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摘要：随着煤矿的生产向深部的水平不断地发展，对于控制的规模和水平的相关要求也越来越高，使得机电一体化技术得到了快速的发展、进步。
关键字：煤矿 机电一体化 应用
一、关于机电一体化的概念及作用
1.1机电一体化概念及作用
所谓机电一体化技术即结合应用机械技术和电子技术于一体。随着计算机技术的迅猛发展和广泛应用，机电一体化技术获得前所未有的发展，成为一门综合计算机与信息技术、自动控制技术、传感检测技术、伺服传动技术和机械技术等交叉的系统技术，目前正向光机电一体化技术方向发展，应用范围愈来愈广。
1.2机电一体化产品
在很多的煤矿中机电一体化的产品得到了非常广泛的应用。在国内的市场中，国产的计算机作为核心的全数字的直流的提升机和电牵引的采煤机成为主流，我国生产的用计算机、PLC进行监控的胶带运输机、矿井的供电设备、掘进机等也相当不错。
二、煤矿冲击地压的原因及措施
2.1冲击地压的原因
冲击地压主要与煤层和岩层物理的性质相关联。在通常的情况之下，煤层如果比较坚硬、强度大、胶结比较致密，就可能产生冲击地压的危险。同时，矿井的地质条件与开采的条件对冲击地压也会造成影响。
2.2防冲的措施
2.2.1经验的类比方法
经验的类比方法在进行预测其采区或者是作业面的冲击的危险程度以及区域等的时候比较常用。作业面进行开采或进行巷道的掘进之前，运用检验的类比方法来进行工作面的冲击的危险程度的划分，采矿区的边缘、煤柱的区域、断层的附近等都是冲击的危险程度相对来说比较高的地段，应该对这些地段进行优先的防冲上的治理。
2.2.2利用微震来监测的方法
对于0.5级以上的冲击所发生的次数和冲击地压所释放的那些能量运用短周期的地震仪来进行监测。利用所监测出的趋势来对近期的冲击地压要产生的趋势和应力的释放情况进行预测。在没有建成定位系统时，可以使用现在的一些地震仪来进行现行的监测。
2.2.3作业面的矿压监测
每天进行对上下两个平巷的前支柱的阻力方面的监测，把作业面的超前的支撑压力的影响范围和应力的集中系数找出来，确定一下超前的支护的相关距离和方式。按照阻力的大小来对工作面的顶板的外压和应力的集中区域进行预报。
2.2.4电磁辐射监测法
近年来，发明了一种十分新型的电磁辐射监测法，主要是利用KBD7的电磁辐射监测的相关系统和KBD5类型的流动的电磁辐射的仪器来进行作业面的全面监测，这种方法操作十分简单，而且实用性也很强。
2.2.5冲击危险区解危技术方案
2.2.5.1掘进期间解危措施
1.大直径卸压钻孔卸压
根据危险程度分析结果和危险区域的划分，巷道掘进期间遵循“边卸压边掘进”的原则，采用大直径钻孔卸压。对于特别危险的区域，还要进行停头卸压，以切实保证安全施工。
卸压钻孔施工要求
（1）一般危险区域，打卸压孔卸压，孔径110mm，孔深20m，孔间距5m。
（2）中度、高度危险区域，打卸压孔卸压，孔径110mm，孔深20m，孔间距2.5m。
卸压钻孔位置在距离煤层底板1.0m左右，两帮均施工卸压钻孔，钻孔垂直煤壁。
2.煤层注水
掘进期间为解除巷道掘进冲击危害，利用煤层注水增加煤层含水率，增加其可塑性，降低煤层强度，可消除或减弱冲击。掘进迎头及帮部必须进行高压注水，注水时间不小于30分钟，注水压力不小于2.5MP。
3.松动爆破卸压
巷道掘进期间，遵循“跟底掘进”的原则进行掘进，对于构造影响留底煤的区域，应当引起足够的重视。该区域可能成为冲击破坏的薄弱环节，可能因矿压积聚成为冲击破壞的突破口，威胁现场施工的安全。对于留底煤的区域，必须进行底板松动爆破及注水手段卸压，人为破坏底煤的整体性，缓解和转移积聚的矿压。
沿巷道中线在底板每6米均匀布置一组间距为1米、角度不大于65度3个卸压孔，深度为煤层底板下1.5米，对中间孔进行爆破卸压。
2.2.5.2回采期间解危措施
1.大直径卸压钻孔卸压
根据危险程度分析结果和危险区域的划分，工作面回采期间遵循“采前卸压”的原则，采用钻机施工大直径钻孔进行卸压。
1）卸压钻具
采用ZQJ-300气动架柱式钻机，配套Φ110mm钻头，钻杆直径76mm。
2）卸压钻孔施工要求
（1）一般危险区域，打卸压孔卸压，孔径110mm，孔深20m，孔间距10m。
（2）中度危险区域，打卸压孔卸压，孔径110mm，孔深20m，孔间距4～5m。
（3）高度危险区域，打卸压孔卸压，孔径110mm，孔深20m，孔间距2.5～3m。
卸压钻孔位置在距离煤层底板1.0m左右，两帮均施工卸压钻孔，钻孔垂直煤壁。
3）效果检验
施工卸压孔后，必须利用钻屑法检验危险区的应力状况，检验卸压孔的卸压效果，从而决定是否需要加密钻孔或补充采取爆破卸压等其它卸压措施。
2. 煤层注水
利用煤层注水增加煤层含水率，增加其可塑性，降低煤层强度，可消除或减弱冲击。
1）煤层注水孔与卸压钻孔并用。
2）注水压力：6～12MPa。
3）注水时间20d以上，超前注水距离为80m以外。
4）注水量，按照《煤层预注水试行技术规范》要求（按照单向注水量计算）：
每孔注水量为：Q=L•S•M•Y•W•R（t）
L——待注水煤体长度，100m ；
S——注水孔间距，10m ；
M——待注水煤体厚度，6.95m ；
Y——煤的容重，1.37t/m3 ；
W——含水率增值，4% ；
R——富余系数，1.3。
每孔注水量为：Q=100×10×6.95×1.37×4%×1.3=495.1m3
5）利用专用封孔器杜绝漏水现象发生。
3.深孔爆破卸压
在工作面回采前，针对顶板的初次垮落、工作面见方见方容易诱发冲击地压的危险阶段，采取预断顶卸压措施，把冲击地压危险因素人为转移，避免冲击地压发生。
1）钻孔布置
根据坚硬顶板的分布情况和断裂步距的预计，在距离开切眼55m处的沿空顺槽内，布置7个顶板钻孔，在工作面开采之前进行深孔爆破。钻孔向开切眼方向倾斜。角度尽可能垂直岩层面。终孔深度根据揭露底砾岩的深度而定。要求进入底砾岩的深度为5m。
2）具体参数和示意图如下。
（1）采用ZLJ-650型钻机、Φ75mm钻头，施工孔深40～60m的深部卸压钻孔，钻孔需要进入底砾岩至少5m，扇形布置钻孔；
（2）炸药选用煤矿许用二级乳化炸药，孔内装药长度为11.25m，孔内均匀布置5个并联的雷管，孔外串联连线，正向装药。装药装在孔底。每孔炸药由5发延期时间不超过130ms的同段位毫秒延期电雷管引爆，未装药段用炮泥封严、封满。
（3）将药卷装入φ58～60mm塑料管内部上端,规格φ58×12000mm，5个雷管，正向定炮，雷管间距2250mm。管子下端用水炮泥充填。管子送入炮眼内后，在孔口用木楔固定。
（4）爆破方式采用群孔爆破，一次起爆至少三个钻孔。
三、结语
总之，随着煤矿的生产和发展的日趋合理，机电一体化的技术和相关产品发展和进一步的完善，在煤矿的生产和监测以及管理当中，机电一体化的技术和产品在煤矿当中会得到更加广泛的应用，并为煤矿的生产实现更安全、更效率、更可靠的目标发挥重要的作用。同时，做好防冲的相关监测和安全措施。这些必将为煤矿的安全生产，收益的提高起到更加积极地作用。
参考文献：
[1]隆泗. 煤矿机电设备与安全管理[M]. 四川：西南交通大学出版社；2010.2
[2]崔海波，吴戈. 煤矿机电与运输[M]. 湖南：湘潭大学出版社；2009.11
[3]李忠华. 瓦斯煤层冲击地压防治技术及应用[M]. 北京:国防工业出版社；2009.5
[4]宋维源，潘一山. 煤层注水防治冲击地压的机理及应用[M]. 辽宁：东北大学出版社；2009.5
关键字：煤矿 机电一体化 应用
一、关于机电一体化的概念及作用
1.1机电一体化概念及作用
所谓机电一体化技术即结合应用机械技术和电子技术于一体。随着计算机技术的迅猛发展和广泛应用，机电一体化技术获得前所未有的发展，成为一门综合计算机与信息技术、自动控制技术、传感检测技术、伺服传动技术和机械技术等交叉的系统技术，目前正向光机电一体化技术方向发展，应用范围愈来愈广。
1.2机电一体化产品
在很多的煤矿中机电一体化的产品得到了非常广泛的应用。在国内的市场中，国产的计算机作为核心的全数字的直流的提升机和电牵引的采煤机成为主流，我国生产的用计算机、PLC进行监控的胶带运输机、矿井的供电设备、掘进机等也相当不错。
二、煤矿冲击地压的原因及措施
2.1冲击地压的原因
冲击地压主要与煤层和岩层物理的性质相关联。在通常的情况之下，煤层如果比较坚硬、强度大、胶结比较致密，就可能产生冲击地压的危险。同时，矿井的地质条件与开采的条件对冲击地压也会造成影响。
2.2防冲的措施
2.2.1经验的类比方法
经验的类比方法在进行预测其采区或者是作业面的冲击的危险程度以及区域等的时候比较常用。作业面进行开采或进行巷道的掘进之前，运用检验的类比方法来进行工作面的冲击的危险程度的划分，采矿区的边缘、煤柱的区域、断层的附近等都是冲击的危险程度相对来说比较高的地段，应该对这些地段进行优先的防冲上的治理。
2.2.2利用微震来监测的方法
对于0.5级以上的冲击所发生的次数和冲击地压所释放的那些能量运用短周期的地震仪来进行监测。利用所监测出的趋势来对近期的冲击地压要产生的趋势和应力的释放情况进行预测。在没有建成定位系统时，可以使用现在的一些地震仪来进行现行的监测。
2.2.3作业面的矿压监测
每天进行对上下两个平巷的前支柱的阻力方面的监测，把作业面的超前的支撑压力的影响范围和应力的集中系数找出来，确定一下超前的支护的相关距离和方式。按照阻力的大小来对工作面的顶板的外压和应力的集中区域进行预报。
2.2.4电磁辐射监测法
近年来，发明了一种十分新型的电磁辐射监测法，主要是利用KBD7的电磁辐射监测的相关系统和KBD5类型的流动的电磁辐射的仪器来进行作业面的全面监测，这种方法操作十分简单，而且实用性也很强。
2.2.5冲击危险区解危技术方案
2.2.5.1掘进期间解危措施
1.大直径卸压钻孔卸压
根据危险程度分析结果和危险区域的划分，巷道掘进期间遵循“边卸压边掘进”的原则，采用大直径钻孔卸压。对于特别危险的区域，还要进行停头卸压，以切实保证安全施工。
卸压钻孔施工要求
（1）一般危险区域，打卸压孔卸压，孔径110mm，孔深20m，孔间距5m。
（2）中度、高度危险区域，打卸压孔卸压，孔径110mm，孔深20m，孔间距2.5m。
卸压钻孔位置在距离煤层底板1.0m左右，两帮均施工卸压钻孔，钻孔垂直煤壁。
2.煤层注水
掘进期间为解除巷道掘进冲击危害，利用煤层注水增加煤层含水率，增加其可塑性，降低煤层强度，可消除或减弱冲击。掘进迎头及帮部必须进行高压注水，注水时间不小于30分钟，注水压力不小于2.5MP。
3.松动爆破卸压
巷道掘进期间，遵循“跟底掘进”的原则进行掘进，对于构造影响留底煤的区域，应当引起足够的重视。该区域可能成为冲击破坏的薄弱环节，可能因矿压积聚成为冲击破壞的突破口，威胁现场施工的安全。对于留底煤的区域，必须进行底板松动爆破及注水手段卸压，人为破坏底煤的整体性，缓解和转移积聚的矿压。
沿巷道中线在底板每6米均匀布置一组间距为1米、角度不大于65度3个卸压孔，深度为煤层底板下1.5米，对中间孔进行爆破卸压。
2.2.5.2回采期间解危措施
1.大直径卸压钻孔卸压
根据危险程度分析结果和危险区域的划分，工作面回采期间遵循“采前卸压”的原则，采用钻机施工大直径钻孔进行卸压。
1）卸压钻具
采用ZQJ-300气动架柱式钻机，配套Φ110mm钻头，钻杆直径76mm。
2）卸压钻孔施工要求
（1）一般危险区域，打卸压孔卸压，孔径110mm，孔深20m，孔间距10m。
（2）中度危险区域，打卸压孔卸压，孔径110mm，孔深20m，孔间距4～5m。
（3）高度危险区域，打卸压孔卸压，孔径110mm，孔深20m，孔间距2.5～3m。
卸压钻孔位置在距离煤层底板1.0m左右，两帮均施工卸压钻孔，钻孔垂直煤壁。
3）效果检验
施工卸压孔后，必须利用钻屑法检验危险区的应力状况，检验卸压孔的卸压效果，从而决定是否需要加密钻孔或补充采取爆破卸压等其它卸压措施。
2. 煤层注水
利用煤层注水增加煤层含水率，增加其可塑性，降低煤层强度，可消除或减弱冲击。
1）煤层注水孔与卸压钻孔并用。
2）注水压力：6～12MPa。
3）注水时间20d以上，超前注水距离为80m以外。
4）注水量，按照《煤层预注水试行技术规范》要求（按照单向注水量计算）：
每孔注水量为：Q=L•S•M•Y•W•R（t）
L——待注水煤体长度，100m ；
S——注水孔间距，10m ；
M——待注水煤体厚度，6.95m ；
Y——煤的容重，1.37t/m3 ；
W——含水率增值，4% ；
R——富余系数，1.3。
每孔注水量为：Q=100×10×6.95×1.37×4%×1.3=495.1m3
5）利用专用封孔器杜绝漏水现象发生。
3.深孔爆破卸压
在工作面回采前，针对顶板的初次垮落、工作面见方见方容易诱发冲击地压的危险阶段，采取预断顶卸压措施，把冲击地压危险因素人为转移，避免冲击地压发生。
1）钻孔布置
根据坚硬顶板的分布情况和断裂步距的预计，在距离开切眼55m处的沿空顺槽内，布置7个顶板钻孔，在工作面开采之前进行深孔爆破。钻孔向开切眼方向倾斜。角度尽可能垂直岩层面。终孔深度根据揭露底砾岩的深度而定。要求进入底砾岩的深度为5m。
2）具体参数和示意图如下。
（1）采用ZLJ-650型钻机、Φ75mm钻头，施工孔深40～60m的深部卸压钻孔，钻孔需要进入底砾岩至少5m，扇形布置钻孔；
（2）炸药选用煤矿许用二级乳化炸药，孔内装药长度为11.25m，孔内均匀布置5个并联的雷管，孔外串联连线，正向装药。装药装在孔底。每孔炸药由5发延期时间不超过130ms的同段位毫秒延期电雷管引爆，未装药段用炮泥封严、封满。
（3）将药卷装入φ58～60mm塑料管内部上端,规格φ58×12000mm，5个雷管，正向定炮，雷管间距2250mm。管子下端用水炮泥充填。管子送入炮眼内后，在孔口用木楔固定。
（4）爆破方式采用群孔爆破，一次起爆至少三个钻孔。
三、结语
总之，随着煤矿的生产和发展的日趋合理，机电一体化的技术和相关产品发展和进一步的完善，在煤矿的生产和监测以及管理当中，机电一体化的技术和产品在煤矿当中会得到更加广泛的应用，并为煤矿的生产实现更安全、更效率、更可靠的目标发挥重要的作用。同时，做好防冲的相关监测和安全措施。这些必将为煤矿的安全生产，收益的提高起到更加积极地作用。
参考文献：
[1]隆泗. 煤矿机电设备与安全管理[M]. 四川：西南交通大学出版社；2010.2
[2]崔海波，吴戈. 煤矿机电与运输[M]. 湖南：湘潭大学出版社；2009.11
[3]李忠华. 瓦斯煤层冲击地压防治技术及应用[M]. 北京:国防工业出版社；2009.5
[4]宋维源，潘一山. 煤层注水防治冲击地压的机理及应用[M]. 辽宁：东北大学出版社；2009.5