我国是一个煤炭资源丰富的国家，也是世界上用煤人口最多的国家，近年来随着我国整体经济的发展，开始了对煤矿行业的改革[1]。因为随着科学发展观的提出，人们对生态环境进行保护的意识被激发，对煤矿行业的发展模式也有了新的要求，于是机电一体化技术逐渐应用到煤矿行业中，弥补了传统模式下煤矿企业的诸多缺点，对新时期我国煤矿行业的发展起到了推动作用。
1机电一体化技术
机电一体化技术是一项新兴的综合技术，它是现代信心技术向传统技术渗透发展，进而综合了机械、电子、计算机等高科技技术[2]。机电一体化技术是现代社会高速发展的产物，也是人类社会达到一定阶段的必然趋势，它的出现依赖于信息技术，但同时也在推动着信息技术的发展。机电一体化技术在我国最早出现是在20世纪80年代，王大珩等科学家向邓小平建议成立国家高技术研究发展计划，即后来著名的863计划[3]。自此，我国相继出现了越来越多的高新技术产业，不仅提高了我国的自主创新能力，而且迅速推动了我国的经济发展，为我国后来的经济腾飞起到了至关重要的作用。如今，机电一体化技术越来越成熟和完善，正朝着智能化、网络化、系统化方向发展，这对我国的煤矿企业来说有一定的影响，因为之前我国煤矿企业的技术设备大都比较落后，旷工劳动强度大，安全系数低，安全事故多，影响了煤矿企业的正常发展[4]。而机电一体化技术的出现，很好地弥补了这些缺点，它可以改善煤矿生产的劳动强度和工作环境，提高旷工的安全系数，降低安全事故的发生，而且在节能减排方面也体现了机电一体化作为高新技术产业的价值，为传统产业下我国煤矿行业带来了新的生机和活力。
2机电一体化技术的发展历程
就当前世界发展的历史来看，机电一体化技术发展至今经历了3个阶段。20世纪60年代以前为初级阶段。此时由于战争刚刚结束，各国经济都处于比较落后的水平，而二战中以德国和美国为代表的将电子和机械技术结合，进而运用到军事的做法引起了人们的关注，于是机电一体化技术逐渐由军用领域向民用领域转移，促进了很多国家的经济发展[5]。但由于战争的影响，各国对机电一体化技术的投入力度都不是很大，资金支持也相对较少，所以导致了很多技术设备都处于比较初级的阶段，产品设备的性能不够成熟，所以在应用的领域上显得比较狭小。70～80年代为第二阶段。这期间以美国、西欧为代表的北约和以苏联为代表的华约正在进行“冷战”阶段的关键时刻，现代很多高新技术的源头都是在这段时期最先出现的，而且日本这时也已成为了经济高速发展的国家，并一度成为世界第二大经济体[6]。计算机和通讯技术就是在这段时期被广发应用和推广，为机电一体化技术的发展奠定了基础。90年代后期至今，机电一体化技术已经发展的逐渐成熟，各方面的技术也比较完善，智能化已经成为机电一体化技术最显著的特点，极大地促进了各国经济的深入发展。由于我国十年文革的影响，在20世纪80年代才开始实施863计划，机电一体化技术在我国才正式拉开序幕，经过数十年的发展，我国在机电一体化技术领域已经取得了辉煌的成就，但是与欧美国家相比，仍然存在着不小的差距。
3煤矿机电一体化技术产品
我国是世界上用煤人口最多的国家，但也是煤污染最为严重的国家，人们利用煤炭进行生产生活的同时，对生态环境造成了严重的污染和破坏。所以在这种情况下，利用机电一体化技术研发煤矿行业的专业设备显得十分必要。目前，我国已经研发出了以计算机为核心的电牵引采煤机和全数字直流提升机，这两项技术已经在国内煤矿行业普遍使用，取得了非常理想的效果。此外，随着在“天河一号”超级计算机方面取得的巨大进步，我国在计算机领域已经达到甚至超过了国际先进水平，而且在煤矿企业中已经实现了由计算机全程控制的掘进机、胶带输送机和矿井供电设备等一系列自动化设备，煤矿机电一体化产品的相继出现和使用，实现了智能化和信息化，有效保障了煤矿生产的安全性和可靠性，不仅提高了工作效率，更为整个煤矿行业带来了巨大的经济效益[7]。
4机电一体化技术在煤矿领域中的应用
4.1现代采煤机械设备
传统采煤模式中，机械设备通常采用液压型牵引采煤机，这种设备具有性能低，使用周期短，磨损情况严重等缺点，但电气牵引采煤机则很好地弥补了这些缺点，它采用机电一体化技术，在采煤过程中电气牵引也会产生相当大的动力，在非平面作业的情况下，对采煤机能够进行有效控制，且使用周期比较长，稳定性较强，维修成本较小，此外，利用机电一体化技术，采煤机可以在工作过程中将电能转化为动能，这种能量转化的效率高达100%，极大地提高了煤矿企业的生产效率[8]。
4.2矿井运输
矿井运输直接关系到煤矿企业的生产效率，现代煤矿发展模式对矿井运输的要求越来越高。在一些经验技术丰富的发达国家，通常是以电力电子器件为核心，采用直流式交流变频装置的驱动方式。以德国、英国和意大利等为代表的一些国家，在采煤技术方面都处于国际领先水平。我国近些年在煤矿行业也借鉴了发达国家的采煤经验，实现了矿井运输的皮带化，甚至在一些规模较大的企业已经运用了大港强力带式运输机。此外，随着我国计算机技术的逐渐成熟，在矿井运输中实现计算机控制的技术也得到了广发应用，这样做的好处是在运输机在工作过程中出现轴承倒转和断带等故障时，计算机控制系统可以在短时间内实现自我恢复的强大功能，不仅节省了人工维修的时间成本，还提高了工作效率。
4.3矿井安全生产监控系统
现阶段我国很多煤矿企业的生产监控系统都不是很完善，其中问题最为突出的是监控系统中传感器不足，稳定性能差导致了在其实际的工作过程中受到影响，并且它最致命的缺点是使用周期较短，产品维修和更新换代的速度较快，增大了企业额外的维修成本，还影响到了生产监控系统工作的正常运行。国外一些发达国家则不同，他们在计算机领域的应用时间比我国早，技术经验相对比较成熟。并且他们在网络软硬件上的更新速度非常快，可能他们已经淘汰的产品技术，在我国还没有研究出来。所以造成了在矿井生产监控系统方面的质量较高，性能较好，在监控系统中的运用已相对成熟，而我国目前正在加紧研究相关的关键技术环节，争取逐渐缩小与发达国家的差距。
5机电一体化技术在煤矿应用领域中存在的问题
尽管近些年我国科技水平在整体有很大进步，取得了举世瞩目的成就，机电一体化技术也有了本质的改变和跨越，一些煤矿企业投入大量资金争取将机电一体化技术运用到采煤过程中的各个环节，取得了一定效果，但我国目前依然是一个发展中国家，在机电一体化技术领域仍然属于发展和探索阶段，在很多方面与国际先进水平仍然存在一定的差距。具体来说，我国目前机电一体化技术在应用于煤矿行业中时存在以下问题。煤矿行业是一个高危行业，很多企业为了避免安全事故的发生，确保煤矿的安全生产，制定了相当严格的安全管理制度，这其中就包含了与机电一体化相关的管理制度规范，出发点是好的。但是在具体执行贯彻的过程中，员工的重视程度普遍不高，企业的规章制度只是为了应付上级检查，形式问题严重。负责监督的管理人员责任心不强，造成了安全隐患的增多，从而容易导致安全事故的发生。信息社会最显著的特点就是智能化和网络化，煤矿行业也是如此，由于机电设备能为企业带来可观的经济效益，因此这些年煤矿企业都加大了机电设备的投入。但是由于信息技术更新较慢，导致很多机电设备老化、对设备的维修工作不到位、在采煤过程中超负荷运行等，影响了工作效率[9]。在煤矿生产过程中，机电设备的管理人员的专业素质不强，对一些操作技术要领未能深入了解，随意性强，没有足够的安全防范意识等都有可能给煤矿生产带来影响后果。
6机电一体化技术的发展趋势
6.1网络化
对机电设备采取远程监控已经成为煤矿行业发展机电一体化技术的必然选择。控制终端要始终保持对运行系统的控制和监视，这样才能对井下设备的工作状态进行检测。我国目前在这方面做的还不够普及，很多规模较小的煤矿企业还没有能力实现机电设备的远程监控，仍然以人工的方式运行整个操作系统，消耗了大量的时间成本。而一些发达国家则在采煤机上安装调制解调器，利用电缆将信号传到调制解调器上，然后再传到地面控制中心，节省了大量时间，提高了工作效率[10]。
6.2智能化
机电一体化技术发展的最终结果是实现设备的自动化和智能化，一切操作都是计算机自动完成的，整个过程无需人力的参与。现在虽然还没有完全达到这种地步，但是只能机器人的出现已经取代了一大部分的劳动力，只是在一些关键技术上保留由人亲自操作。这种先进的智能化模式在一些规模大，资金雄厚的企业已经成为现实了，但就目前经济的发展水平来说，要将智能化的机电设备普及到煤矿行业的所有领域中，还需要时间的检验和信息技术的不断发展。
6.3集成化
PLC控制技术的应用提高了煤矿机电设备的控制能力，并进一步提高了机电设备的集成化水平，使得机电设备具有体积小、功能强的特点。就目前来看，煤矿生产的需求越来越大，PLC控制技术会进一步得到推广，从而提高煤矿生产的安全性与可靠性[11]。
7对我国煤矿机电一体化技术的思考
自从国家实施863计划以来，我国在很多高科技领域都实现了质的飞跃，机电一体化技术作为高新技术产业的代表，同样取得了很大的进步，尽管与国际先进水平仍然还存在较大的差距，但只要深入了解机电一体化技术的特点，对传统产品的设备进行改造和创新，这种差距就会不断被缩小。在未来机电一体化技术应用领域中，计算机应成为机电设备的核心，因为在矿井中作业时，空间狭小，行动不便。而计算机的优点就在于体积小，对信息的存储量大，并且对工作过程中发生的意外和潜在的安全隐患，能做出快速的反应，从而可以减少企业的损失和安全事故的发生。对于应用在煤矿领域的机电一体化的新产品，要在设备上安装信号较强的通讯功能，以便于矿井中的工作状态能够及时地传达给地面控制中心，有利于机电一体化设备的远程监控。对于煤矿中使用的传感器，要使其使用周期变长，同时也要向智能化、自动化方向发展，这样就有利于传感器在恶劣的环境中依然能够正常的测量和分析数据信息，然后自我判断和实行决策。整体上依然要学习和借鉴国外的先进经验和技术水平，查找自身产品出现问题的原因，提高煤矿产业的现代化水平，最终达到煤矿的自动化生产。
8结语
机电一体化是现代信息社会发展的结晶，煤矿机电一体化技术是实现整个煤矿行业一体化的基础，其智能化、自动化的特点，以及自我维护、自我调节、自我控制的生产状态使得越来越多的企业将其作为能否在市场竞争中取得优势的重要标准。随着科技的发展，机电一体化技术的研究工作也在不断的深入，煤矿机电一体化的规范性、通用性以及标准性会得到一定程度的提高，使得煤矿企业的生产质量和生产效率都得到相应地提高，更会给企业的经济效益带来积极的影响。
作者：左学荣 单位：焦作煤业（集团）有限责任公司供电工程分公司
