礦山機電控制自動化技術(shù)探析

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0.前言

礦山機電控制主要是對各種礦山開采過程中使用的機電設(shè)備進(jìn)行控制。相較于其他行業(yè)，礦山開采具有較高的危險性，礦山下的工作環(huán)境十分惡劣，而且機電控制工作涉及多個流程與環(huán)節(jié)，技術(shù)操作相對復(fù)雜，傳統(tǒng)的人工操作無法充分發(fā)揮機電設(shè)備的優(yōu)勢與作用，運行成本高，會降低礦山機電控制質(zhì)量和效率。

1.自動化技術(shù)的應(yīng)用于礦山機電控制的優(yōu)勢

1.1提高礦山機電控制的實效性

過去礦山機電控制采用的操作方式是人工操作，容易出現(xiàn)操作失誤等問題，自動化技術(shù)可以利用自動化程序開展控制工作，不需要人工操作，可以有效避免操作失誤，有利于提高礦山機電的控制質(zhì)量，提升礦產(chǎn)開采效率。基于自動化技術(shù)在礦山機電控制過程中呈現(xiàn)出的綜合性特征，可以對礦山機電的各種工控模塊進(jìn)行重組，使其完成一些人工操作無法完成的工作，象礦山井下氣體測試等；可以將煩瑣的操作簡單化，使整個機電控制工作更加穩(wěn)定安全，有利于提高礦山機電控制的實效性。

1.2提高礦山機電控制的工作效率

在工業(yè)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的背景下，人們對各種礦產(chǎn)資源的需求量也在不斷提升，對礦產(chǎn)開采的質(zhì)量與數(shù)量也提出了更高要求，相關(guān)人員必須對礦山機電控制進(jìn)行優(yōu)化升級，努力提高機電控制工作效率。礦山機電控制與礦產(chǎn)開采數(shù)量密切相關(guān)，將自動化技術(shù)應(yīng)用于機電控制，可以優(yōu)化控制體系、簡化操作流程。基于自動化技術(shù)的礦山機電控制，只需極少的工作人員便可以完成復(fù)雜的控制程序，能夠減輕相關(guān)人員的工作負(fù)擔(dān)，降低人工操作的失誤概率，由于工作人員相對較少，疏散工作相對簡單，有利于保護(hù)礦山機電控制人員的生命安全。

2.自動化技術(shù)在礦山機電控制中的實際應(yīng)用

2.1自動化技術(shù)在礦山井下風(fēng)門中的應(yīng)用

在傳統(tǒng)的礦山機電控制工作中，工作人員一般采取手動方式對礦山井下風(fēng)門進(jìn)行開啟和閉合操作，井下風(fēng)門的內(nèi)外兩側(cè)壓力差較大，增加了操作難度，如果操作不慎，還會造成井下風(fēng)門的損毀。將自動化技術(shù)應(yīng)用于礦山井下風(fēng)門中，將人工手動操作轉(zhuǎn)變?yōu)闄C器自動操作，可以有效克服手動操作存在的諸多阻礙，提高礦山井下風(fēng)門控制的安全性與可靠性。象工作人員可以將自動化技術(shù)與紅外線傳感器相結(jié)合，對進(jìn)出礦山井下風(fēng)門的車輛、人員進(jìn)行檢測，利用自動化系統(tǒng)控制風(fēng)門的開啟和閉合。為了降低礦山井下風(fēng)門內(nèi)外兩側(cè)的壓力差，可以將自動化技術(shù)應(yīng)用其中。首先在風(fēng)門上設(shè)置一扇小窗，然后將風(fēng)門開關(guān)程序與自動化系統(tǒng)相連，工作人員想要開啟井下風(fēng)門時，可以先將小窗打開，降低風(fēng)門內(nèi)外兩側(cè)的壓力，再利用自動化系統(tǒng)代替人工操作，如此便可以用較小的力打開風(fēng)門，不僅降低了力量輸出，還能避免井下風(fēng)門出現(xiàn)損壞。象基于自動化技術(shù)研發(fā)出來的氣缸傳動設(shè)置，該設(shè)置利用氣缸傳動時產(chǎn)生的動力帶動風(fēng)門，能夠有效節(jié)約人力與物力，提高風(fēng)門開啟與閉合操作的安全性。

2.2將自動化技術(shù)應(yīng)用于礦山監(jiān)控設(shè)備

礦山工作伴隨著巨大的風(fēng)險，為了提高礦山作業(yè)的安全程度，相關(guān)人員可以將自動化技術(shù)應(yīng)用于礦山機電控制工作中，在礦山所有作業(yè)環(huán)境中安裝視頻監(jiān)控設(shè)備，對各項工作進(jìn)行實時監(jiān)測，預(yù)防安全事故發(fā)生。一般采用礦山機電自動化集控技術(shù)對礦山井下工作進(jìn)行監(jiān)控，相關(guān)人員可以進(jìn)口國外成熟設(shè)備，借鑒發(fā)達(dá)國家的經(jīng)驗和技術(shù)，結(jié)合我國現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，構(gòu)建符合我國實際工作環(huán)境的機電自動化監(jiān)控系統(tǒng)，提高礦山工作環(huán)境的安全性。礦山井下作業(yè)環(huán)境十分復(fù)雜，傳統(tǒng)的監(jiān)控管理模式無法及時發(fā)現(xiàn)風(fēng)險和問題，自動化技術(shù)在礦山機電控制工作中可以發(fā)揮極大作用，基于自動化技術(shù)構(gòu)建的礦山自動化監(jiān)控系統(tǒng)可以對井下環(huán)境進(jìn)行全面監(jiān)測，有利于保障井下工作人員的人身安全。礦山自動化監(jiān)控系統(tǒng)包括了自動化技術(shù)、地理信息系統(tǒng)、無線通信技術(shù)，能夠提高礦山井下傳輸信息的準(zhǔn)確性，幫助井上工作人員掌握井下的工作情況，科學(xué)控制礦山作業(yè)進(jìn)度。

2.3自動化技術(shù)在礦井提升機中的應(yīng)用

過去使用的礦井提升機的主要控制元件是繼電器，礦井提升機安裝在地面上，將自動化技術(shù)應(yīng)用于礦井提升機，利用可編程控制技術(shù)（PLC）對繼電器進(jìn)行改良，可以全面優(yōu)化提升機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和設(shè)計方式，有利于提升礦井提升機的安全性與穩(wěn)定性，提高提升機的運行質(zhì)量與工作質(zhì)量。礦井提升機主要由制動系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、機械傳動系統(tǒng)、觀測和操作系統(tǒng)、安全和控制系統(tǒng)組成，利用自動化技術(shù)可以對制動系統(tǒng)、機械傳動系統(tǒng)以及安全控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化升級。由于礦山機電控制工作對安全性有較高的要求，所以工作人員在完成礦井提升機優(yōu)化后，需要對其使用質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格審查，并做好后期檢修與養(yǎng)護(hù)工作。自動化技術(shù)不僅可以提高礦井提升機的運行安全性，還能簡化操作過程，提高礦井提升機的使用效率與礦山機電控制的工作質(zhì)量。

2.4將自動化技術(shù)應(yīng)用于礦山挖掘設(shè)備

礦山井下工作環(huán)境相對較差，井下煙塵多而氧氣少，如果地下水位超過正常范圍，會增加井下作業(yè)難度，情況嚴(yán)重時甚至?xí)＜熬鹿ぷ魅藛T的生命安全。將自動化技術(shù)應(yīng)用于礦山挖掘工作中，可以優(yōu)化大型挖掘設(shè)備，與人工共同作業(yè)，實現(xiàn)綜合作業(yè)，有利于減少工作人員的工作量，在一定程度上降低了礦山井下作業(yè)的危險程度。基于自動化技術(shù)的電牽引采礦機在礦山開采工作中的應(yīng)用范圍較廣，如果在電牽引采礦機中布設(shè)自動控制程序，則可以大幅度提升該設(shè)備的牽引力。電牽引采礦機適用于復(fù)雜的礦山工作環(huán)境，利用自動化技術(shù)對其進(jìn)行優(yōu)化升級，可以提高礦山機電控制質(zhì)量。

3.結(jié)語

綜上所述，在科學(xué)技術(shù)普及發(fā)展的背景下，自動化技術(shù)成為礦山機電控制的重要技術(shù)，對提高礦山機電控制質(zhì)量、提升礦山機電設(shè)備使用效率起到了良好促進(jìn)作用，可以有效提高礦山開采效率。因此，相關(guān)人員應(yīng)充分發(fā)揮自動化技術(shù)的優(yōu)勢，科學(xué)使用自動化技術(shù)對礦井機電設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化升級。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊帥，龐勇.自動化技術(shù)在礦山機電設(shè)備中的應(yīng)用與發(fā)展研究[J].世界有色金屬，2018（7）：49，51.

[2]彭一濤.探討自動化技術(shù)在礦山機電控制中的應(yīng)用[J].中國金屬通報，2017（8）:134，133.

作者:華金龍 劉赟 單位:贛州有色冶金研究所 贛州通安安全技術(shù)咨詢有限公司