【摘要】煤炭作为我国的主要能源，在我国经济建设和社会发展中发挥着重要的作用。但是，随着我国采煤产业的不断发展，靠人力、马力等开采方式已经不能够满足需求，因而机械化采煤方式得到普遍认可和应用。为了保障机械化采煤过程中的完整性、系统性和安全性，文章主要简单介绍机电一体化的现状和发展趋势以及现今机电一体化在选煤行业中的应用。

      【关键词】煤矿；机电一体化；选煤；现状；应用

 

      前言

 

      1960年以后，电子产业和技术迅猛发展，电子产品也得到大力推广和应用，尤其在大型机械化生产方面更是倍受重视。随着煤矿开采力度的加大，煤矿开采难度和危险性逐步提高，国家虽采取了一些措施对煤矿开采进行了制约，但国家的发展对煤炭资源的需求无法彻底改变煤炭资源开采的形势，因此，一些大型煤矿首先引进机电一体化系统，并取得了巨大的成就，不仅减轻了开采工人的工作强度，更为煤矿安全开采提供了保障。在21世纪的今天，机电一体化在煤矿开采和选煤行业的贡献更是不可计量的，因此，充分了解、认识和熟练应用机电一体化成为现今和未来的任务和目标。

 

      1.机电一体化的现状

 

      在机械的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术，将电子技术和机械装置通过一定的设计联系起来构成的系统就是机电一体化。我国从1980年以来开始对机电一体化进行研究和应用，并取得了巨大的成就，成功推动了其他科学技术的发展和进步。1990以后，我国对机电一体化的研究有迈上了新的步伐，取得了机电一体的智能化，机电一体化从此进入了新的发展阶段。但是，随着光学和通信技术的发展，被机电一体化吸收，成为光机电一体化分支，机电一体化的发展有进入了新的征程。

 

      2.机电一体化的发展

 

      2.1机电一体化的发展阶段

 

      从机电一体化发展的历史角度出发，机电一体化主要经历了以下三个阶段：

 

     （1）初始阶段，主要是1960年以前，机电一体化的科研和开发还处于自发阶段，人们对机电一体化的认识和应用与当时机械技术还不能融合，人们只是无意间采用机电一体化来完善某些机械的性能。

 

      （2）迅猛发展阶段，主要是20世纪70至80年代，控制技术、计算机技术和通讯技术的快速发展，为机电一体化蓬勃发展提供了理论指导和技术保障。再加上大型以及超大型计算的出现更为机电一体化的快速发展奠定了物质基础。

 

      （3）向智能化过度阶段，从20世纪90年代以后，机电一体化吸收光学和通信科学，微细加工技术也逐步迈入机电一体化。同时，人工智能技术和神经网络技术以及光纤技术等领域的研究和应用，都促使光电机一体化向智能化方向迈进。

     

      2.2我国机电一体化发展存在的问题

 

      我国从事机电一体化的科研可开发相对国外来说时间比较短，技术力量薄弱，自主开发能力低等问题，导致我国生产的机电一体化产品明显质量不稳定且产量低，某些领域涉及远远落后于西方发达国家，对于高质量产品的生产明显存在技术问题，所以我国的机电一体化研发还需要更大的资金和人员投入。

 

      2.3未来机电一体化的发展趋势

 

      随着人工智能技术和神经网络技术以及光纤技术的不断发展与加入，推进机电一体化系统更加完善，人们对机电一体化的研究和应用远远超越了当初的动机和应用区域。综合国内外机电一体化的发展，未来机电一体化将结合信息论和决策论发展成为以计算机控制为手段的智能化；以其体积小、耗能少和运行灵活等变得更加微型化；为了加工方便，缩短开发周期，未来的机电一体化将变得模块化；为了适应社会发展对环境的要求，机电一体化在未来的发展中更会注重环保化。总之，机电一体化在未来的发展中将变得智能化、集成化、模块化、环保化和微型化。

 

      3.机电一体化在选煤行业中的应用

 

      3.1选煤简介

 

      选煤，我们俗称洗煤，就是从原煤中分选出符合用户质量要求的精煤的过程。根据煤的成分和矿物质的分布及性质的不同，采用不同的选煤方法。现今根据选煤的难易程度不同，选煤厂常用的工艺有跳汰、重介旋流器、重介浅槽、动筛跳汰，其使用的主要选煤方法有重选、磁选、浮选、电选、风选、螺旋分选等。

 

      3.2机电一体化的应用

 

      随着机电一体化技术水平的发展和社会对高质煤的需求量不断增大，煤矿生产行业将机电一体化技术引进到选煤行业中，并在其中发挥了重大作用，保证了选煤的高效、安全和自动化，更有效的提升了选煤机械的机器性能。总的来说，机电一体化在选煤行业中有以下几方面的应用：

 

      （1）在动筛跳汰机中的应用。动筛跳汰机是一种靠密度将物料分选的机器。动筛跳汰机是用运动的动筛体将物料托起，然后使物料在水中自由沉降时靠密度不同实现分层，分层后的物料运动到筛体前端的溢流堰处，下面的重物料在排矸轮的作用下通过排矸口落入提升轮的后段料斗内，上面的轻物料通过溢流堰落入提升轮的前段料斗内，随着提升轮的转动，将轻、重物料从水中提起并脱水，然后通过各自溜槽排出机体。透筛物由箱体底部排料口经脱水斗子提升机捞出。动筛跳汰机的动力系统、提升系统和控制系统就应用了机电一体化技术，使选煤更加高效、安全。

 

      （2）在加压过滤机中的应用。加压过滤机是由机、电、液、气和控制系统构成的高效、节能、全自动操作的新型脱水设备，其工作原理将过滤机置1个密封的充有一定压缩空气的加压仓中，待过滤的悬浮液由入料泵给入过滤机的槽体中，在滤盘上，通过分配阀与通大气的汽水分离器形成压差，滤液通过浸入悬浮液中的过滤介质排出，而固体颗料被收集到过滤盘上形成滤饼，随着滤盘的旋转，滤饼经过干燥降水后，到卸料区卸料。由排料装置间歇排出到大气中，整个过程采用计算机自动控制，生产效率高，每平方面积每小时处理浮选精煤0.5至0.8吨，每平方面积每小时处理原生煤泥0.3至0.6吨。

 

      （3）其他选煤设备中的应用。机电一体化在选煤行业中除了上述应用外，在电液执行器、破碎机、中介旋流器、煤泥沉降离心机和跳汰机和重介浅槽选煤中也得到广泛应用。

 

      3.3机电一体化在煤矿生产其他方面的应用

 

      机电一体化技术在煤矿生产中应用十分广泛，不仅仅局限在选煤过程，在煤矿的采煤系统，运输系统，提升系统比如采煤机、提升设备和皮带运输过程应用也很多；在煤矿瓦斯监测和预警方面，光电一体化更是发挥着举足轻重的作用，不仅实现了效率的最大化，更保障了生产的安全。

 

      3.4煤矿生产对机电一体化进一步发展的要求

 

      煤矿生产由于受到空间的限制，加之地下生产环境恶劣，因此必须时刻关注机械化生产时机械周边的环境状态，这就要求环境监测的传感器能够在此环境中良好的工作，准确及时的将井下环境参数反应出来，便于采取措施保证煤矿的安全正常生产。这就对以后机电一体化的科研和开发提出了研究方向，同时也是机电一体化发展所面临的挑战。只有保证机电一体化的高质量，运用先进的技术水平，才能够真正实现煤矿生产的机械化，高效化和自动化。

 

      4.总结

 

      我国煤炭资源储量丰富、分布广，但是由于开采时间较长，浅层煤几乎被完全开采利用，剩余的大量煤炭资源因埋藏较深，开采难度较大，导致开发利用率不高。随着机电一体化技术在煤矿开采行业的引进和发展，不仅提高了煤矿的开采率，更保障了开采条件和安全。为煤矿在今后的开采中提供了先进的技术。同时，机电一体化技术的不断发展，已经应用到更多的领域并发挥着重要的作用。希望国家能够加大对机电一体化研究的投入，参与机电一体化科研与开发的人员能够不断创新，为我国光机电的发展贡献自己的力量。同样希望，其他大型生产企业能够充分利用光机电一体化技术，加大生产率，保障生产高效、安全。

 

【参考文献】
[1] 周文彬.选煤机电一体化技术应用探讨[J].科学与财富,2011,(11):84-85.
[2] 吴进华.选煤厂机电一体化技术研究[J].科技致富向导,2012,(1):102-103.
[3] 王平.煤矿机电一体化技术应用研究[J].数字技术与应用,2010,(8):58-59.
作者简介：穆玉龙，1984.8生，男，山西朔州人，本科学历，现任阳煤集团五矿洗煤厂准备队技术员。

作者：阳煤集团五矿选煤厂穆玉龙

编 辑：蒋莉