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　　摘要：隨著煤礦生產(chǎn)不斷向深部水平發(fā)展，對控制水平和規(guī)模的要求越來越高，加速了機電一體化技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。進(jìn)入21世紀(jì)，我國煤礦機電一體化技術(shù)的研究和應(yīng)用均有重大突破，尤其在煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控、鋼絲繩檢測、大型設(shè)備綜合后備保護(hù)及礦井生產(chǎn)過程自動控制方面取得可喜成績。采用機電一體化產(chǎn)品的煤礦，能夠獲得可觀的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和社會效益。

　　關(guān)鍵詞：煤礦機電一體化產(chǎn)品;煤炭生產(chǎn);應(yīng)用

　　一、機電一體化

　　機電一體化是集機械技術(shù)、微電子技術(shù)、光學(xué)技術(shù)、自動控制技術(shù)、計算機技術(shù)、信息技術(shù)、接口技術(shù)、軟件編程技術(shù)等多學(xué)科的交叉綜合，它的發(fā)展和進(jìn)步依賴并促進(jìn)了相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。我國在20世紀(jì)80年代成立機電一體化領(lǐng)導(dǎo)小組，并將該技術(shù)列為”863”計劃。機電一體化止朝著智能化、網(wǎng)絡(luò)化、微型化、柔軟性化、系統(tǒng)化發(fā)展，它的發(fā)展對煤炭系統(tǒng)產(chǎn)生了很大的沖擊，采用機電一體化產(chǎn)品將大大改善煤礦生產(chǎn)的勞動強度、工作環(huán)境及安全系數(shù)，同時在降低能耗、保證安全生產(chǎn)方面也實現(xiàn)了特定的價值。它可不必更換設(shè)備，而對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)過程進(jìn)行必要的調(diào)整、改革，對傳統(tǒng)的機械工業(yè)注入新鮮的血液，實現(xiàn)文明生產(chǎn)。

　　二、機電一體化的核心技術(shù)

　　1.機械技術(shù)：是機電一體化的基礎(chǔ)，機械技術(shù)的著眼點在于如何與機電一體化技術(shù)相適應(yīng)，利用其高、新技術(shù)來更新概念，實現(xiàn)結(jié)構(gòu)上、材料上、性能上變更，滿足減小重量、縮小體積、提高精度、提高剛度及改善性能要求。

　　2.計算機與信息技術(shù)：其中信息交換、存取、運算、判斷與決策、人工智能技術(shù)、專家系統(tǒng)技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)均屬于計算機信息處理技術(shù)。

　　3.系統(tǒng)技術(shù)：即以整體概念組織應(yīng)用各種相關(guān)技術(shù)，從全局角度和系統(tǒng)目標(biāo)出發(fā)，將總體分解成相互關(guān)聯(lián)的若干功能單元，接口技

　　術(shù)是系統(tǒng)技術(shù)中一個重要方面，是實現(xiàn)系統(tǒng)各部分有機連接的保證。

　　4.自動控制技術(shù)：其范圍很廣，在控制理論指導(dǎo)下，進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計，設(shè)計后的系統(tǒng)仿真，現(xiàn)場調(diào)試，控制技術(shù)包括如高精度定位控制、速度控制、自適應(yīng)控制、自診斷校止、補償、再現(xiàn)、檢索等。

　　5.傳感檢測技術(shù)：是系統(tǒng)的感受器官，是實現(xiàn)自動控制、自動調(diào)節(jié)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其功能越強，系統(tǒng)的自動化程序就越高。

　　6.伺服傳動技術(shù)：包括電動、氣動、液壓等各種類型的傳動裝置，伺服系統(tǒng)是實現(xiàn)電信號到機械動作的轉(zhuǎn)換裝置與部件、對系統(tǒng)的動態(tài)性能、控制質(zhì)量和功能有決定性的影響。

　　三、煤礦機電一體化產(chǎn)品

　　煤礦機電一體化產(chǎn)品己在許多煤礦得到廣泛應(yīng)用。國產(chǎn)的以計算機為核心的電牽引采煤機、全數(shù)字直流提升機已占領(lǐng)國內(nèi)市場，我國己能生產(chǎn)用計算機監(jiān)控的掘進(jìn)機、膠帶運輸機、礦井供電設(shè)備等。另外煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)、膠帶機集中控制系統(tǒng)、礦井生產(chǎn)過程自動控制和信息化管理、圖像監(jiān)視井下關(guān)鍵設(shè)備和主要工作地點、調(diào)度室的裝備實現(xiàn)數(shù)字化、計算機網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)在生產(chǎn)調(diào)度、財務(wù)、人力資源、設(shè)備、銷售及辦公自動化都得到了普遍應(yīng)用。煤礦機電一體化產(chǎn)品實現(xiàn)了設(shè)備的自動化、智能化、信息化等等，為煤礦生產(chǎn)實現(xiàn)高安全、高可靠、高效率和高效益提供了保障。

　　四、煤礦機電一體化產(chǎn)品在落陵煤礦的應(yīng)用

　　落陵煤礦是一個高投入、高耗能的老礦，戰(zhàn)線長，井區(qū)分部面大，人員多、效率低、服務(wù)年限所剩無幾?，F(xiàn)存在大量不宜開采的呆滯、遺留煤柱和無法開采的薄煤層。針對目前的狀況，要想生存和發(fā)展，就要根據(jù)現(xiàn)狀淘汰、改造落后的高耗能的設(shè)備及設(shè)施。

　　近兩年，落陵煤礦投入大量資金，更新改造了老舊雜及高耗能設(shè)備，采用機電一體化產(chǎn)品，不僅提高了安全生產(chǎn)系數(shù)，還降低了能耗成本，提高了效率和經(jīng)濟(jì)效益。

　　(1)MGD150NW采煤機：根據(jù)落陵煤礦目前的采掘條件，針對部分采區(qū)儲量，提高生產(chǎn)效率勢在必行。為提高安全質(zhì)量、提高掘進(jìn)速度，2007年4月選擇了遼源煤礦機械廠生產(chǎn)的EBJ-120型懸臂式掘進(jìn)機2臺，MGD150NW采煤機5臺，采煤效率提高300%，大大提高了產(chǎn)量，降低了成本。

　　(2)綜采液壓支架：2007年落陵煤礦為實現(xiàn)采煤機械化、提高工效、增加產(chǎn)量、提高人身及設(shè)備安全系數(shù)，減輕重體力勞動，首次在殘采工作面使用了鄭州四維機電設(shè)備制造有限公司生產(chǎn)的綜采液壓支架。其中ZFG4800/18/30綜采放頂煤過渡支架5架、ZF4000/16/28基本支架126架，提高了殘采工作面的回采率，體現(xiàn)了機電一體化產(chǎn)品獨特的優(yōu)越性。

　　(3) TCK.W鋼絲繩損傷定量檢測系統(tǒng)：煤礦鋼絲繩使用中一直存在著不安全、不經(jīng)濟(jì)、低效率、不可靠、危害大的難題。鋼絲繩的檢測一直靠人工目視、手摸，耗時、耗工、效率低下。2006年7月選用了洛陽TCK.W鋼絲繩檢測技術(shù)有限公司生產(chǎn)的TCK.W鋼絲繩損傷定量檢測系統(tǒng)，這個系統(tǒng)具有檢測精度高、分辨率強、性能穩(wěn)定、集成化、適用性強、使用方便的特點，能夠定量檢測鋼絲繩斷絲、磨損、銹蝕、疲勞等損傷，節(jié)約了檢測時間、檢繩人員、1/3鋼絲繩用量并有效預(yù)防了斷繩事故的發(fā)生。

　　(4)自耦減壓起動控制柜：落陵煤礦是七十年代的老礦井，設(shè)備陳舊，隨著產(chǎn)量的萎縮，大型設(shè)備的高耗能問題越顯突出。主扇風(fēng)機是煤礦的四大件之一，該設(shè)備的性能、特性的優(yōu)劣直接影響礦井的安全生產(chǎn)和正常運行。自2004年開始對全煤礦主扇風(fēng)機進(jìn)行更新改造，經(jīng)選型設(shè)計，選取了燕京2臺和湘潭平安電氣集團(tuán)有限公司生產(chǎn)的BD-II系列彎掠組合正交型隔爆對旋軸流式主通風(fēng)機3臺，配備了JJ2B系列自耦減壓起動控制柜，提高了效率、節(jié)約了能源、降低噪音、改善了環(huán)境污染，保證了礦井安全生產(chǎn)的順利進(jìn)行。

　　(5)提升機交流電控系統(tǒng)：落陵煤礦是一個萎縮性礦井，白2000年起停用了部分設(shè)施。2006年發(fā)現(xiàn)新的儲量，經(jīng)測算新建系統(tǒng)投入資金太大，決定起用煤礦停用的設(shè)施，延長戰(zhàn)線。其中主井提升系統(tǒng)就是起用的設(shè)備之一，主井提升采用雙箕斗，設(shè)備早已陳舊，加上停運幾年更是難以應(yīng)付新的生產(chǎn)需要。全部更換將投入大量資金，決定在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，制作新箕斗，更換提升機的老電控系統(tǒng)。我們選用了洛陽源創(chuàng)電氣有限公司生產(chǎn)的ZJK-3/20交流提升電控系統(tǒng)，采用集成電子模塊配合小型可編程控制器，接線簡單、參數(shù)調(diào)整方便、維護(hù)量小，安裝使用后一直運行良好。

　　(6)其它：我們還采用了PLC煤礦提升機綜合后備保護(hù)裝置、PZBJ-II型皮帶機綜保監(jiān)控儀、ZDC30/30煤礦用斜巷防跑車擋車裝置、BKGWD系列溫度傳器、QB2-1200/1140(660)礦用隔爆型智能化組合開關(guān)、GDTF-1型軌道監(jiān)測系統(tǒng)、電子秤計量監(jiān)測系統(tǒng)等煤礦機電一體化產(chǎn)品，礦井生產(chǎn)系統(tǒng)逐漸向智能、信息、控制、綜合模式發(fā)展。

　　結(jié)束語

　　當(dāng)然，機電一體化的發(fā)展不是孤立的，與機電一體化相關(guān)的技術(shù)還有很多，并隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種技術(shù)相互融合的趨勢將越來越明顯，機電一體化技術(shù)的發(fā)展與在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用也將更加廣闊。

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