高的要求，因此随之对井下、井上的运输和 提升系统的要求也就越来越高。如今，对于国外一些采煤技术比较先进的国家，煤矿井下大巷的运输系统大多是采用带式运输机，他们基本上是采用直流式交流变频装置驱动方式，主要以电力电子器件为核心。

在我国，大多数煤矿井下生产已经实现了皮带化，采用大巷强力带式运输机运输的方式也非常普遍。另外，计算机控制系统发展也非常迅速，它们具有很多种及时故障诊断和自我保护等功能，如应用过程中的轴承温度、倒转、跑偏及断带等故障，可能在某些方面没有面面俱到，在使用上还不能满足一些功能，但是从发展的角度看问题，这的确是一个很好的开始。而全数字化提升机高度可靠，采用总线方式，使电器安装大大简化，此外，硬件配置简单，互相兼容。我国研制成功的具有自主知识产权的全数字化提升机，其核心部分ASCS是由双 CPU构成的计算机系统，其性能先进、操作简便、准确可靠。机电一体化技术在综合机械化采煤中的应用，使设备动作趋于协调，且安全性、可靠性大为提高，操作性能更加完善，为煤炭企业带来了更高的经济效益。

矿井安全生产监测监控系统中的应用矿井安全生产 监控系统是最能体现煤矿机电一体化的技术之一。20世纪 90年代以来，紧跟世界监测监控系统的发展潮流，我国自行研制开发出了一批具有世界先进水平的监控系统，如煤炭科学研究总院重庆分院的KJ90系统、煤炭科学研究总院常州自动化研究所的KJ95系统等。自此，大大小小的系统生产厂家如雨后春笋般的不断出现，不仅为各煤矿提供了更多的选择机会，且促进了各厂家在市场竞争条件下不断提高产品质量和服务意识。经过多年的实践表明，安全监测监控系统为煤矿安全生产和管理起到了十分重要的作用，基本代表了我国煤矿监测监控系统的技术水平。

四、煤矿机电管理存在的主要问题

1机电管理职能部门作用没有充分发挥尽管各地方煤矿一般都设置了机电管理部门，但大多数矿井机电科都承担 2种职能：一是机电管理，二是机电生产。

机电科管理人员的主要精力放在应付生产上，管理作用没能充分发挥。一些地方煤矿的领导对机电管理重视不够，大量压缩机电人员，造成机电管理人员不足，机电专业组织未能健全，机电管理网络经常中断，机电 职能管理作用淡化，技术手段落后。

机电队伍整体素质较低及机电技术力量薄弱一些地方煤矿机电管理人员文化较低，专业技术水平不高，未系统学习设备管理理论和企业管理理论，机电管理凭经验进行。机电职工一般未接受机电专门技术培训，理论知识不足，实践经验缺乏，违章作业经常发生。设备故障较高，因电气失爆而引起的瓦斯、煤尘爆炸事故几乎年年发生。用电管理 两票三制坚持不严，带电作业，约时停送电时有发生。

设备存在隐患较多设备老、旧、杂、带病运转，安全设施、保护装置不全，距《煤矿安全规程》要求差距较大。提升系统缺少缓冲装置和托罐装置，电控系统、制动系统保护不全。井筒装备锈蚀严重，末能定期防腐。有的矿井为了赶产，不能保证主副井2h的停产检修时间，绞车的实际提升负荷超过设计提升能力。一些固定设备的电压表、电流表、压力表、真空表、安全阀未按规定定期校验。井下电气设备没有按规定做电气试验，过流保护整定过大，漏电保护、煤电钻综保、照明信号综合保护、输送机保护、风电闭锁、瓦斯电闭锁甩掉不用或 试验及记录不规范。井下局部接地极及连线的材质、工艺不符合要求，安装不合格。非阻燃的电缆、输送带仍在井下使用。电气设备失爆现象屡见不鲜。

改进地方煤矿机电管理的办法重视机电管理，首先是矿井领导人重视机电管理，这是加强机电管理的关键。机电管理人员要经常向矿领导汇报机电工作，多提工作建议，以获得领导的支持。

因矿制宜建立机电管理机构，授予职权，统一管理矿井机电管理机构体系不论采取哪种形式，都必须授予机电部门职权，实行统一管理。一般机电部门要具有以下职权，即：制定机电管理规章制度杈；编制部署机电工作计划权；设备配件分配权：制止违章作业权：追查机电事故权；检查评比考核奖罚权：机电业务骨干调整调动工作监督权。

认真落实规章制度，扎实地做好设备综合管理。加大机电培训。达到培训的目的各矿应建立设备综合管理体系，完善设备综合管理制度，配齐设备管理人员，实行流程化管理，扎实地做好设备综合管理工作，确保设备管理制度化、正常化、规范化。培训上提高职工学习积极性，严谨机电培训走过场。能实现要我学到我要学的转变，培训达到目的。

对我国煤矿机电一体化技术的思考在20世纪，我国煤矿机电一体化技术(产品)取得了较大的发展，机电一体化技术应用到了煤矿每个环节，但相对国外先进煤矿还是比较落后的。因此，要让我国煤矿机电一体化技术达到世界先进技术水平，必须掌握信息时代机电一体化技术的特点和相关技术发展的动态。

应提高我国煤矿机电一体化产品的规范化、标准化、系列化和通用化的程度：以计算机为机电一体化的核心装置，因为计算机运算和存贮能力非常强，且体积和功耗小，更加适合于工作空间狭小的煤矿机电一体化产品，在设计煤矿机电一体化产品时，应尽可能的选用功能强大的嵌入式计算机，从而保证工作性能更可靠：对于新开发的煤矿机电一体化产品应具有通信功能，同时，要选用很好的开放性和高可靠性的通信模块，方便与控制网络进行连接通信控制；煤矿机电一体化产品需要达到智能化发展水平，能判断机电设备和周围环境的状态，使设备能自动适应环境并以最优的状态工作，同时能快 速地对所采集的参数进行分析，从而对故障进行诊断，再根据这些诊断结果对以后工作过程中的故障进行预测；要对矿用传感器进行深入研究和开发，提高矿用传感器的可靠性和使用寿命，同时考虑传感器的数字化、集成化、智能化和多维化，使矿用传感器在比较恶劣的工作环境下进行信号的测量，并保证其测量；准确度，并具有自校正、自诊断、状态识别和自我调节等功能；要关注国内外高新技术的发展，将那些适于煤矿井下工作环境的高新技术用于煤矿机电一体化产品，从而提高煤矿现代化，达到煤矿自动化生产。

参考文献

1殷际英．机电一体化实用技术[Ｍ]．北京：化学工业出版社，2003 2芮延年．机电一体化系统设计[Ｍ]． 北京：机械工业出版社，2004．

结束语

当然，机电一体化的发展不是孤立的，与机电一体化相关的技术还有很多，并随着科学技术的发展，各种技术相互融合的趋势将越来越明显，机电一体化技术的发展与应用也将更加广阔。

近年来，随着微电子技术、计算机技术、软件技术、传感器技术和自动化技术的飞快发展，信息流成为机电一体化的主要特色。其产品实现自动化、数字化、智能化，在性能和功能方面均实现了质的飞跃。

因此，机电一体化技术是企业信息化的重要支撑技术，是矿山综合自动化的基础。机电一体化技术在煤矿采、掘、运装备的应用和推广，极大地提升了我国煤矿生产的综合实力，为实现高效、安全、洁净、结构优化的煤炭工业生产打下了扎实的基础。

鸣

谢

篇3：论煤矿机电一体化技术

1 煤矿机电一体化技术的概念

煤矿机电一体化技术最早被引入的行业是机械制造行业, 这使得一些人狭隘的认为机电一体化技术只属于机械制造行业。其实, 随着经济和科技的发展, 机电一体化技术已经被应用到了各行各业之中。机电一体化技术是指以原有的机械技术作为基础, 在此基础上融入光学技术、自动控制技术、计算机技术及微电子技术, 使得原有的机械技术更加高效和具有科学性。

针对煤炭行业来说, 煤炭机电一体化技术就是在生产中引入机电一体化技术, 使得原有的机械操作水平、生产效率和生产安全性获得提升, 减轻工作人员的劳动强度。具体到煤矿开采时, 采用计算机控制, 可以使得开采的各个环节更加精确, 对于开采的进度、安全性可以实现更好的控制; 而具体到煤炭开采安全监控方面来说, 可以通过计算机强大的处理和联系能力, 对安全隐患及时的发现和预警, 避免和减少煤炭生产安全事故的发生。

2 引入机电一体化技术对于煤炭企业意义

机电一体化技术在煤炭生产中的应用, 使得单个矿井的年产量由最初的几万吨发展到现在的上千万吨。随着煤炭生产中机电一体化技术的普及和成熟, 煤炭生产的年产量被不断刷新, 煤炭生产的安全性也大为提高, 工人的工作环境和工作强度大为改善。机电一体化技术在煤炭生产中具有极为重要的意义, 我们需要对机电一体化技术在煤炭生产中得应用进行研究分析, 使其更好地服务于煤炭的生产。

3 煤矿机电一体化技术的在煤炭企业生产中的应用

机电一体化技术凭借其自身具有的方便、快捷、安全、高效的特点, 在煤炭生产中发挥的作用越来越广, 应用的范围也越来越大。从大的方面来说, 机电一体化技术在煤炭生产中的应用主要有以下几个方面: (1) 在采煤机械中的应用。二十世纪90 年代, 我国的煤炭研究院和波兰玛克公司共同研发出首台变频调速薄煤层强力爬底板电牵引采煤机, 型号为MG3442PWD, 该采煤机械具有运行可靠、使用寿命长、反应灵敏、牵引特性好等优点, 成为机电一体化技术在煤炭机械应用中的典型范例; (2) 在矿井安全监测方面的应用。机电一体化技术在矿井安全监测方面的应用对于矿井的安全生产具有极为重要的意义。从二十世纪80 年代到现如今, 通过30 多年对外国先进监控系统的学习、研究、消化和实践, 我国研制出了适合我国煤炭生产实际情况的安全监测系统, 并提出了“以风定产、先抽后采、监测监控”的12 字方针和一些煤矿安全生产的规章制度。这些安全系统和方针、规章制度的提出, 保证了煤炭生产的顺利进行; (3) 在矿井提升机方面的应用。矿井提升是最能反映机电一体化技术的方面。目前, 矿井提升已经完全实现了数字化, 这使得设备的安装和使用都得到了极大的简化。我国自行研制的交—交变频器供电的交流提升机2001 年在焦作古汉山矿投入运行。该系统的投入使用使得提升机的安全性大为提升, 且系统的自动化程度更高, 操作更为方便快捷。

4 煤矿机电一体化技术的发展趋势分析

随着经济和科技的发展, 煤炭生产过程必将要求更加的高效、安全、简单, 这就要求机电一体化技术必须随着煤炭生产要求的变化而不断发展, 从而更好地服务于煤炭的生产。

4. 1 煤矿机电一体化技术将向智能化发展

随着科技的不断进步, 智能化已经在很多领域中得到应用, 并且取得了非常不错的效果。煤炭生产想要实现更加简单、安全、高效的目标, 机电一体化技术向智能化发展将成为必然的趋势。目前, 一些地方的煤炭生产已经尝试将机电一体化技术向智能化转变, 取得了一定的效果, 但是还是存在很多不足之处。因此, 在今后的工作和研究中, 完善现有机电一体化技术的智能化, 从而使得煤炭生产和安全监督工作在开展过程中可以变得更加的精确, 最大限度地保证煤炭生产高效、安全、简单地进行。

4. 2 煤矿机电一体化技术将向微型化发展

随着科技的日新月异, 机电设备的微型化已经逐渐成为一种潮流。体积更小, 性能相同或者更加优越的微型设备在使用和运输时更加的方便和快捷。众所周知, 在煤炭生产中, 由于设备体积较大给生产和运输都带来了极大的不便, 一定程度上阻碍了煤炭的生产。为了使煤炭生产过程不因为机电设备的体积而受到影响, 机电一体化技术将向微型化发展已经成为一种必然趋势。面对目前煤炭机电一体化技术将向微型化转变出现的种种问题, 需要相关技术人员经过不懈的努力和实践, 最终实现煤炭机电一体化技术的微型化。

4. 3 煤矿机电一体化技术将向绿色化技术发展

随着地球环境的日益恶化, 人们对于环境保护的意识日益的增强。在生产过程中实现绿色生产, 不产生或者少产生污染, 已经成为各行各业极为重视的问题。煤炭生产是一个污染比较严重的生产过程, 将其整个过程向绿色化生产转变已经成为一个急待解决的问题。因此, 在煤炭生产过程中, 除了对目前的生产模式进行优化, 还需要对贯穿于生产各个环节的机电一体化技术进行改进, 使得其可以满足绿色生产的要求。煤炭机电一体化技术向绿色化技术转变, 也必将是煤炭机电一体化技术发展的一个趋势。

5 结论

煤矿机电一体化技术在煤炭生产中的应用, 极大地提高了煤炭生产产量和安全性。如何更好地让其在煤炭生产中发挥作用, 是我们必须面对的一个难题。为了解决这个难题, 我们需要了解煤炭机电一体化技术目前应用的范围和发展的趋势, 从而更加合理有效的开展相关的工作。

参考文献

[1]刘耀海.浅谈机电一体化技术的应用与发展趋势[J].信息系统工程, 2012, 10.

[2]李婷婷.煤矿机电一体化技术的发展趋势浅析[J].科技与企业, 2013, 20.

[3]机电一体化实用手册[M].北京:科学出版社, 2007.

[4]袁丽平.机电一体化的应用与发展趋势[J].科学大众, 2009, 3.

[5]胡兵.探究煤炭机电一体化技术的发展趋势[J].商情, 2012, 45.

篇4：论煤矿机电一体化技术

关键词：煤矿；机电；一体化技术

一、煤矿机电一体化的研究意义

1.1增加了劳动收入

煤矿机电一体化技术在煤矿行业中的运用极大的提高了煤矿的开采下效率　，增加了煤矿开采的产量　，企业的生产效益大幅度提升　，随之而来的是劳动者收入的增加　，进而促进了居民的消费。同时煤炭行业的兴盛带动了其它行业的蓬勃发展　，进而促进了社会的经济发展。

1.2保障劳动者地生命安全

近年来　，煤矿行业中事故时有发生。保证劳动者安全生产已成为社会最关注的话题之一。传统煤矿挖掘中。矿工经常处于潮湿阴暗的环境中　，高负荷的劳作　，简陋的施工环境　，这些都是悬在劳动者头上的一把刀　，随时都会危及劳动者的生命安全。煤矿机电一体化的运用　，有效的减少了工人们再矿井中作业的时间　，同时煤矿机电一体书自身具备的监控系统　，能实时监控开采过程　，降低了风险发生的概率　，从而保障了工人们的生命安全。

1.3极大的提高了劳动效率

煤矿机电一体化技术的应用改变了传统的劳作模式　，降低了工人们的劳动强度　，同时提高了企业的生产效率。

二、煤矿机电一体化技术的具体应用

2.1　监测监控系统

煤矿生产中　，最重要的就是保障生产者的生命安全。监控安全生产系统就是煤矿机电一体化的一个重要运用。随着科学的发展　，我国从国外引进了一批先进的监控系统来保证煤矿开采安全进行。同时　，我国也自主研发了一系列的监控系统　，其中比较著名的是　KJ90　和　KJ95　系统。实践证明　，安全监控系统在煤矿开采过程中起到了很大的作用。

2.2　电牵引采煤设备

在矿井综合采煤的应用中　，最典型的一个应用就是电牵引采煤机。相比于液压牵引机　，电牵引采煤机具有以下优点　：

1）可开采大倾角煤层　，并且自身带有防滑装置

2）寿命长　，运行可靠。实际工作中　，电牵引采煤机智慧磨损整流子和电刷　，而不会损坏其他部件。因此　，电牵引挖煤机维护起来成本更低　，使用寿命更长　，故障更少。

3）牵引特性更好。电牵引采煤机不仅能在向前工作中提供牵引力　，还可以在向下滑的时候发电制动　，并给电网反馈能量。

4）动态性好　，反应灵敏。电牵引挖煤机的电控系统可以有效并适时地调整系统的各种参数　，使之高效的进行生产　，而且操作简单。在我国　，煤矿行业中　，国产采煤机占据了主导地位　，各个采煤机生产商都对电牵引采煤机进行了研发　，并被广泛用于实际的开采中　，这对我国采煤行业起到了很好的促进作用。

2.3　矿井运输

目前来说　，带式输送机是运用最广泛的原煤运输装置。带式输送机具有运输量大、连续运输、操作简单、运行安全等优点　，同时它具有易于实现自动化的特点。因此　，带式输送机已成为煤矿机电一体技术的研究重点。

2.4　矿井提升设备。

目前国内常用的提升机为内装式提升机　，这也是机电一体化技术的典型设备。它将简化了机械结构　，让滚筒和驱动成为一个整体。矿井提升体又传统的模式实现了数字化提升。

2.5　液压支架电液控制系统。

液压支架电液控制系统的研发起步相对较晚　，国内自主研制的液压支架电业控制系统仍然处于初级阶段　，目前所使用的液压支架电液系统主要是从国外引进的。液压支架电液控制系统就是将液压控制与计算机技术相结合　，让定压双向邻架或是自动移架　，从而避免对支架和顶板产生冲击。

三、煤矿机械中机电一体化技术应用的意义

3.1提高了矿山开采的经济效益

机电一体化不仅是机械设备上的一次全新的进步，同时也给煤矿带来了前所未有的进步，一方面采煤量有了很大程度的提高，其次，煤矿工人的劳动强度适当得到了减轻；再次，机电一体化在煤矿中的应用，降低了矿山的开采费用，使煤矿的经济效益得到了增加，同时还带动了相关产业的发展，在很大程度上推进了地方经济的进步。

3.2提高了安全的煤矿开采工作环境

煤矿工作本身就是一个高危险性的工种，每年煤矿的事故都会有所发生，煤矿的工作安全性时刻危及着人们的生命财产的安全，机电一体化技术在煤矿中的应用，在很大程度上降低了事故的发生率，不仅在一定程度上提高了工作效率，还在安全方面有了很大的保障。

四、煤矿机电一体技术的前景以及发展方向

目前来说，国内研发的煤矿机电一体化设备都具有程序化、智能化、信息化的特点　，兼具操作简单、维护方便、性能可靠，体积小等优点。煤矿机电一体技术在煤炭行业中的广泛应用使得企业的效益大幅度增加　，同时降低了工人们的劳动强度。

4.1　以计算机为核心技术　，自主研发的煤矿机电一体设备

计算机　，已经成为信息化时代的标志　，未来科技发展的方向必然紧紧围绕着计算机发展　，因此将计算机技术和煤矿产业紧密结合起来　，开发出具有自主知识产权的煤矿机电一体设备将是未来发展的必然。

4.2　产品信息化

煤矿机电一体设备是一项综合的技术　，为了适应其发展的要求　，应增加设备的通信功能。

4.3　煤矿机器人

机器人已经运用到社会的很多方面　，机器人具备智能化　，更适合矿井工作　，从而极大的降低煤矿行业中的安全风险　，因此煤矿机器人必然成为今后研究的热门项目。

五、结论

煤矿事业在我国经济发展中起到了很大的作用　，煤矿机电一体化技术所具有的智能化、信息化、程序化以及运行简单、维护方便、体积小等特点　，必然会让煤矿机电一体化技术在未来发展中得到广泛地运用。机电一体技术在煤炭行业中的运用使得开采煤矿的安全性能大幅度增加　，并且极大的提高了企业的生产下频率。关注国内外煤矿机电一体化技术的动向　，自主研发先进的机电一体化设备　，这是社会发展的必然　，也将产生极大的经济效益。

综上所述，随着我国煤矿事业的发展，机电工程在其中也起着越来越重要的作用，并向着智能化的方向发展，机电工程涉及的专业和领域较多，其在技术方面也有了较快的发展，随着人民生活水平的提高，人们对机电工程的质量的要求也越来越高，特别是在煤矿领域中，我国的煤矿电气传动和自动化方面的应用都取得了一定的进展，机电一体化技术的进步与发展也带来我国煤矿行业的发展，机电一体化技术的实效性和安全性都在煤矿行业中得以体现出来，因此把握好机电一体化技术的应用及发展工作也显得越来越重要。

参考文献：

[1]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，（7）。

[2]雷福海。论煤矿机电一体化技术[J]民营科技，2012，（4）。

[3]赵旭。煤矿机电一体化技术的研究、管理及应用[J]科学之友，2012，（7）。

[4]郭敬林。浅谈机电一体化技术在煤矿的应用[J]山东煤炭科技，2012，（2）。

[5]王梅菊。煤矿机电一体化的应用现状及对策[J]科技与企业，2012，（7）。

篇5：煤矿机电一体化的技术应用论文

机电一体化在煤矿各个生产环节的应用，不仅改善了设备的使用性能，延长了其使用寿命，更是在很大程度上提高了工人的劳动效率，降低了劳动强度，减少了同一时间段的作业人数，这对于高产高效矿井的实现具有重大意义。

3.2 提高了矿山开采的经济效益

机电一体化的出现及完善为煤矿带来了新一轮的改革，一方面取代了以前较为陈旧的设备，大大提高了煤炭开采的效率;其次，机电一体化技术在煤矿中的广泛应用，在很大程度上减少了人力、物力、财力的投入，使煤矿的总体经济效益得到大幅度提升，最后，机电一体化技术在煤矿上的逐渐应用推动了煤炭相关产业的进步，进一步的提高了矿山开采的经济效益。

3.3 保证了煤矿开采较为安全的工作环境

随着机电一体化技术在煤矿中的广泛应用，极大地改善了井下的安全状况，监测监控技术的应用能及时准确地将各个设备、巷道硐室的动态信息完整地呈现出来，如有设备故障或灾害事故能做出及时的报警，从而能为相关工作人员提供充足的时间做出准备工作，减少灾害的发生或降低事故的波及范围，为煤矿开采提供一个较为安全的环境。

参考文献：

[1]孙长春.煤矿机电一体化技术研究进展[J].现代矿业，(4).

[2]米军学.浅谈煤炭机电一体化技术在我国的应用[J].实用科技，(5).

[3]姚桂玲.机电一体化技术在煤矿生产中的应用研究[J].煤炭技术，(8).

篇6：机电一体化技术在煤矿中的应用

摘要 ····································· 1 前言 ····································· 2 第一章、机电一体化技术的概述 ························· 3 第二章、机电一体化技术的发展历程和趋势 ···················· 4 第三章、机电一体化技术的研究在煤矿生产中的重要意义 ·············· 5 3.1 提高劳动效率 ······························ 5 3.2 提高了劳动安全保障 ··························· 5 3.3 增加了经济效益和矿工的劳动收入 ····················· 5 第四章机电一体化技术在煤矿中的应用 ······················ 6 4.1 机电一体化技术在采煤机中的应用 ····················· 6 4.2 机电一体化技术在提升机中的应用 ····················· 6 4.3 机电一体化技术在带式输送机中的应用 ··················· 6 4.4 其他 ·································· 6 第五章 机电一体化技术发展趋势 ························· 8 5.1 光机电一体化方向 ···························· 8 5.2 柔性化方向 ······························· 8 5.3 智能化方向 ······························· 8 5.4 仿生物系统化方向 ···························· 8 5.5 微型化方向 ······························· 8 结论 ····································· 10 致谢 ····································· 11 参考文献 ··································· 12

摘 要

本文对机电一体化技术进行了概述, 简要介绍了机电一体化技术的发展历程和趋势, 论述了机电一体化技术的研究在煤矿生产中的重要意义, 重点介绍了机电一体化技术在煤矿生产中的应用。

关键词:煤矿 机电一体化 意义 应用

引 言

由于现代科学技术的不断发展，简单的机械已无法继续满足工业的生产，在这种需求下，极大地推动了不同学科的交叉与渗透，导致了工程领域朝着微电子技术和计算机技术等高科技领域迅速发展，逐渐演化为一新名词——机电一体化。这项综合技术使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化，使工业由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。

第一章、机电一体化技术的概述

“ 机电一体化”(Mechatronics)是集机械、电子、计算机和信息技术等多种技术有机结合的一门交叉综合技术。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。它的本质不仅是单纯地利用电子技术来简化或替代机械,更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。

机电一体化技术具有下述优势:提高使用的安全性和可靠性、改善使用性能。机电一体化产品均具有自动监视、报警、诊断等功能,大大简化了操作步骤并且简单、方便;适用面广、生产能力强、工作质量高。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。机电一体化产品具有复合技术和复合功能,它的它的自动化检验和自动监视功能可对工作过程中出现的故障自动采取措施,使工作恢复正常。第二章、机电一体化技术的发展历程和趋势

机电一体化技术经历了四个发展阶段:准备阶段,计算机的出现标准着机电一体化技术的产生。上个世纪六十年代,日本首先提出这个名词,但是限于当时的技术水平,该技术无法得到广泛的推广和应用;起步阶段,信息技术,微电子技术的发展成熟和第四代电子产品的商品化是机电一体化这一设想变成了现实,在这一时期,机电一体化的影响不断扩大,并取得了较大发展;发展时期,进入八十年代,机电一体化技术已为全世界学者所嘱目,机电一体化技术和产品已像雨后春笋般出现;蓬勃发展时期,九十年代至今,各种新技术出现并取得突破性的发展,日新月异的变化使机电一体化技术和产品扩展到人们生活的各个领域。

我国制造的机电一体化产品都具有智能化、程序化、信息化的特点,以及设备体积小、操作、维护方便、保护齐全、性能可靠等优点,机电一体化产品的广泛应用减轻了劳动强度,提高了生产力水平,创造了巨大的经济和社会效益。然而,我国的机电一体化技术与发达国家相比差距还很大,其未来的发展趋势是:

开发有自主知识产权的核心技术,研究具有自主知识产权的核心装置;增加产品的通信功能,以适应综合自动化的需要;开发以微处理器和微机为基础的矿井设备工况和健康监测以及微处理器、计算机和专家系统的应用等;机器人仍然是机电一体化技术今后研究的重点之一。第三章、机电一体化技术的研究在煤矿生产中的重要意义

3.1 提高劳动效率

机电一体化产品的应用使过去落后的生产方式得到极大的改变,大量新型自动化电子设备的使用彻底转变了煤矿的作业模式,明显降低了工人的劳动强度,大幅提升了劳动生产率,极大地提高了劳动效率。

3.2 提高了劳动安全保障

传统的煤矿工作环境非常恶劣,在潮湿、充满煤尘的环境中长时间、高负荷地工作严重影响到矿工的身体健康和生活质量,某些情况下还会危及到他们的人身安全。采用机电一体化设备进行煤炭的采掘、运输、提升等,不仅可以使矿工从繁重的体力劳动中解脱出来,而且还能降低发生事故和危险的几率,防止工伤和职业病的发生,保证了矿工的生命安全。

3.3 增加了经济效益和矿工的劳动收入

煤矿机电一体化技术的运用使得煤炭的产量大幅提高,增加了企业的经济效益,同样使矿工的劳动收入有所提高,改善矿工的生活质量。煤矿企业的快速发展带动了其它相关行业的快速发展,对地方经济的快速发展起到积极的推动作用。

第四章机电一体化技术在煤矿中的应用

4.1 机电一体化技术在采煤机中的应用

机电一体化技术在采煤机的一个典型应用就是电牵引采煤机。它具有许多液压牵引采煤机不具备的优势和特点:良好的牵引特性。在采煤机前进时它可以提供牵引力,在采煤机下滑时它还可以进行发电制动;可用于大倾角煤层。牵引电动机轴端装有停机时防止机器下滑的制动器,可用在40°～50°倾角的煤层,而不需要其它防滑装置;运行可靠,使用寿命长。与液压牵引不同是电牵引采煤机除电动机的电刷和整流子有磨损外,其它元件没有磨损,因此运行可靠,使用寿命长,维修量小;反应灵敏,动态特性好;结构简单、效率高。电牵引采煤机机械传动结构轻便简单,只做一次转换电能转换为机械能,转换效率可高达99%,而液压采煤机的电能转换机械能的转换效率只有65%～70%左右。

4.2 机电一体化技术在提升机中的应用

目前煤矿机电一体化、自动化水平最高的设备是矿井提升机,为全数字化交直流提升机。尤其是内装式提升机,在结构上将滚筒和驱动合二为一,大大简化了机械结构,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,使电器安装大大简化,此外,硬件配置简单,互相兼容。我国研制成功的具有自主知识产权的全数字化提升机,其核心部分ASCS是由双CPU构成的计算机系统,其性能先进、操作简便、准确可靠。

4.3 机电一体化技术在带式输送机中的应用

带式输送机是我国煤矿井下输送系统的主要运输设备,具有长距离连续输送、输送量大、运行可靠、效率高和易于实现自动化等特点。因此,近几年来带式输送机已成为机电一体化技术的研究重点。目前主要采用机、电、液一体化的CST可控软启动装置。它是一种专门为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。一条皮带运输机可以由一台或几台CST驱动。由于尚未解决动态分析和在线监控技术以及启动延迟技术,我国带式输送机一般为3点驱动,对输送机的单机长度和运量存在一定的限制。而且,输送机的监控设备的功能、可靠性、灵敏度和寿命都与发达国家相比存在显着的差距。

4.4 其他

煤矿机电一体化设备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。煤矿供电要求是供 电要可靠,质量要高,能满足大功率设备。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。目前高、低开关柜普遍采用了“微机保护”,具备网络功能,可以实现远程遥控、遥测、遥信和遥调。

机电一体化技术是企业信息化的重要支撑技术,目前已经成为矿山综合自动化的基础。机电一体化技术在煤矿采、掘、运装备的应用和推广,极大地提升了我国煤矿生产的综合实力,为实现高效、安全、洁净、结构优化的煤炭工业生产打下了扎实的基础。

机电一体化系统是机械、电子和信息等功能各异的技术融为一体的综合系统，其构成要素或子系统之间的接口极为重要，从某种意义上说，机电一体化系统设计归根结底就是接口设计概念设计是产品设计进程中最富创新性的阶段之一，原理方案设计则是概念设计的核心，对提高产品性能、降低产品成本有决定性的影响[2]．近年来，国内外研制了一些能够实现特定功能的功能原理解的设计知识目录或知识库，探索了单一功能原理解的计算机表达及智能搜索策略，研制了能对单一功能求解的试验系统口。5]．但对多学科领域集成的机电一体化系统概念设计阶段的功能原理求解，尤其是基于接口特征匹配的机电一体化系统功能原理求解的研究却很少见到报道．本文着重探讨了基于接口特征匹配的机电一体化系统功能原理求解策略和实现方法． 第五章 机电一体化技术发展趋势

5.1 光机电一体化方向

一般机电一体化系统是由传感系统、能源（动力）系统、信息处理系统、机械结构等部件组成的。引进光学技术、利用光学技术的先天优点，就能有效地改进机电一体化系统的传感系统、能源系统和信息处理系统。

5.2 柔性化方向

未来机电一体化产品，控制和执行系统有足够的“冗余度”，有较强的“柔性”，能较好地应付突发事件，被设计成“自律分配系统”。在这种系统中，各子系统是相互独立工作的，子系统为总系统服务，同时具有本身的“自律性”，可根据不同环境条件做出不同反应。其特点是子系统可产生本身的信息并附加所给信息，在总的前提下，具体“行动”是可以改变的。这样，既明显地增加了系统的能力（柔性），又不因某一子系统的故障而影响整个系统。

5.3 智能化方向

今后的机电一体化产品“全息”特征越来越明显，智能化水平越来越高。这主要得益于模糊技术与信息技术（尤其是软件及芯片技术）的发展。

5.4 仿生物系统化方向

今后的机电一体化装置对信息的依赖性很大，并且往往在结构上是处于“静态”时不稳定，但在动态（工作）时却是稳定的。这有点类似于活的生物：当控制系统（大脑）停止工作时，生物便“死亡”，而当控制系统（大脑）工作时，生物就很有活力。就目前情况看，机电一体化产品虽然有向仿生物系统化方向发展的趋势，但还有一段漫长的道路要走。

5.5 微型化方向

目前，利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术，在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。当这一成果用于实际产品时，就没有必要再区分机械部分和控制器部分了。那时，机械 8 和电子完全可以“融合”，机体、执行结构、传感器、CPH 等可集成在一起，体积很小，并组成一种自律元件。这种微型化是机电一体化的重要发展方向。

结 论

随着煤矿生产不断向深部水平发展，对控制水平和规模的要求越来越高，从而会进一步加速机电一体化技术的发展和进步。目前各种高科技术的发展，如网络、光纤、人工智能及生物工程等高新技术，已经渗入到机电一体化技术之中，使机电一体化产品功能更强大、性能更优越，智能化程度也越来越高。因此，采用新的机电一体化技术装备的煤矿企业，会获得更加显著的技术、经济和社会效益，循环促进、不断发展下去。