自動化技術在礦山機電控制中的應用研究

王玨赟

（鶴慶北衙礦業(yè)有限公司，云南 大理 671507）

經濟的快速發(fā)展在一定程度上提升了人們的生活水平，幾年來礦產資源的需求逐漸呈現(xiàn)上升趨勢，目前來看礦山在開采資源時還存在一定問題，甚至有的礦山還在使用人工開采，成本高、效率差，所以相關礦山企業(yè)要加強對礦產資源的開發(fā)，提升開采的質量及時效性，同時積極使用新型自動化技術進行輔助，減少成本自出，改進優(yōu)化傳統(tǒng)礦產資源開發(fā)的問題，以此為人們生活及發(fā)展所需奠定基礎。

1 礦山機電控制自動化簡介

自動化控制技術是礦山機電控制自動化技術中的核心內容之一，其主要是以數字為運算基礎的一種控制操作方式，在開采設備運行中工作人員可以借助編程的存儲設備輸入運算的指令，實現(xiàn)數據的輸入和輸出。此外相比其它技術，自動化控制技術技術擁有較高的穩(wěn)定性和可靠性，在操作時也相對簡單和快捷，其技術的組成部門主要有編輯設備、存儲器、輸入輸出口、電源等，此外自動化控制技術具有較為強大的應用能力，在開展礦山機電控制自動化技術時有著多元化的應用方式，不同的模塊和單元都能按照規(guī)律來進行打破重組，提升控制的質量和時效性，讓其變得更為靈活和穩(wěn)定。

2 自動化控制技術的優(yōu)勢和重要性

2.1 自動化控制技術的優(yōu)勢

目前來看，在開采礦山時大多會進行礦井作業(yè)，但此類作業(yè)是在井下，環(huán)境較為復雜，溫度較高，甚至在開采礦體時施工人員還會面對有毒有害氣體的侵襲，如果出現(xiàn)操作失誤將會引起爆炸、中毒等嚴重的事故。此外在礦山作業(yè)中使用機電控制涉及的內容較多，需要多種類技術進行融合，在此過程中容易造成操作安全穩(wěn)定性較差、成本支出較高等問題出現(xiàn)。所以相關人員要轉變觀念，提升對自動化技術的使用，如在機電設備控制中一般會涉及多類型模塊的控制，使用自動化控制技術能有效的將各個模塊之間的數據進行拆分并組合，同時對應相關的編程程序，確保模塊的延展性和適用性。此外在實際生產過程中應用自動化控制技術也能簡化過程，提升開采的質量，同時所有的操作過程也能通過流程圖進行展現(xiàn)，有效的減少了人工成本的支出。但在此過程中為了更加符合井下的生產環(huán)境，相關礦山企業(yè)要利用自動化技術實現(xiàn)井下機電設備的控制，避免外界對設備的影響。

2.2 自動化控制技術的重要性

隨著人們生活的變好，其對于資源的需求逐年上升。礦山企業(yè)要改進優(yōu)化現(xiàn)有生產的設備，提升工作的時效性，對現(xiàn)有開采技術進行升級，其中主要體現(xiàn)在：增加現(xiàn)有礦山機電設備的數量，引進高性能的設備等[1]。在機械設備控制方面，應用自動化控制技術是提升產量、質量和效率的主要方式之一，且通過應用自動化控制技術也能減少人工成本，實現(xiàn)無人操作，優(yōu)化操作的流程，讓礦山開采變得簡單和高效。同時應用自動化控制技術也能提升礦井生產的安全性，降低事故的發(fā)生概率，為礦井持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展奠定了基礎。

3 提升自動化控制技術在礦山機電控制中的應用方式

3.1 應用自動化控制技術改進優(yōu)化礦山提升機設備

在傳統(tǒng)礦山生產過程中，對于提升機設備的應用大多是依靠繼電器來進行控制，隨著自動化技術的出現(xiàn)，相關人員可以在原有繼電器的基礎上進行改進優(yōu)化，安裝新型自動化控制操作臺，同時在優(yōu)化期間，要繼續(xù)使用原先的機械進行控制生產[2]。其次就是要對系統(tǒng)進行升級，安裝系統(tǒng)轉變器，測試穩(wěn)定性，獲取設備工作時的數據。此外在生產過程中應用自動化控制技術時要將變頻器作為主要的調節(jié)系統(tǒng)。隨著礦井提升機的優(yōu)化和完善，其工作的范圍也在逐漸擴大，改變了傳統(tǒng)需要依靠較流轉子串電阻來進行調速的控制方式。變頻調速的爬行速度容易控制，且在使用提升機設備時如果突然停止，沖擊力較小，可以更平穩(wěn)的運行，且相關人員也要對提升機運行的過程進行監(jiān)控，全面的實現(xiàn)自動化控制，確保運行的質量和安全。

和傳統(tǒng)轉子串電阻來進行調速的控制方式相比，應用自動化控制技術對電網的污染較小，能減少35%的能耗，也能提升礦山提升機使用的安全性，簡化操作步驟。在此過程中，優(yōu)化完成的設備不能直接進行應用，需要進行試運營，如果沒有問題即可投入使用。由此，在開展礦山作業(yè)時相關人員要將安全作為主要的目標，先檢查設備的運行，定期的進行保養(yǎng)和維護，以此提升礦山開采的質量和時效性。

3.2 提升設備性能、更好的監(jiān)控和監(jiān)測煤礦

在礦山井下生產過程中通常會使用到多類型的施工設備，和傳統(tǒng)施工操作相比，應用自動化控制技術，人員只需要通過計算機終端就能實現(xiàn)遠程操作，能在一定程度上減少人工支出，降低生產成本[3]。此外相關設計人員也要根據井下作業(yè)的實際內容有針對性的對自動化控制設備進行編撰，設計出符合井下改造的繼電器裝置。其次應用自動化控制技術能更好的監(jiān)控和監(jiān)測煤礦工作。

目前我國礦山企業(yè)在開展工作時對于煤礦施工監(jiān)測方面的經驗較少，使用的設備大多是進口而來，隨著技術快速發(fā)展，通過對煤礦企業(yè)實際工作的分析，我國機電自動化監(jiān)控系統(tǒng)逐漸出現(xiàn)，進入了大眾的視野并得到了廣泛的應用，所以相關工作人員要積極使用起此類技術，提升煤礦生產的質量和時效性，同時通過應用自動化控制技術對井下工作進行預警，有效的避免施工人員中毒事件的出現(xiàn)。

3.3 在螺桿空壓機中應用自動化控制技術

在礦山工作中，螺桿式空壓機設備主要分為以下幾個部分：壓縮步驟、排氣步驟、密封傳輸與吸氣部分，工作中的原理主要是：螺桿空壓機在運行過程中，殼體齒溝與螺桿空壓機內部進行了齒合，且在齒溝要和運轉過程中，螺桿式空壓機能夠吸入空氣，做到入氣口吸入空氣和機油，隨后送到排氣口，這時齒溝要和面積縮小，壓縮空氣和機油，將咬合面運行到排氣口狀態(tài)下，從而向螺桿式空壓機表面進行排出。所以在螺桿式空壓機中應用自動化控制技術能有效地管理氣體排出的量度及設備自身運轉的速度，在改進設備前，相關人員要將變頻器安裝在空壓機內部，以便在排氣量達到一定數值后，空壓機能根據變頻器的指引控制螺桿運行速度，從而降低能耗，為之后的工作提供效率保證。

3.4 在風門控制中應用自動化控制技術

在應用自動化控制技術過程中，相關工作人員可以依靠數字運算來操作設備，同時應用此類技術也能通過特定程序和生產的一些計算來發(fā)出指令，控制機電設備的運行，如在風門控制中應用自動化控制技術能有效的實現(xiàn)礦井風門開關，目前來看礦井下的風門開關是一項難度較高的工作，傳統(tǒng)施工時都是依靠人們進行關閉和開啟，當遇到風門開啟和關閉不及時時將會導致漏風、風門損壞等問題出現(xiàn)，具有較大的安全風險[4]。應用自動化控制技術能優(yōu)化人工控制，降低安全風險的出現(xiàn)，同時節(jié)省此方面的人工成本支出，為施工人員生命安全及企業(yè)發(fā)展都提供了一定的保障。當前，自動化控制技術被廣泛的應用于礦山設備中，我相信在不久的未來，自動化控制技術會全面的滲透到礦山開采的全部工作中，提升礦山生產的安全性，為采煤的質量和生產水平上升奠定扎實基礎。

3.5 在采煤機中應用自動化控制技術

在礦產開采過程中，采煤機是較為重要的生產輔助設備，現(xiàn)如今將自動化控制技術應用在采煤機設備中能有效的帶動采煤機等工作，為設備提供足夠的牽引力，提升對電能的使用效率，還能通過終端設備控制采煤機的運輸速度，根據現(xiàn)場開采的情況適當的加大采煤高度，以此滿足多元化礦山開采的需求。其次在采煤設備中應用自動化控制技術具有較多的優(yōu)勢，其能有效的減少故障的出現(xiàn)概率及風險，同時還能充分發(fā)揮出自動化技術的穩(wěn)定特點，在采煤設備出現(xiàn)故障時可以自動預警并提出應對方案，不需要耗費較多的資金和人工，且自動化控制技術的操作相比傳統(tǒng)控制較為簡單，其只要使用計算機進行操作即可實現(xiàn)煤礦生產?？傮w來看在礦山開采過程中應用自動化技術不僅是當代礦山企業(yè)發(fā)展的需求，也是未來發(fā)展的一種趨勢之一，應該得到大面積推廣。

3.6 在運膠帶輸送機中應用自動化控制技術

將自動化控制技術應用在運膠帶輸送機中能提升工作的效率，擴大工作的完成范圍，切實實現(xiàn)機電一體化的工作目標。在應用自動化控制技術時，相關人員要定期的對運膠帶輸送及的數據進行監(jiān)控，找出其中隱藏的問題并制定有效地解決方式，同時掌握運膠帶輸送機設備的指標，根據數據制定標準。如在運膠帶輸送機運行過程中如果數據偏大就要減少電流輸出，降低機械的速度，相反數據較小就要增大電流，以便確保機械的運轉。此外應用自動化控制技術也能有效的減少設備的運行浪費，降低人力成本的支出、節(jié)約電費和設備的壽命，以此為礦山企業(yè)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展起到促進作用。

4 在礦山機電控制中應用自動化控制技術的注意事項

首先在應用自動化控制技術前要設立獨立的接地極，降低電磁干擾對礦山設備的影響，減少自動化控制技術因電磁干擾出現(xiàn)的程序問題，給設備持續(xù)運行帶來影響，降低設備故障的出現(xiàn)[5]。其次在礦山機電控制中應用自動化技術時要提升對現(xiàn)場溫度的管控，將其控制在0℃到50℃之間，如果溫度偏高將會導致系統(tǒng)出現(xiàn)老化及損壞，溫度偏低也是如此，使自動化控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障，所以相關人員要重視此點，在應用此類技術時要確保施工現(xiàn)場處于常溫和通風的狀態(tài)下，以此為設備持續(xù)運行提供保障。

5 結束語

由此可見，時代的快速發(fā)展，信息化技術逐漸進入了人們的日常生活中并得到了廣泛的使用，在礦山生產過程中相關人員要轉變觀念，積極引進自動化控制技術，提升礦山機電控制的質量的時效性，同時要將此類技術應用在運膠帶輸送、采煤機、風門及監(jiān)測監(jiān)控中，提升控制的水平，加快礦山企業(yè)的發(fā)展，為其經濟提升奠定基礎。