礦山機(jī)電自動化技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用

丁應(yīng)平

（窯街煤電集團(tuán)公司技工學(xué)校，甘肅 蘭州 730084）

在當(dāng)前的采礦工業(yè)領(lǐng)域，機(jī)電設(shè)備已然成為了關(guān)鍵性的生產(chǎn)要素，機(jī)電設(shè)備的應(yīng)用可以有效減少作業(yè)中的人力資源投入，用機(jī)械作業(yè)取代人工作業(yè)，提升整體的生產(chǎn)效率。在長期的機(jī)電設(shè)備使用中，我國各個能源生產(chǎn)行業(yè)對于國外技術(shù)的依賴性非常大，在當(dāng)前礦企轉(zhuǎn)型發(fā)展中，要積極加強(qiáng)先進(jìn)機(jī)電技術(shù)的應(yīng)用，尤其是在當(dāng)前自動化技術(shù)的發(fā)展中，各個礦企都需要加強(qiáng)對自動化技術(shù)的創(chuàng)新，在機(jī)電設(shè)計(jì)和制作中通過自動化技術(shù)的融入，來提升機(jī)電設(shè)備的整體水平，促進(jìn)機(jī)電自動化目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

1 礦山機(jī)電自動化技術(shù)應(yīng)用的重要意義

1.1 提升礦山生產(chǎn)效率

能源開采行業(yè)在我國的發(fā)展歷史比較悠久，在長期的發(fā)展實(shí)踐中，多以粗放型發(fā)展模式為主，即使在新中國成立以后，我國采礦行業(yè)依舊經(jīng)歷了非常長時間的粗放型作業(yè)方式，粗放型模式下，主要以人工作業(yè)為主，不僅導(dǎo)致整體的生產(chǎn)效率低下，還使得各個礦企需要投入非常大的人力資源，礦山開采行業(yè)的經(jīng)濟(jì)、社會效益無法實(shí)現(xiàn)[1]。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，機(jī)電技術(shù)已經(jīng)取代了傳統(tǒng)的人工方式，在生產(chǎn)領(lǐng)域逐步使用了各種的機(jī)電設(shè)備，這些機(jī)電設(shè)備的應(yīng)用在很大程度上提升了礦山生產(chǎn)的自動化水平，各個礦企都進(jìn)入了生產(chǎn)調(diào)整與變革的階段，生產(chǎn)效率得以提升，對能源開采行業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展具有重要的意義。

1.2 更加安全可靠

礦山開采作業(yè)中存在很多的安全風(fēng)險，這些安全風(fēng)險可能來自于環(huán)境、設(shè)備和人員，傳統(tǒng)的人工作業(yè)下，安全事故發(fā)生的幾率非常高。而在當(dāng)前的技術(shù)發(fā)展條件下，各種自動化技術(shù)在礦山機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用，使得機(jī)電設(shè)備的性能得以優(yōu)化，而這些機(jī)電設(shè)備在礦山生產(chǎn)中的應(yīng)用，大大提升了生產(chǎn)作業(yè)的安全性，減少了各類安全事故的發(fā)生。

1.3 環(huán)境友好型發(fā)展

自動化技術(shù)是先進(jìn)的技術(shù)，這一技術(shù)具有更為高效的信息處理能力，在礦山機(jī)電中，通過自動化技術(shù)的使用，可以在一定程度上推進(jìn)能源開采行業(yè)的環(huán)境友好型發(fā)展。自動化技術(shù)下的礦山機(jī)電設(shè)備的應(yīng)用，體現(xiàn)出了更為良好的機(jī)械性能，不僅可以提升各種作業(yè)的效率，還可以大大縮短作業(yè)時間，最大程度上避免傳統(tǒng)人工作業(yè)下對周邊環(huán)境等造成的不利影響，減輕礦山作業(yè)污染。

2 礦山機(jī)電自動化技術(shù)

2.1 電子技術(shù)

礦山機(jī)電自動化技術(shù)具有集成性特征，在自動化技術(shù)中囊括了多種技術(shù)，其中，電子技術(shù)是關(guān)鍵技術(shù)。近年來，現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展非?？?，以微電子技術(shù)和電力電子技術(shù)為典型，在很多領(lǐng)域都有著極為廣泛的應(yīng)用。機(jī)電設(shè)備中包含的各種電子器件非常多，各類電子器件的反應(yīng)迅速、靈敏度高，這些特征使得各種電子器件在機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用，提升了機(jī)電設(shè)備的可靠性與安全性[2]。礦山機(jī)電自動化、監(jiān)控系統(tǒng)中，電子技術(shù)不可或缺，在這一技術(shù)應(yīng)用以后，就可以使得整個機(jī)電設(shè)備使用、采礦作業(yè)中的信息采集、檢測、傳輸和處理的便捷性。

2.2 機(jī)電一體化技術(shù)

現(xiàn)階段，礦山機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢非常明顯，這一發(fā)展趨勢下，機(jī)電自動化是其中的主要表現(xiàn)，各種自動化技術(shù)在機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用，推進(jìn)了機(jī)電設(shè)備的柔性化，而機(jī)電設(shè)備的柔性化和智能化發(fā)展，對于能源開采行業(yè)的生產(chǎn)轉(zhuǎn)型具有重要的意義。在礦山機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用過程中，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行管理將發(fā)揮著重要的作用，利用自動化技術(shù)所構(gòu)建的機(jī)械設(shè)備綜合管理系統(tǒng)中，自動化模塊可以根據(jù)信息的采集、分析情況，來對系統(tǒng)中的各種機(jī)電設(shè)備參數(shù)、運(yùn)行狀態(tài)等加以全面調(diào)整，最大程度上通過機(jī)電一體化技術(shù)來保障設(shè)備的可靠運(yùn)轉(zhuǎn)，通過對各種機(jī)電設(shè)備的自動調(diào)節(jié)來保持最佳的運(yùn)行狀態(tài)，提高整個采礦作業(yè)中機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行效率。但是，機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用的過程中，最為關(guān)鍵的是要做好相應(yīng)的檢測工作，通過各種檢測與一體化技術(shù)的配合，來降低設(shè)備故障幾率，避免機(jī)電設(shè)備故障對生產(chǎn)作業(yè)產(chǎn)生的不利影響。

2.3 控制理論

現(xiàn)代化礦產(chǎn)資源生產(chǎn)中，控制技術(shù)也在逐步發(fā)展，在很大程度上，控制理論和技術(shù)性哎不僅實(shí)現(xiàn)了對動態(tài)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的研究，還可以將控制技術(shù)與半導(dǎo)體變流技術(shù)等先進(jìn)的技術(shù)加以充分結(jié)合起來，通過技術(shù)關(guān)聯(lián)的建立，來實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)全過程的管理與控制，使得在礦山生產(chǎn)作業(yè)中，可以有效應(yīng)對各種的機(jī)電設(shè)備問題，加快礦礦生產(chǎn)的現(xiàn)代化進(jìn)程，使得整個礦礦行業(yè)的生產(chǎn)效率得以提升。近年來，在計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)等逐步發(fā)展的過程中，驅(qū)動設(shè)備、生產(chǎn)器械和控制裝置等領(lǐng)域，控制技術(shù)都是關(guān)鍵性的技術(shù)，具有了數(shù)字化和智能化的控制特征。

3 礦山機(jī)電自動化技術(shù)的創(chuàng)新與應(yīng)用

3.1 礦井提升機(jī)的應(yīng)用

現(xiàn)階段的礦山生產(chǎn)中，礦井提升機(jī)是關(guān)鍵的設(shè)備，這一設(shè)備在礦產(chǎn)資源開采中具有以下的特征：慣性質(zhì)量大、控制流程復(fù)雜、運(yùn)轉(zhuǎn)速度快，由于采礦作業(yè)環(huán)境的復(fù)雜性，礦井提升機(jī)運(yùn)行時可能會伴隨著一定的交替轉(zhuǎn)換現(xiàn)象，再加上整個機(jī)械設(shè)備運(yùn)行時，常常會受到外部環(huán)境因素等的影響，導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行效率非常低，雖然各個礦企在生產(chǎn)的過程中，都針對礦井系統(tǒng)制定了相應(yīng)的保護(hù)策略，但是，內(nèi)外部因素依舊會對礦井機(jī)運(yùn)行產(chǎn)生一定的影響?，F(xiàn)階段，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，各個礦企都結(jié)合其自身的生產(chǎn)特性，融入現(xiàn)代化因素和技術(shù)，也對原有的控制系統(tǒng)加以優(yōu)化和調(diào)整，這些改變使得礦企的經(jīng)濟(jì)利益得以提升。比如，在礦井生產(chǎn)作業(yè)中，模擬技術(shù)和微電子技術(shù)的使用，使得礦井提升機(jī)具有了一定的智能化和自動化特征，礦井提升機(jī)的安全性有所保障，避免了設(shè)備安全事故發(fā)生所引起的一系列的生產(chǎn)事故。此外，自動化技術(shù)下的礦井提升機(jī)中，通過技術(shù)改進(jìn)和系統(tǒng)完善，礦井提升機(jī)具備了故障診斷功能，原有的內(nèi)部結(jié)構(gòu)被優(yōu)化，為故障處理、設(shè)備維修提供了很大的便捷性。

3.2 井下傳送帶的應(yīng)用

礦山開采作業(yè)中，井下傳送帶同樣是關(guān)鍵性的設(shè)備，礦產(chǎn)資源開發(fā)和利用過程中，井下傳送帶與其他設(shè)備的有效配合，共同維護(hù)了正常的生產(chǎn)作業(yè)。井下傳送帶具有以下的應(yīng)用特征：設(shè)備運(yùn)行環(huán)境比較復(fù)雜與惡劣，極易受到環(huán)境因素的干擾；運(yùn)輸距離比較長；運(yùn)輸量大，正是由于井下傳送帶的這一特征，使得在實(shí)際的運(yùn)行過程中，井下傳送帶極易出現(xiàn)各種的故障，導(dǎo)致運(yùn)輸作業(yè)受阻。自動化技術(shù)在井下傳送帶中的應(yīng)用，可以使得礦產(chǎn)資源的傳送效率大大提升，為采礦生產(chǎn)作業(yè)提供重要保障。在自動化技術(shù)應(yīng)用于井下傳送帶以后，設(shè)備撕裂、跑偏、打滑等各種故障幾率都有所降低。在井下傳送帶啟動以后，一旦出現(xiàn)了撕裂、跑偏等故障，自動化模塊會立即啟動聲光報(bào)警，報(bào)警機(jī)制啟動以后，技術(shù)人員就可以有效根據(jù)自動化模塊中的信息采集與分析，來保障故障定位的精確性，及時根據(jù)故障類型和具體情況，來制定有效的應(yīng)急策略，組織相關(guān)人員有序撤離。

3.3 電牽引采礦機(jī)與礦井監(jiān)控的應(yīng)用

采礦機(jī)和礦井監(jiān)控中，同樣可以應(yīng)用自動化技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。牽引機(jī)的構(gòu)成復(fù)雜，且礦井監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行非常復(fù)雜，整個系統(tǒng)中涉及的技術(shù)和要素非常多。以電牽引采礦機(jī)設(shè)備為例，電牽引技術(shù)是關(guān)鍵技術(shù)，這一技術(shù)下可以為采礦機(jī)提供足夠的牽引力，有效使得設(shè)備的故障幾率有所降低，設(shè)備可以始終保持在相對穩(wěn)定、可靠的運(yùn)行狀態(tài)下。電牽引采礦機(jī)應(yīng)用的過程中，礦井生產(chǎn)系統(tǒng)具有了更為良好的性能，尤其是隨著信息技術(shù)的逐步進(jìn)步，電牽引技術(shù)也處于不斷的更新與變革過程中，成為了帶動能源開采行業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的重要技術(shù)，為礦企創(chuàng)造了一定的經(jīng)濟(jì)和社會效益。礦山開采的過程中，常常會存在諸多的安全隱患，如果要實(shí)現(xiàn)礦企的安全生產(chǎn)，就必須要對開采的全過程加以實(shí)時監(jiān)控，通過實(shí)時監(jiān)控來識別其中的安全風(fēng)險。自動化技術(shù)在采礦監(jiān)控中的應(yīng)用，具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢：即使在礦井發(fā)生的情況下，也可以直接利用監(jiān)控系統(tǒng)來獲得有關(guān)事故人員的信息，為救援工作提供了切實(shí)的依據(jù)與參考；井下人員的考勤管理更為便捷和高效，有效保障了生產(chǎn)作業(yè)的高效進(jìn)行；可以對整個的生產(chǎn)設(shè)備、人員等要素實(shí)施全面的狀態(tài)管理，工作調(diào)度更具科學(xué)性。

4 結(jié)語

綜上所述，在礦企的生產(chǎn)過程中，機(jī)電設(shè)備是其中的關(guān)鍵要素，各種機(jī)電設(shè)備的功能、性能都將會影響到礦企的生產(chǎn)效率與效益。因此，在能源開采行業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的過程中，各個礦企都需要加強(qiáng)對自動化技術(shù)的應(yīng)用，充分將自動化技術(shù)應(yīng)用于機(jī)電設(shè)備中，提升機(jī)電設(shè)備的生產(chǎn)水平。