關(guān)于露天開采機械設(shè)備電氣自動化技術(shù)的應用探討

李鴻飛

摘 要：由于我國經(jīng)濟迅猛發(fā)展，人民生活水平不斷提高，與此同時在開采中電氣自動化技術(shù)得到很好的推廣與應用。電氣自動化的產(chǎn)生及應用極大的提高了開采企業(yè)的工作效率，降低了生產(chǎn)成本。文章主要是對電氣自動化技術(shù)并結(jié)合其在開采中的應用展開探討。

關(guān)鍵詞：露天開采；機械設(shè)備；電氣自動化

中圖分類號：TD67 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）29-0181-02

Abstract： With the rapid development of economy and the improvement of people's living standard in our country， the electric automation technology has been popularized and applied in mining at the same time. The production and application of electrical automation greatly improve the efficiency of mining enterprises and reduce production costs. This paper mainly discusses the electric automation technology and its application in mining.

Keywords： opencast mining； mechanical equipment； electrical automation

隨著生產(chǎn)力水平的提高及科學技術(shù)的不斷進步，開采行業(yè)已逐步運用先進的技術(shù)設(shè)備，以提高開采效率，這是電氣自動化應用于開采行業(yè)的外在條件；隨著人們生產(chǎn)力水平和生活水平的提高，日常生活中人們的需求量不斷加大，開采企業(yè)不得不引進先進技術(shù)設(shè)備以滿足人們的日常需求，這是電氣自動化應用于行業(yè)的內(nèi)在條件。電氣自動化技術(shù)的應用可以提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本、減少對環(huán)境的污染以及增加安全性等，這可能是其在行業(yè)得到廣泛應用的原因。

1 電氣自動化技術(shù)的定義及其發(fā)展

1.1 電氣自動化技術(shù)的定義

在信息時代，電氣自動化技術(shù)是電氣信息領(lǐng)域的一個分支，雖產(chǎn)生時間較短，但其發(fā)展迅速，現(xiàn)已滲透到人們的生產(chǎn)生活及日常工作中，并在高新技術(shù)領(lǐng)域擁有占據(jù)重要地位。在工業(yè)控制領(lǐng)域電氣自動化技術(shù)主要表現(xiàn)在：運用理論、儀表儀器、計算機技術(shù)以及有關(guān)信息技術(shù)，對生產(chǎn)進行控制、檢測、改善、決策、調(diào)度和管理，其目的是為了提高產(chǎn)量及效率、降低生產(chǎn)成本。確保工作人員安全的一項綜合技術(shù)。電氣自動化技術(shù)是由自動化軟件、自動化硬件和自動化系統(tǒng)三部分組成。

1.2 電氣自動化技術(shù)的發(fā)展

因為電氣自動化技術(shù)的廣泛運用在很大程度上提高了生產(chǎn)效率，因此在生產(chǎn)應用中的電氣自動化也得到了發(fā)展并不斷完善，電氣自動化技術(shù)的可操作性以及精密程度得到很大提高，集成方向性、知識密集化及功能多樣化是電氣自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢。而傳感器技術(shù)、通訊技術(shù)以及計算機技術(shù)等是電氣自動化技術(shù)的核心技術(shù)，礦山開采企業(yè)在應用電氣自動化技術(shù)時一般就是運用這幾個核心技術(shù)。又因為礦山開采企業(yè)工作條件比較特殊，相比于其他的工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)更加依賴于電氣自動化技術(shù)，因此電氣自動化技術(shù)在礦山開采企業(yè)中的應用將更為廣泛。

由于電氣自動化技術(shù)的應用極大地提高了企業(yè)生產(chǎn)效率，所以電氣自動化技術(shù)也在應用中得以不斷發(fā)展，電氣自動化的操控精密性和智能化越來越高，自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢呈現(xiàn)知識密集化、集成方向化和功能多樣化。而電氣自動化技術(shù)的核心要素就是計算機技術(shù)、傳感器技術(shù)和通信技術(shù)等，礦山企業(yè)對電氣自動化技術(shù)的應用范圍一般就是這幾種核心技術(shù)。同時由于礦山企業(yè)的工作環(huán)境較為特殊，比起其他工業(yè)生產(chǎn)對自動化技術(shù)的依賴更為強烈，所以礦山生產(chǎn)中電氣自動化技術(shù)的應用在未來將擁有更廣闊的市場。

2 在開采中電氣自動化技術(shù)的應用

2.1 在礦山開采中電氣自動化技術(shù)的應用

近年來大量的機械設(shè)備制造商將生產(chǎn)目標轉(zhuǎn)移到電氣自動化上來。這些企業(yè)所制造的機械設(shè)備在裝節(jié)用量上得到了很大提高，并且在部分機械設(shè)備里增加了多個電機，并采用橫向放置的方法放置電機，這一系列的改動均是表明技術(shù)水平的提高及科技含量的增加。尤其是在礦山采挖過程中，最常用的采礦機總裝機的功率得到很大提升，大部分的采礦機總裝機的功率為可達1000kV以上，而一些更為精良的采礦機總裝機的功率可達1500kV。這些擁有良好的工作能力及優(yōu)良的工作效率并且性能良好的電牽引采礦機，在許多礦山開采企業(yè)中得到較為廣泛的運用。目前我國主要的采挖控制技術(shù)均是運用計算機技術(shù)進行工作的，而傳感器的使用使得實時監(jiān)測開采進度的工作提上了日程，先進的故障診斷系統(tǒng)確保了礦山可以更加安全快速的生產(chǎn)。電氣自動化技術(shù)以及監(jiān)控技術(shù)在礦山生產(chǎn)中的運用，極大的提高了企業(yè)的產(chǎn)量、生產(chǎn)效率和安全性，此外電氣自動化技術(shù)的廣泛應用使得采掘中的運輸設(shè)備的承載量得到很大提升，運輸設(shè)備的發(fā)展也更趨向于多元化。

采礦機一般是從中厚層起，發(fā)展至大功率、大采高強度、薄礦層的滾筒采礦機。從無鏈液壓牽引、有鏈牽引方式，逐步發(fā)展呈現(xiàn)在的變頻調(diào)速無鏈電牽引以及電磁滑差無鏈電牽引。而液壓支架的高度也從薄、中厚礦層至厚礦層，支架的型式由占主要地位的掩護式，逐步發(fā)展成為兩柱式的高位放頂?shù)V、四柱支撐式低位放頂?shù)V以及兩柱掩護式低位放頂?shù)V液壓支架等架型、在澳大利亞、德國、美國等開采較發(fā)達的發(fā)達國家，液壓支架電液控制系統(tǒng)得到了廣泛使用，液壓支架電液控制系統(tǒng)是為提高綜合開采工作面的產(chǎn)量和效率的重要設(shè)備，是采礦設(shè)備發(fā)展的必然趨勢。

提高開采的自動化水平，可以更好地提高開采企業(yè)對資源的利用率以及提高工作效率，降低成本，減少勞動強度，提高生產(chǎn)的安全性和穩(wěn)定性。所以國家非常重視電氣自動化技術(shù)在開采中的應用，政府也加大了扶持力度，給予充分的財政扶持，改善礦工們的工資待遇，扶持相關(guān)院校的發(fā)展；創(chuàng)新開采企業(yè)的建設(shè)理念，引進先進的技術(shù)，解放思想；加強開采設(shè)備制造能力，在國家的大力扶持下，有關(guān)企業(yè)應加強，增強自主研發(fā)的力度，加快創(chuàng)新化進程。

2.2 在運輸中電氣自動化技術(shù)的應用

我國資源儲量巨大，是我國主要能源之一，其特點主要是：資源是一種不可再生，有極強的開采性和勘探性，具有極其復雜的開采過程。在開采過程中每一環(huán)節(jié)都尤為重要，電氣自動化技術(shù)在開采過程中發(fā)揮了極其重要的作用，提高了開采效率。另外在運輸過程中，電氣制動化技術(shù)也是不可缺少的。

早在80年代初，開采企業(yè)的產(chǎn)量就已經(jīng)得到了很大提高，這正得益于自動化設(shè)備的應用。大中型礦井一般運用的運輸設(shè)備是膠帶運輸設(shè)備，既能快速的將大量的從礦井下運輸?shù)降孛?，又能通過運輸監(jiān)控系統(tǒng)實時監(jiān)控，既提高了運輸效率又確保了運輸過程的安全。隨著信息技術(shù)和可編程邏輯控制器技術(shù)的廣泛應用以及分布式控制系統(tǒng)等系統(tǒng)和礦井安全生產(chǎn)系統(tǒng)密切結(jié)合，使監(jiān)測技術(shù)得到極大提高。膠帶機全數(shù)字直流調(diào)速系統(tǒng)的產(chǎn)生，更加強有力的促進產(chǎn)量的提高；計算與工業(yè)電視焦點集中監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)明，也為我國的產(chǎn)業(yè)做出貢獻；晶閘管器件構(gòu)成斬波器技術(shù)的產(chǎn)生及運用，斬波器具有極高的工作效率，它為運輸設(shè)備的穩(wěn)定、安全提供了很好的技術(shù)支持；斬波器的發(fā)明和運用也促進了集合計算機和可編程邏輯控制器技術(shù)的新系統(tǒng)的產(chǎn)生；而交頻同步拖動調(diào)速系統(tǒng)與新型變頻技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展促進了開采技術(shù)的逐步成型?，F(xiàn)如今大部分開采企業(yè)的提升機都以可編程邏輯控制器技術(shù)作為核心，為提升機建立安全保護標準。目前大部分開采企業(yè)的計算機監(jiān)控和安全部件均采用的是雙線回路技術(shù)，以確保系統(tǒng)設(shè)備的穩(wěn)定安全。

2.3 監(jiān)控系統(tǒng)中電氣自動化技術(shù)的應用

到目前為止，我國幾乎所有的大中型礦山生產(chǎn)企業(yè)都安裝了監(jiān)控系統(tǒng)，與此同時還為安全監(jiān)控系統(tǒng)配備了配套裝備，如斷電儀、紅外線自動噴霧、風電閉鎖裝置及瓦斯遙測儀等裝置，從而保證實時監(jiān)控開采。然而壽命較短、種類較少、維護工作量較大及安全性穩(wěn)定性均較差是這些設(shè)備配套傳感器的缺點，這些缺點嚴重制約了開采過程中的安全性和穩(wěn)定性，為監(jiān)控系統(tǒng)留下安全隱患，同時也影響了監(jiān)控系統(tǒng)的可利用率。因此在開采中應用電氣自動化技術(shù)時，一定要對自動化設(shè)備的研發(fā)與改造給予高度重視，尤其是在生產(chǎn)過程中對傳感器的改造以及系統(tǒng)穩(wěn)定性的升級給予重視，以便為安全生產(chǎn)提供先進的技術(shù)支持和保障。

3 礦山生產(chǎn)中電氣自動化技術(shù)的具體應用

實驗及實踐表明，短長壁綜采擁有極好的發(fā)展前景，為我國中小型礦山生產(chǎn)企業(yè)由短長壁綜采取代巷柱式開采提供寶貴經(jīng)驗。因此我國的大中型開采企業(yè)為確保長期綜采工作面的工作效率以及效益應當采用新型綜采設(shè)備，這也將是未來機械化采礦的主要趨勢。新型綜采設(shè)備的特點：設(shè)備的工作能力巨大，通常功率在800kW以上的電牽引采礦機開采能力在每小時1000～1200噸左右，而破碎機、運輸機和轉(zhuǎn)載機的生產(chǎn)力則為每小時500～2000噸不等；自動化程度有了極大提升，既提高了企業(yè)的開采能力又實現(xiàn)了機電一體化。為了配合采礦機的快速切礦能力，對采礦機做了一定的改進，增加了自動調(diào)高功能；采用由電液控制的液壓支架，從而實現(xiàn)刮板運輸機、液壓支架和采礦機之間的自動化控制；此外綜采設(shè)備有良好的工作性能，自動化也提高了可靠性，最為突出的表現(xiàn)即開采企業(yè)提高了開采效率，增加了產(chǎn)量以及企業(yè)效益得到提升。

4 結(jié)束語

綜上，電氣自動化的產(chǎn)生及應用極大的提高了開采企業(yè)的工作效率，降低了生產(chǎn)成本。本文主要是對電氣自動化技術(shù)并結(jié)合其在開采中的應用展開探討。當前電氣自動化技術(shù)在礦山開采中應用極為廣泛，不僅提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率同時也降低了企業(yè)的成本，增加了效益，同時確保了礦山開采過程中的安全性和穩(wěn)定性得以提高，減少了對環(huán)境的污染。電氣自動化技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展對于礦山開采的幫助極其明顯，因此礦山開采企業(yè)應該努力探索電氣自動化技術(shù)在日常生產(chǎn)生活中應用，并對其中的缺點進行改進，探索研究怎樣能使電氣自動化技術(shù)在更多領(lǐng)域應用，為開采企業(yè)和其他礦山企業(yè)的發(fā)展提供更多優(yōu)質(zhì)礦源。

參考文獻：

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