[摘 要]机电一体化能实现设备的自动化、信息化和智能化，能大幅度提高工作效率减少人力资源投入。本文就对机电一体化技术进行介绍，并探讨其在煤矿矿井中的应用，为促进煤矿机电一体化发展提出几点建议。
[关键词]机电一体化技术；现代化矿井；应用
中图分类号：F230-4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）13-0256-01
我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国，也是世界上少数几个以煤为主要能源的国家之一，在我国的能源生产和消费结构中，煤炭一直占主导地位，煤炭产量占全国一次能源生产总量的75%左右。预计2050 年仍将占50%以上。因此，煤炭在相当长的一段时期内将一直是我国居支配地位的主要能源。煤炭开采工程中，机械化程度是制约煤炭高效生产的重要原因之一。机电一体化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。采用机电一体化产品将大大改善煤矿生产的劳动强度、工作环境及安全系数，同时在降低能耗、保证安全生产方面也实现了特定的价值。
1 机电一体化技术在我国矿井中的发展
1.1 机电一体化技术在我国矿井中的发展历程
在 20 世纪 60 年代我国的机电一体化技术才刚刚兴起，在这一个阶段，缺乏相关的电子技术作为基础，所以电子技术并没有能够和机械进行结合，人们往往不自觉的将电子技术加到机械中来弥补机械方面的不足，开发的产品不能够进行大量的推广。这段时期，机械产品是比较笨重的，缺乏细密的电子系统，不能很好的进行控制，所有不能将电子和机械结合起来进行运用，也没有在煤矿的开采中得到应用。20 世纪70-80 年代随着计算机技术的发展，通信技术的发展，使得机电一体技术获得很好的技术基础，使得机械的自动化程度逐渐的提高，20 世纪 80 年代机电一体化技术得到充分的发展，机电一体化产品得到广泛的关注。
1.2 机电一体化技术在我国矿井中的发展趋势
机电一体化主要朝着以下几个方面进行发展，第一是光机电一体化，机电一体化系统由过去的传感系统，信息处理系统，机械结构系统组成，再引进光学技术后，光学技术会改进机电一体化系统。未来的机电一体化系统第二个特征是柔性化，不会因为子系统的破坏而影响整个系统的运行情况，这里将大大的提高产品的使用率，不会因为单独某个部分破坏而影响到其他部分，导致其他的部分没有办法正常的工作，这样机器可以很好的进行运行。第三个特征是智能化，今后的机电一体化产品的智能化将会越来越高，这个主要得益于信息技术的发展。第四个特征是生物化，未来的机电产品会朝着生物化的方向进行发展，仿生系统会得到研究，并且得到更好的应用，机械产品通过对生物的模仿可以更好的投入生产，提高工作的效率，一些仿生机器通过生物的模仿，大大的提高了生产的效率。第五个特征是微型化，随着蚀刻技术的发展，实验室已经有能力制造出微米级的机械原件，这种微型的机械系统是未来的发展方向。通过微型化将逐步摆脱原来笨重的机器，使得机器的运输更加的轻便，提高机器的工作效率，企业获得更大的盈利。
2 机电一体化在现代矿井中的应用
（1） 煤矿采掘工程
煤矿采掘工程是一项繁重而又危险的工作，是煤矿开采的基础环节。而机电一体化应用于现代矿井是必然选择。现代化的采掘设备在大多数煤矿里都得到应用，其电气部分普遍采用了由矿用隔爆兼本质安全型开关箱、操作箱、压扣控制按钮、照明灯、三相异步电动机等组成的掘进机电气系统。采煤工作面上也实现了机器操作，电牵引采煤机得到广泛使用。这种采煤机性能良好，它的动能、牵引特性非常出色，能胜任复杂条件下的工作需求。同时，这种采煤机自身操作方便、结构简单、坚实耐用，是目前煤矿生产中最主要的设备。
（2） 矿井支护设备
目前的矿井支护设备主要采用的是液压支架。由于机电一体化技术的采用，液压支架正在向电液控制方向发展。机电一体化建设中，乳化液泵站是一个重要的方面。乳化液泵站是为液压支护设备提供高压液体的装置，要求其具有高压、大流量的供液能力，并能根据工作面液压支护设备的用液量自动调节供液量。在机电一体化技术要求下，把计算机技术和液压控制有效结合能救避免对支架和顶板产生冲击载荷。
（3） 矿井运输提升
现阶段对矿井输送都是靠机械来完成的，比如用皮带进行输送。这种输送方式有着巨大优势： 输送距离长、输送量大、运行平稳可靠、自动化效率高。一般来说，矿井提升效率和安全度是关系矿井生产效益的重要环节，而矿井专用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，充分体现了机电一体化中各个技术环节部分的综合应用技术水平。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，具有硬件配置简单、互相兼容等特点。
（4） 自动监控
自动监控是机电一体化过程中一个重要组成部分。比如采用微电脑控制的自动变速来对生产的采掘机进行控制。这样做大大简化了操作，降低了劳动强度，实现了对机电一体功能的充分利用，提高了设备和人员的安全性。在我国很多煤矿开采中，这种微电脑控制技术已经得到了应用。在电脑控制下机器能够接近人无法靠近的地方进行作业，对各种复杂环境条件都有良好的适应性。
（5） 安全生产
我国每年煤矿生产中，由于煤矿事故所造成的死亡人数都超过了上千人。这个数字在世界范围内来看也是最高的。因此，安全生产就是矿井开采任务中的重点。煤矿安全监控系统是最能体现煤矿机电一体化的技术之一，是煤矿安全生产的保证。
（6） 其他
机电一体化应用贯穿例如矿井作业的每一个方面。现在的矿井生产中，对设备的要求越来越高，设备对功率的要求越来越大。这种情况下将真空开关应用到高压开关柜中，就可以有效提高设备使用年限，减少维修量。在煤矿生产中用胶带机进行控制，加强图像化监视设备的应用，时时对采煤工作的进程有良好把握，确保采煤工作安全顺利进行。
3 促进煤矿机电一体化发展的建议
为了更快的实现我国煤矿机电一体化技术体系，需要不断的增加其科技含量，加强技术管理，培养该素质的机电一体化人才，并加大设备的投入，快速实现煤矿生产信息网络化建设。在机电一体化发展过程中，一定要坚持可持续发展的原则，对机械燃油功率实施自动化控制，保证机械具有高效的节能效果。在节能的同时，还应该考虑提升机械的运行效率，充分的利用新技术、新工艺、新材料，保证运行效率稳步提升前提下，发挥节能效果。
4 结语
现代化矿井中煤矿机电一体化设备具有高智能化、程序化、信息化等优点。现代化煤矿生产中机电一体化技术的应用，极大提高了我国煤矿生产的综合能力，提高了工人的劳动效率，减轻了操作人员的劳动负担，提高了劳动安全保障，同时增加了经济收入，从而实现了高效、安全、结构优化的煤炭工业生产，能够使企业获得更加显著的技术、经济和社会效益。因此，开展机电一体化技术在煤矿生产中应用研究具有极其深远的意义。
参考文献
[1] 索海兵. 浅析煤矿机电一体化产品在煤炭生产中的应用 [J]. 应用科技 .2014，25（8）：158-159.
[2] 张长峰. 浅谈煤矿机电一体化技术 [J].工业技术 .2013，32（15）：232-233.
作者简介
李建華（1982-），山东巨野人，2004年毕业于兖州矿区职业大学机电一体化专业，主要从事煤矿机械售后服务。
