自動化技術(shù)及其在礦山中的應(yīng)用

劉大欣

（河北鋼鐵集團礦業(yè)有限公司承德柏泉鐵礦，河北 承德 067500）

我國目前在礦山生產(chǎn)中應(yīng)用了自動化技術(shù)，但是與發(fā)達國家相較還依然存在有較大的差距。雖然自動化技術(shù)的應(yīng)用可以大幅提高礦山生產(chǎn)過程中的安全性，加強對礦山周圍環(huán)境的監(jiān)控，但在實際的自動化技術(shù)應(yīng)用過程中還依然存在一些問題，因此需要在自動化技術(shù)應(yīng)用的過程中不斷發(fā)現(xiàn)其問題所在，了解問題產(chǎn)生的原因，解決相關(guān)問題，使我國礦山生產(chǎn)能夠更加高效安全，充分發(fā)揮自動化技術(shù)應(yīng)用于礦山企業(yè)中的作用，為我國經(jīng)濟發(fā)展助力。

1 自動化技術(shù)的概念

一般來說，自動化技術(shù)指的是通過向計算機輸入程序或是指令，使得設(shè)備能夠通過程序或指令代替人進行作業(yè)。現(xiàn)在自動化技術(shù)已經(jīng)廣泛地深入到社會各個領(lǐng)域之中，大幅節(jié)約了工作的時間，提高了生產(chǎn)的效率，降低了在物力、人力上的耗費。特別是在高危行業(yè)中，自動化技術(shù)的應(yīng)用可以替代人力進行一些高難度高風險的作業(yè)，極大降低了人員的風險系數(shù)，保障了大多數(shù)工作人員的生命安全，并且自動化技術(shù)還可以大幅提高生產(chǎn)作業(yè)的精確度，減少失誤的概率。因此自動化技術(shù)的應(yīng)用對于企業(yè)生產(chǎn)來說具有非常重要的意義，并且很多大學(xué)也都開設(shè)了自動化專業(yè)的課程，為企業(yè)培養(yǎng)優(yōu)秀的相關(guān)專業(yè)人才。而互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展進步也為自動化技術(shù)的發(fā)展提供了助力，使得自動化技術(shù)能夠更加人性化，更加智能化。當前大多數(shù)企業(yè)都廣泛應(yīng)用的調(diào)控系統(tǒng)都運用了自動化技術(shù)，對企業(yè)的生產(chǎn)工作等都提供了較大的便利，效果也非常明顯[1]。

2 自動化技術(shù)在礦山中應(yīng)用的意義

如今自動化技術(shù)已經(jīng)非常的成熟，為企業(yè)的發(fā)展管理以及行業(yè)水平的提升都做出了重大的貢獻。然而在礦山行業(yè)中，大多數(shù)企業(yè)依然沒有意識到自動化技術(shù)對礦山開采作業(yè)的重要意義，在礦山企業(yè)中，自動化技術(shù)并沒有發(fā)揮其應(yīng)有的效果，使得礦山企業(yè)的經(jīng)濟效益無法得到有效的提升。

現(xiàn)如今越來越多更加先進有效的，擁有更多功能的礦山開采機械設(shè)備已經(jīng)發(fā)揮其效用。由此傳統(tǒng)的礦山開采機械設(shè)備的缺陷也越發(fā)明顯，在實際的運行作業(yè)中，傳統(tǒng)的機械設(shè)備經(jīng)常會發(fā)生故障影響生產(chǎn)開采作業(yè)，并且其維修的費用高難度也較大，在數(shù)據(jù)監(jiān)測中存在明顯的不足，已經(jīng)無法滿足當前礦山生產(chǎn)開采的需要。因此自動化技術(shù)的研究運用可以大幅提高礦山企業(yè)的數(shù)字化與信息化，利用信息化的平臺對數(shù)字加工整理，再將其傳給系統(tǒng)，對于提高現(xiàn)代礦山企業(yè)的生產(chǎn)效率有著非常大的幫助。由此可見在礦山行業(yè)中應(yīng)用自動化技術(shù)是非常有效可行且必要的[2]。

3 PLC技術(shù)

PLC技術(shù)指的就是可編程的邏輯控制器技術(shù)，這種控制器是專門根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境所設(shè)計制造的，它的操作途徑是利用提前設(shè)計好的數(shù)字來對設(shè)備進行操作與運算，是一種高效實用的自動化電子裝置。在PLC控制器的存儲器中可以進行編程操作，存儲相關(guān)命令的執(zhí)行邏輯、算數(shù)、計數(shù)以及預(yù)算順序等，并且PLC控制器還可以利用模擬式或者數(shù)字式來完成對數(shù)據(jù)的輸入輸出，由此滿足對礦山生產(chǎn)活動與機電設(shè)備的控制要求。在實際的運用過程中，需要注意將PLC控制器與相關(guān)的外圍設(shè)備按照規(guī)定的要求將其合為完整的控制系統(tǒng)，從而使得PLC控制器的作用得以充分有效的延伸以發(fā)揮其作用，使得PLC控制器的功能有效拓展。并且PLC技術(shù)具有高度的穩(wěn)定性與可靠性，PLC技術(shù)還可以輕易使得其能與各個系統(tǒng)結(jié)合使用，編程語言的要求也并不高，操作簡單易懂，所以PLC技術(shù)非常廣泛地應(yīng)用于礦山以及各個行業(yè)之中，并且充分發(fā)揮了其優(yōu)勢[3]。

4 自動化技術(shù)在礦山中的應(yīng)用

4.1 螺桿式空壓機中的應(yīng)用

螺桿式空壓機由于其可靠性與實用性，因此在礦山機電控制中應(yīng)用十分廣泛，螺桿式空壓機也正在取代傳統(tǒng)的空壓機成為礦山機電控制中主要的空壓機。螺桿式空壓機的運行主要有四個環(huán)節(jié)，一是吸氣，二是密封輸送、三是壓縮、四是排期，其在內(nèi)部轉(zhuǎn)動時，可以與殼體的齒溝嚙合，以此在進氣口吸入空氣與機油。在與齒溝嚙合轉(zhuǎn)動過程中，螺桿式空壓機會將油氣進行密封并將其送到排氣口中，齒溝嚙合的間隙變小后會壓縮油氣，在齒溝嚙合轉(zhuǎn)到排氣口時，壓縮的油氣就會被排出。在螺桿式空壓機中安裝變頻器，就可以非常有效地控制螺桿轉(zhuǎn)動的速度，對排氣量進行有效控制。若排氣量產(chǎn)生變化，就可以利用變頻器改變螺桿的轉(zhuǎn)動速度，控制排氣量使其處于正常范圍之間，確保排氣壓力的穩(wěn)定性，以此來節(jié)約能源。河北省承德柏泉鐵礦就是采用配備有螺桿式空壓機的KQ-200D型潛孔鉆機，該鉆機采用高壓螺桿空壓機做沖擊器動力，鉆孔進尺快，采用液壓伺服+電氣控制系統(tǒng)，操作安全簡便，易于維修，省時、節(jié)能、高效。

4.2 PLC變頻調(diào)速控制系統(tǒng)在礦石破碎篩分系統(tǒng)的應(yīng)用

PLC技術(shù)可以利用編程程序進行一些生產(chǎn)的操作性指令，使其控制各種不同類型的機械設(shè)備，擁有較高的可靠性與簡易的操作。以河北省承德柏泉鐵礦為例，通過PLC技術(shù)可以按照合理的設(shè)備順序啟動延時時間完成控制破碎系統(tǒng)各設(shè)備及皮帶機的啟停，還可以檢測皮帶運行速度，隨時判斷皮帶運行速度是否正常，當發(fā)現(xiàn)皮帶粘上泥水、主動滾筒磨損大、皮帶異?？ㄋ阑蚪o料量太大等情況時，可立即通過控制系統(tǒng)快速反應(yīng)對設(shè)備停機，相比于傳統(tǒng)的由人工進行設(shè)備啟停，PLC技術(shù)控制可以避免由于人工以及其他因素產(chǎn)生的隱患。自動化技術(shù)的應(yīng)用有效地解決了傳統(tǒng)人工啟停設(shè)備的隱患，解決了因此產(chǎn)生的一系列的問題，并且還可以減少因此工作而產(chǎn)生的人力，使其能夠投身于其他更加需要人力的工作之中。PLC技術(shù)在我國礦山企業(yè)中的廣泛應(yīng)用，節(jié)約了企業(yè)的人力物力，使得礦山在生產(chǎn)過程中更加安全[4]。

4.3 礦山資源裝卸中的應(yīng)用

利用電子自動化技術(shù)對礦山資源進行裝卸作業(yè)，相比于傳統(tǒng)利用工人裝卸更加高效快捷，避免了因為工人的疏忽失誤而產(chǎn)生的問題，確保了裝卸工作的安全。輸送機在礦山資源運輸中是非常重要的設(shè)備，在運輸?shù)V山資源的過程中，運輸量大、運輸費用以及良好的可靠性都使其成為了礦山資源運輸?shù)闹攸c。如今在輸送機中加入可編程控制器，使其成為控制系統(tǒng)，再綜合利用相應(yīng)的設(shè)備，可以充分確保對運輸設(shè)備的有效控制與保護。并且這還可以應(yīng)用于企業(yè)管理系統(tǒng)之中，使企業(yè)管理人員可以實時監(jiān)控系統(tǒng)的運行狀態(tài)，防止意外的發(fā)生。并且還可以與企業(yè)管理系統(tǒng)故障檢測、軟控啟動以及保護系統(tǒng)等技術(shù)結(jié)合，改善設(shè)備的使用性能，提高企業(yè)的運行效率，為礦山工作人員提高充分的安全保障。

4.4 露天礦山采場箱變中的應(yīng)用

在露天礦山采場中，移動箱變與開關(guān)站的位置都較為分散，使其在日常維護、操作等工作都非常不便，并且這也會耗費大量的人力、物力以及時間成本。過去移動箱變的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)無法集中監(jiān)控，使得報警數(shù)據(jù)無法及時采集，這大大提高了安全事故的隱患。而自動化技術(shù)的應(yīng)用，利用露天礦山采場箱變集中值守技術(shù)可以極大地降低人力巡檢的強度，并且維修人員還可以實時了解各個箱變電流、電壓、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)、報警信息以及斷路器分合的狀態(tài)，可以指導(dǎo)幫助維修人員更加準確迅速地對發(fā)生故障的設(shè)備進行修復(fù)。

4.5 在選礦過程中的應(yīng)用

利用自動化技術(shù)對磨礦分級工藝進行實時動態(tài)監(jiān)測，并且可以建立科學(xué)合理的控制邏輯以便對其進行實時動態(tài)調(diào)整。磨礦優(yōu)化控制系統(tǒng)可以利用模糊的效能控制方式使得球磨機可以自動化工作，使計算機可以替代人力對工藝過程與生產(chǎn)設(shè)備進行實時動態(tài)的監(jiān)控與操作，這樣大大提升了球磨機磨礦的效率以及產(chǎn)品的質(zhì)量。使得在磨礦細度穩(wěn)定的情況下，盡可能提高磨機的處理效率與能力。自動化技術(shù)的加入可以使其完全自主對礦石性質(zhì)進行判斷，更加智能高效地聯(lián)動調(diào)整工藝參數(shù)，使得高效優(yōu)秀的控制策略管理一直貫穿于生產(chǎn)流程的全過程，充分發(fā)揮設(shè)備的能力，使產(chǎn)品的指標更加穩(wěn)定，提高企業(yè)勞動作業(yè)率以及產(chǎn)品的質(zhì)量。使得工人的勞動強度有效降低，降低企業(yè)的能源使用，確保企業(yè)工藝生產(chǎn)的流暢與穩(wěn)定。

5 結(jié)束語

綜上所述，隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展完善，將自動化技術(shù)應(yīng)用于礦山中，可以大大提高礦山企業(yè)的工作效率，幫助其節(jié)約大量的人力、物力以及時間成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益，當前自動化技術(shù)已經(jīng)非常廣泛地應(yīng)用于礦山企業(yè)中。礦山行業(yè)作為一個高危行業(yè)，利用自動化技術(shù)可以大大提升礦山工作的安全性，最大限度避免各種事故對工作人員的生命安全產(chǎn)生危害以及對企業(yè)經(jīng)濟財產(chǎn)的保護。因此在礦山行業(yè)中應(yīng)用自動化技術(shù)對于企業(yè)以及工作人員來說都是非常必要的，對于提高我國礦山行業(yè)的水平也有著十分重要的意義。