我国煤炭工业通过几十年的发展，到目前已形成了年产近40亿吨的生产规模，成为我国国民经济、社会需求的主要能源之一，一次能源消耗占比65%。近年来，国家对现代化煤矿安全生产、智能管理决策提出了更新更高的要求，加强信息化、智能化建设已经逐步成为煤炭企业发展的必然趋势，智能/智慧矿山建设已经在我国煤炭工业得到高度共识。煤矿智能化是将人工智能、工业物联网、云计算、大数据、机器人、智能装备等与现代煤炭开发利用深度融合，形成全面感知、实时互联、分析决策、自主学习、动态预测、协同控制的智能系统，实现煤矿开拓、采掘(剥)、运输、通风、洗选、安全保障、经营管理等过程的智能化运行。智能化技术的应用不仅提升了煤矿开采的效率和安全性，而且极大地改善了井下开采环境，加强了对机电设备的在线监控，它的技术特点及发展趋势对煤矿安全生产有着重要的意义，本文主要分析智能化技术在煤矿机电一体化系统的技术特点与发展趋势。

一、研究背景和目的

煤炭作为我国能源领域的重要化工原料，随着工业规模的扩大和生产过程的复杂化，煤矿井下环境多样化，在机电运输中，传统的机械控制方法耗费大量的人力物力，已无法满足煤矿生产的需求，随着科学技术的发展，机电运输设备也越来越多样化，将智能化技术融入到机电一体化系统中，可以大大提高机电的可靠性、运输系统的稳定性和安全性。

1、煤矿机电一体化系统的技术特点

机电一体化是由机械设备和电子技术紧密结合的一门技术，它旨在通过集成电子、机械、信息、处理和控制技术，创造出更强大、性能更高效、操作更便捷的现代化装备，确保了煤矿煤炭生产能够高效且安全地进行。机电一体化的技术特点主要体现在综合性、广泛应用性、技术前沿性、智能化、高精度、安全性和可靠性、柔性化、高度集成化、自动化高效节能等多个方面。综合性即机电一体化融合了机械、电气、液压、电子等多学科知识，形成了一种全新的技术体系。广泛应用性即机电一体化技术在工业生产中应用极为广泛，几乎涉及到所有的制造领域。从汽车制造、航空航天、能源领域到家电生产，机电一体化技术都发挥着重要作用。技术前沿性即机电一体化涉及众多高新技术，如机器人技术、数控技术、智能控制技术等。这些技术都是当前科技发展的前沿领域，具有强大的发展潜力和应用价值。智能化即机电一体化系统具备智能化特点，能够实现智能控制、自适应调整等功能。高精度即由于结合了精密的机械和电子技术，机电一体化系统能够实现高精度的工作和定位。安全性和可靠性即机电一体化系统在设计和实施过程中注重安全性和可靠性。通过采用先进的安全技术和可靠的控制系统，机电一体化系统能够确保在复杂的工作环境中稳定运行，降低事故风险。柔性化即机电一体化系统具备一定的柔性，能够适应不同的工作环境和任务需求。高度集成化即机电一体化技术将多个功能模块高度集成，实现了紧凑、高效的系统设计。这种高度集成化特点使得机电一体化系统具有更小的体积和更高的性能，便于安装和维护。自动化即机电一体化技术能够实现自动化控制和操作，从而提高工作效率和降低劳动强度。高效节能即机电一体化技术在提高生产效率的同时，也注重节能降耗。通过采用先进的节能技术和优化设计方法，机电一体化系统能够在保证性能的前提下降低能耗，实现可持续发展。

2、机电一体化技术的发展阶段

20世纪60年代，机电一体化技术还处于初步探索阶段；20世纪70年代至80年代是机电一体化技术快速发展阶段，微电子技术和计算机的引入为机电一体化提供了强大的技术支持；20世纪90年代至今机电一体化技术的智能化、网络化和模块化发展推动了采矿煤炭行业的技术进步和产业升级，机电一体化技术进入了广泛应用阶段。

3、技术创新与应用

在煤矿采掘生产过程中，传统的机械设备需要人工进行手动操作，存在很大的安全风险、生产效率低，机电一体化技术的应用，使原有的人工手动操作转变成了自动化操作；同时各类传感器技术的应用，能精准判断出机械设备的运行状态；随着信息化时代到来，煤矿井下各类机械信息、数据等实现远距离实时监测与控制，可以更加准确读取数据，及时进行设备的遥控、遥测、遥信、遥调等功能。通过这些技术的应用，减少了井下工人的劳动强度、实现了机械设备的数据跟踪、精准定位了设备故障问题，减少了矿井资源的浪费，提升了矿产资源的生产、运输等环节，同时矿山安全事故得以控制。

4、煤矿智能化技术在机电一体化系统中的发展趋势

随着煤矿机电一体化技术在煤矿领域广泛应用，工业自动化、信息化的不断发展，在矿山自动化的基础上，结合煤矿智能技术，利用现代人工智能、5G通信、大数据技术引入煤矿智能化建设，推动了煤矿装备向智能化、高端化发展。以工业设备管理为例，工业设备管理连接着生产效率、产品质量、成本控制、安全和可持续发展等关键因素，煤矿机电一体化技术可有效提升设备管理技术。

二、智能化技术在机电一体化系统中的应用前景

近年来，国家对高新技术产业的扶持力度不断壮大，政府出台了一系列政策措施，以加强机电一体化技术的研究和产业化进程。当前煤矿技术的不断发展，机器与人之间密不可分，互动越来越频繁，这种互动不仅可以提高生产效率，还可使设备便于操作和使用，在煤矿开采中，智能化机电一体化的发展呈上升的趋势。

人工智能技术在机电一体化系统中的应用也呈现上升趋势。一方面人工智能技术在机电一体化系统中的应用已经从简单的数据分析和处理逐渐扩展到了更复杂的任务和功能。例如，在工业生产中，人工智能技术可以通过自动化控制系统实现对生产过程的智能化管理，从而提高生产效率和质量。另一方面人工智能技术在机电一体化系统中的应用还呈现出了与其他领域的融合趋势。例如，与物联网技术的结合，机电一体化系统可以实现设备之间的智能互联和数据共享，从而实现更高效的生产管理和资源调配。另外，与大数据技术的结合，机电一体化系统可以通过对大量数据的分析和挖掘，发现潜在的问题和优化方案，提高系统的稳定性和可靠性。

三、实现目标

煤矿智能技术机电一体化系统中，以地理空间为参考系，以煤矿综合自动化技术、在线监测技术、计算机技术、通信技术、网络技术和采矿专业技术为支撑，将人工智能、5G通信、大数据、云计算技术引入煤矿智能化建设，实现全矿井人、财、物、产、供、运、销整个信息链的信息融通，实现生产过程的信息化管理，大大降低安全生产事故的发生。实现矿山资源与开采环境智能化、技术设备智能化、生产过程控制可视化、信息传输网络化、生产管理与决策及生产经营科学化。推动煤矿装备向智能化、高端化发展，建成多种类型、不同模式的智能化煤矿，基本实现采掘工作面少人操作、煤矿重点岗位机器人作业，井下固定岗位无人值守与远程监控，各系统智能化决策和自动化协同运行，建设成国内领先的安全、高效、绿色、智能的矿山。

结语

随着煤矿生产技术的发展，煤矿智能化技术在机电一体化系统中的应用，能大大提高煤矿的安全生产效率， 为煤矿行业的可持续发展提供动力。未来，随着智能化技术的不断创新，智能化技术在煤矿机电一体化系统中将会发挥越来越重要的作用。对于有志于投身这一领域的人才来说，不断学习和提升自己的专业技能和创新能力将是关键。   （作者单位：山西柳林鑫飞下山峁煤业有限公司）