礦山機電自動化控制技術(shù)應(yīng)用研究

楊重陽，楊其權(quán)，劉娟

（山東能源棗莊礦業(yè)（集團）有限責任公司，山東 棗莊 277100）

礦產(chǎn)資源目前在我國的需求量逐漸增大，為了能夠滿足各個行業(yè)對礦產(chǎn)資源的需求，則在礦山開采的過程中，需要提高礦山開采效率，其中最有效的方法就是將先進的技術(shù)應(yīng)用在其中。本文將重點研究礦山機電自動化控制技術(shù)的應(yīng)用，進而達到促進整個礦山開采工作良好發(fā)展的目的。

1 礦山機電自動化控制技術(shù)概況

礦山機電自動化控制技術(shù)在實際應(yīng)用的過程中，能夠?qū)ΦV山資源進行有效利用，加上我國對礦產(chǎn)資源的需求量逐漸增加，因此將礦山機電自動化控制技術(shù)應(yīng)用在實際開采工作中，是礦山開采未來發(fā)展的必然趨勢。而機電自動化控制技術(shù)的應(yīng)用，需要在高效設(shè)備的基礎(chǔ)上展開，因此，相關(guān)人員需要配備與機電自動化控制技術(shù)相匹配的運行設(shè)備。PLC 技術(shù)是機電自動化控制技術(shù)重要組成部分，其在實際應(yīng)用的過程中，主要采用邏輯計算和數(shù)值計算的方式，對機電系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù)進行分析，進而下達相應(yīng)的動作指令，設(shè)備系統(tǒng)根據(jù)下達的指令完成相應(yīng)的工作。PLC 技術(shù)使用中存在的影響因素較多，如外界頻率、計算速度等，由于機電設(shè)備的不同，設(shè)備對應(yīng)的加減速率也會存在一定的差異性，因此，PLC 需要根據(jù)設(shè)備實際運行情況，對控制系統(tǒng)進行調(diào)整。通常情況下，PLC 技術(shù)能夠機電設(shè)備反應(yīng)時間控制在0.5s 內(nèi)，縮短數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換工作需要的時間，進而提高設(shè)備的實際運行效率。

2 礦山機電自動化控制技術(shù)應(yīng)用原則

礦山機電自動化控制技術(shù)在實際應(yīng)用的過程中，要想保證最終的應(yīng)用效果，需要根據(jù)以下原則進行。

第一，經(jīng)濟效益原則。礦山機電自動化控制技術(shù)能夠幫助企業(yè)控制礦山開采中存在的安全風險，規(guī)避其中存在的市場風險、操作風險以信用風險等。同時實現(xiàn)企業(yè)經(jīng)營中利益的最大化，在實際應(yīng)用礦山機電自動化控制技術(shù)的過程中，可以降低企業(yè)的運行成本，控制運行風險，進而提高經(jīng)濟效益。

第二，安全生產(chǎn)原則。安全是采礦行業(yè)中的關(guān)鍵內(nèi)容，無論在哪項工作中，都要保證工作開展的安全性，隨著外界市場環(huán)境的不斷變化，機電企業(yè)的實際發(fā)展也受到了一定的影響，甚至部分小型企業(yè)退出市場，因此，機電企業(yè)在實際發(fā)展的過程中，需要對自身的經(jīng)營模式以及理念進行完善和創(chuàng)新，將先進理論應(yīng)用在其中，為礦山機電自動化控制技術(shù)的應(yīng)用數(shù)據(jù)支持。另外，礦山機電自動化控制技術(shù)能夠?qū)C電設(shè)備在實際運行中的風險進行有效控制，一旦設(shè)備超出正常的運行范圍，系統(tǒng)就能夠發(fā)出相應(yīng)的預(yù)警信息，保證整個機電系統(tǒng)的安全運行。

第三，技術(shù)創(chuàng)新原則，目前我國機電技術(shù)在實際發(fā)展的過程中，最初是從管理方面發(fā)展而來，因此，在技術(shù)應(yīng)用的過程中，可以對現(xiàn)有的項目技術(shù)進行有效識別，并對其進行分析和評估，確定該技術(shù)的正確使用方法，這種方式能夠?qū)⒓夹g(shù)的使用效率提到最高，保證機電系統(tǒng)中各個技術(shù)的實際應(yīng)用效果。例如，聯(lián)動控制技術(shù)的使用、超高速機電技術(shù)等，都是目前礦山機電自動化控制技術(shù)中的主要組成部分，在未來，該技術(shù)逐漸向著生態(tài)、節(jié)能的方向發(fā)展。

3 礦山機電自動化控制技術(shù)的應(yīng)用

3.1 礦山機電自動化控制技術(shù)在風門中的應(yīng)用

在礦山開采的過程中，需要進行井下生產(chǎn)，這就需要保證風門開關(guān)的合理性，這也是開采過程中需要注意的主要問題之一，風門在實際開關(guān)的過程中存在一定的安全隱患，因此必須對其進行合理控制。在傳統(tǒng)礦山開采時，主要采用人工的方式開關(guān)風門，這種操作方式不僅會對工作人員的施工安全產(chǎn)生影響，還具一定的操作難度，正是由于操作的難度較高，因此施工人員非常容易出現(xiàn)工作失誤的情況，影響施工安全。如果出現(xiàn)開關(guān)不規(guī)范的情況，對風門來說也會造成損壞，影響開采工作的正常運行。而將礦山機電自動化控制技術(shù)應(yīng)用到其中，能夠?qū)崿F(xiàn)對風門的自動化控制，避免采用人工開關(guān)的方式，使風門能夠通過控制系統(tǒng)發(fā)出的指令，進行自動開關(guān)工作。在控制系統(tǒng)建立的初始階段，采用PLC 程序?qū)︼L門進行控制，先打開風門和窗戶，使內(nèi)部的氣流和氣體保持平穩(wěn)，這種方式能夠避免出現(xiàn)內(nèi)外氣流壓強差的情況，降低安全事故出現(xiàn)的概率。這一技術(shù)在實際應(yīng)用的過程中，能夠充分保護施工人員的工作安全，符合實際生產(chǎn)需求。通過以上分析能夠看出，將礦山機電自動化控制技術(shù)應(yīng)用到風機控制中，能夠保證風機開關(guān)準確性，避免出現(xiàn)人工開關(guān)失誤的情況出現(xiàn)，提升整個開采工作開展的安全性和有效性。

3.2 礦山機電自動化控制技術(shù)輸送機中的應(yīng)用

礦山機電自動化控制技術(shù)能夠降低工作人員對井下工作的依賴性，針對其中實施難度較大的工作，可以通過自動控制的方式完成，既能夠保證工作質(zhì)量，還能夠縮短工作完成的時間，提高礦山開采工作整體開展效率。礦山機電自動化控制技術(shù)在實施中需要大量設(shè)備進行配合，如液壓泵站、制動系統(tǒng)以及電控系統(tǒng)等，其中制動系統(tǒng)能夠增加制動閥與制動盤之間的摩擦力，進而產(chǎn)生一定的力矩，這種方式能夠改變設(shè)備在實際運行中的制動力，通過這種方式對整個設(shè)備進行制動控制。

將這制動裝置放置在輸送機中，能夠?qū)鬏敊C進行制動控制，在此過程中使用傳感器，獲取輸送機的實際運行狀態(tài)以及運行情況，利用PLC 技術(shù)實現(xiàn)輸送機運行狀態(tài)分析，這種方式能夠進一步確定輸送機在實際運行中是否存在問題。采用PLC 技術(shù)能夠保證整個設(shè)備運行狀態(tài)在正常安全的范圍內(nèi)，如果出現(xiàn)電流降低的情況，對設(shè)備發(fā)出相應(yīng)的指令，使設(shè)備能夠根據(jù)外界條件，調(diào)整自身的運行狀態(tài)。在該種情況下，控制系統(tǒng)會直接發(fā)出控制信息，降低輸送機的傳輸速度，當電流超出正常運行范圍后，適當提升傳輸速度，保證二者之間的吻合性。這種方式能夠使輸送機始終處于正常運行的狀態(tài)之中，避免出現(xiàn)傳輸機運行故障甚至是失控等情況，提升設(shè)備在運行中的安全性。由此可以看出，礦山機電自動化控制技術(shù)在輸送機應(yīng)用的過程中，能夠減輕工作人員的工作量，根據(jù)實際情況對設(shè)備的運行狀態(tài)進行調(diào)整，提高設(shè)備運行的穩(wěn)定性。

3.3 礦山機電自動化控制技術(shù)在提升機中的應(yīng)用

在傳統(tǒng)施工中，提升機運行主要采用繼電控制裝置，隨著我國的技術(shù)水平逐漸提升，自動化技術(shù)被應(yīng)用在提升機控制中，目前主要采用可編程變頻器和控制器，實現(xiàn)提升機的有效控制。提升機在實際運行的過程中，可以將自動化技術(shù)幫助提升機完成日常運行工作，這需要先將原有的操作平臺進行拆卸處理，并將其安裝到新的操作平臺中，安裝完成后，原來的操作平臺需要進行集中保留，將其再次應(yīng)用在其他地方。另外，針對傳統(tǒng)的舊系統(tǒng)進行改造優(yōu)化，在原系統(tǒng)基礎(chǔ)上安裝轉(zhuǎn)換電站，這種方式能夠保證在實際生產(chǎn)過程中，原操作系統(tǒng)能夠正常運行。

3.4 礦山機電自動化控制技術(shù)在監(jiān)督控制中的應(yīng)用

將礦山機電自動化控制技術(shù)應(yīng)用在監(jiān)督監(jiān)測平臺建設(shè)中，能夠?qū)φ麄€機電控制工作展開控制管理，在此過程中可以從兩個方面對其進行管理，第一，監(jiān)督管理平臺的建立。在對機電進行自動化控制的過程中，需要重點研究機電設(shè)備的實際控制效率，針對現(xiàn)有的礦山機電資源進行整合控制，這種方式能夠提高技術(shù)指標的完成質(zhì)量，將技術(shù)的作用充分發(fā)揮出來。第二，遠程監(jiān)督監(jiān)測，在此過程中可以使用GIS技術(shù)，這種方式能夠改變傳統(tǒng)的監(jiān)督管理方式，實現(xiàn)礦山機電自動化控制技術(shù)的應(yīng)用創(chuàng)新，進而對設(shè)備實現(xiàn)全方位的控制。在此過程中，人員的參與程度會大大降低，進而降低其中出現(xiàn)運行故障的概率，遠程監(jiān)控技術(shù)能夠排除故障在實際運行中存在的安全隱患，使其逐漸向著智能化以及高效化的方向發(fā)展。

3.5 礦山機電自動化控制技術(shù)中故障處理中的應(yīng)用

設(shè)備是礦山開采工作中的重要組成部分，因此必須保證其在實際運行中的穩(wěn)定性和安全性，這就需要對設(shè)備的運行故障進行有效處理，保證設(shè)備的運行效率，進而維護整個礦山開采工作的高效開展。利用礦山機電自動化控制技術(shù)能夠?qū)υO(shè)備的運行故障進行有效處理，在此過程中，建立智能化的設(shè)備檢測系統(tǒng)，實時掌握設(shè)備的實際運行指標，并建立設(shè)備運行的標準指標，即使在惡劣的運行環(huán)境中，也能進行正常的設(shè)備運行數(shù)據(jù)采集工作，保證機電設(shè)備的實際安裝運行質(zhì)量。

設(shè)備在實際運行中，其運行質(zhì)量會受到各種因素的影響，降低設(shè)備的實際運行質(zhì)量，針對這一現(xiàn)象，在控制設(shè)備運行影響因素的過程中，需要制作單位、使用單位以及監(jiān)督管理單位共同合作，對設(shè)備進行統(tǒng)一管理。

4 結(jié)語

通過以上分析能夠看出，將機電自動化控制技術(shù)應(yīng)用在礦山開采中，能夠提高整個礦山開采工作的開展效率。本文從礦山機電自動化控制技術(shù)在風門、輸送機、提升機、監(jiān)督控制管理、故障處理以及調(diào)度管理中的應(yīng)用展開研究，確定機電自動化控制技術(shù)的應(yīng)用措施，保證整個礦山開采工作的良好發(fā)展。