電氣自動化技術(shù)在礦層開采中的應(yīng)用

康勇

（山西焦煤西山煤電西曲礦 山西省太原市 030200）

隨著我國經(jīng)濟發(fā)展水平的不斷提升，礦山資源的開發(fā)力度越來越大，我國既是礦石消費大國，也是礦石生產(chǎn)大國，然而除了少數(shù)大中型礦山購置了自動化設(shè)備之外，大部分小型礦山還在沿用傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式，自動化水平較低，生產(chǎn)效率低下，能源消耗巨大，而且工作量較大。而積極引進電氣自動化技術(shù)，已經(jīng)成為解決上述問題的有力措施。

1 電氣自動化技術(shù)的優(yōu)勢

電氣自動化技術(shù)的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾方面：

（1）操作簡單、工作效率高。在礦層開采中，電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用相對比較簡單，操作人員不需要具備很高水平的計算機語言，只要掌握簡單的計算機操作就可以，在實際工作中，操作人員只需按照已經(jīng)設(shè)置好的計算機語言、程序進行操作即可。相比于傳統(tǒng)的人工操作控制，電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用顯然為礦層開采工作帶來了極大便利，工作效率可以達到人數(shù)的數(shù)倍[1]。

（2）功能完善。在傳統(tǒng)的人工控制模式中，是由一名工作人員操作一項或多項設(shè)備，不僅工作人員工作量大，而且很難兼顧，而電氣自動化技術(shù)應(yīng)用后，工作人員可以通過一臺小型的電氣自動化儀器，實現(xiàn)對多個不同設(shè)備的實時控制，減少了員工工作量。而且，電氣自動化儀器集多種功能于一身，可以在短時間內(nèi)快速、高效的完成工作任務(wù)。

（3）具有較高安全性。在傳統(tǒng)人工控制中，通常采用繼電器控制系統(tǒng)，需要使用大量繼電器，包括時間繼電器、中間繼電器等，但是經(jīng)常出現(xiàn)觸點接觸不良的問題，進而容易出現(xiàn)故障[2]。而電氣自動化設(shè)備采用了最先進的抗外力干擾技術(shù)，可以顯著降低故障發(fā)生率，所以具有較高的安全性，降低了礦層開采出現(xiàn)事故的幾率。

2 電氣自動化技術(shù)在礦層開采中的應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1 現(xiàn)狀

礦層開采是一項十分復(fù)雜、特殊的行業(yè)工作環(huán)境，不僅工作量較大，且工作環(huán)境相對比較復(fù)雜。而電氣自動化技術(shù)是一種精密的技術(shù)，對外界工作環(huán)境有一定要求，這種情況下，電氣自動化技術(shù)在礦層開采中的應(yīng)用效果，勢必會受到外界工作環(huán)境的影響，在一定程度上降低電子自動化技術(shù)的可靠性與應(yīng)用效果[3]。因此，在礦層開采中應(yīng)用電氣自動化技術(shù)雖然是大勢所趨，但依然面臨很多問題。目前，我國很多礦山企業(yè)已經(jīng)引入了電氣自動化技術(shù)，但是有相當多一部分企業(yè)并沒有熟練掌握電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用，相關(guān)操作人員的操作水平尚未達到標準要求，導(dǎo)致電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用效果十分有限，甚至還會出現(xiàn)故障從而引發(fā)一些了問題。由此可知，電氣自動化技術(shù)在礦層開采中的應(yīng)用，是必然趨勢，但我國大部分企業(yè)在電氣自動化技術(shù)的掌握上，還存在很大不足，電氣自動化技術(shù)在礦層開采中的普遍、高效應(yīng)用，還有很長一段路要走。

2.2 技術(shù)分析

電氣自動化技術(shù)在礦層開采中的應(yīng)用，是為了提升礦層開采工作的效率與準確性、安全性，然而這一目標需要電氣自動化技術(shù)與其他技術(shù)配合完成。因此，礦層開采中電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用，必須要考慮礦山生產(chǎn)同行的技術(shù)水平，與相關(guān)機電設(shè)備的功能水平，進而為礦層開采電氣自動化系統(tǒng)提供質(zhì)量安全保障[4]?？傊?，利用電氣自動化控制系統(tǒng)，可以有效降低礦層開采中機電設(shè)備出現(xiàn)故障的幾率，提高礦層開采工作的安全性與工作效率。

2.3 系統(tǒng)設(shè)計

電氣自動化技術(shù)的實際應(yīng)用形式，包括遠程控制系統(tǒng)、集中控制系統(tǒng)與開采現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)這三種，其中集中控制系統(tǒng)的實際應(yīng)用，需要通過中央處理器對數(shù)據(jù)進行處理，主要優(yōu)勢在于要求較低、設(shè)計簡單。而遠程控制系統(tǒng)自身優(yōu)勢較多，如具有較高的可靠性、靈敏性，以及成本較低等。所以，在礦層開采中得到了廣泛應(yīng)用。在電氣控制系統(tǒng)中，電器負荷自動化控制系統(tǒng)是關(guān)鍵一部分，作用是對電器負荷進行監(jiān)控與管理。目前，很多礦山企業(yè)在應(yīng)用電氣自動化技術(shù)時，已經(jīng)具備了電器負荷控制系統(tǒng)，來確保電網(wǎng)的安全運行。

3 電氣自動化技術(shù)在礦層開采中的具體應(yīng)用

3.1 在供電系統(tǒng)中的應(yīng)用

礦層開采中，供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性與安全性，在很大程度上影響著開采生產(chǎn)工作的正常運行，以及電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用效果[5]。所以，為了保證電氣自動化技術(shù)的正常應(yīng)用，要對礦山供電系統(tǒng)的電流、電壓以及功率等進行測量，同時還要對輸電線路、高低壓配電裝置進行監(jiān)控與保護。

3.2 在排水系統(tǒng)中的應(yīng)用

在礦層開采中，電氣自動化控制技術(shù)可通過開采所需的水平來對水泵的工作狀態(tài)進行調(diào)節(jié)，而且利用電氣自動化技術(shù)還可以實時監(jiān)測排水系統(tǒng)的運行狀態(tài)，一旦出現(xiàn)負壓、過載等問題，可以第一時間展開預(yù)警，及時采取措施應(yīng)對，避免引發(fā)更大問題。與此同時，電氣自動化系統(tǒng)還可以采集集中配水系統(tǒng)運行過程中的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)實時發(fā)送給系統(tǒng)控制中心。此外，在礦山排水工作中應(yīng)用帶近期自動化技術(shù)，還可以有效掌握排水系統(tǒng)的運行控制能力，進而實現(xiàn)礦層開采的無人操作自動化發(fā)展。

3.3 在通風(fēng)系統(tǒng)中的應(yīng)用

在礦層開采中，電氣自動化技術(shù)是保障安全性的一項核心技術(shù)，具體特征是可以通過通風(fēng)系統(tǒng)展開遠程操控，同時還可以保障通風(fēng)系統(tǒng)的安全性。電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用，是將能夠監(jiān)測氧氣含量、風(fēng)壓、濕度、氣流的監(jiān)控分站，分別設(shè)置在礦井的重要位置，之后將監(jiān)測到的各項數(shù)據(jù)上傳至主站中，供相關(guān)工作人員分析、處理。

4 電氣自動化技術(shù)在礦層開采中的應(yīng)用問題及策略

4.1 電氣自動化技術(shù)在礦層開采中的應(yīng)用問題

4.1.1 科技投入有待提升

以我國礦業(yè)開采中電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀來看，存在的最明顯的問題即技術(shù)方面的故障問題，出現(xiàn)技術(shù)故障不僅會影響礦層開采進度，降低開采效率，嚴重時，還會影響礦層開采的安全性，威脅工作人員安全。而之所以電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用會出現(xiàn)技術(shù)故障，主要是因為科技投入不足，大部分礦山企業(yè)為了節(jié)約成本，而一味的壓縮科技投入，導(dǎo)致電氣自動化技術(shù)的科技含量不高，所以電氣自動化設(shè)備出現(xiàn)故障的幾率增加，為礦層開采帶來一定安全威脅。

4.1.2 安全性能不足

在生產(chǎn)企業(yè)中，安全是第一要義，尤其是在礦山開采行業(yè)中，安全性是首要前提。據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，近年來我國礦山開采中的安全事故發(fā)生率逐年減少，企業(yè)與工作人員的安全意識均有所提升。然而，在電氣自動化技術(shù)應(yīng)用后，仍有一部分企業(yè)出現(xiàn)了設(shè)備故障，導(dǎo)致安全事故，究其原因在于很多企業(yè)在安全管理中，沒有做好關(guān)于電氣自動化技術(shù)應(yīng)用的安全管理，且自動化設(shè)備的安全性能缺乏定期維護，進而引發(fā)安全故障。電氣自動化控制是一項具有較高安全性的控制系統(tǒng)，在礦層開采中的實際應(yīng)用中，相關(guān)管理工作人員必須要加強對電氣自動化設(shè)備安全性能的把握。

4.1.3 缺乏專業(yè)人才

專業(yè)人才是保障電氣自動化技術(shù)在礦層開采中應(yīng)用水平的保障。然而目前，國內(nèi)大部分礦山企業(yè)中，專業(yè)的技術(shù)人才非常匱乏，尤其是電氣自動化技術(shù)方面的專業(yè)人才，導(dǎo)致很多礦山企業(yè)在引用電氣自動化技術(shù)時，空有技術(shù)但缺乏合適的人才操作，造成設(shè)備、技術(shù)閑置，不僅增加了資金成本，導(dǎo)致資源浪費，而且也很難為礦層開采工作提供實質(zhì)性幫助。目前，很多礦山企業(yè)已經(jīng)認識到專業(yè)人才的重要性，因此在引入電氣自動化技術(shù)之后，會對企業(yè)內(nèi)部現(xiàn)有員工展開相關(guān)理論知識與操作技巧的培訓(xùn)，然而由于種種客觀因素限制，培訓(xùn)效果十分有限，員工基本能夠做到設(shè)備的正確操作，但卻無法將電氣自動化控制系統(tǒng)的優(yōu)勢最大程度發(fā)揮出來。

4.2 電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用改進策略

4.2.1 加大科技投入

加大投入，是提高電氣自動化技術(shù)應(yīng)用水平的重要策略。一方面，企業(yè)要重視科技投入，將科技投入劃入到企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的高度上，將企業(yè)投資的一部分資金，用來提升電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用水平，避免因成本問題，限制電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用[6]。另一方面，在引入電氣自動化技術(shù)之后，企業(yè)應(yīng)安排專業(yè)人員對電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用情況、應(yīng)用效果等進行記錄，及時發(fā)現(xiàn)其中存在的問題，找出影響電氣自動化技術(shù)作用發(fā)揮的因素，以此來不斷改進電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用效果，促進電氣自動化技術(shù)在礦層開采中的成熟應(yīng)用，提高礦層開采工作效率，保障開采工作的安全性。需要注意的是，各大礦山企業(yè)要從思想上認識到電氣自動化技術(shù)在礦層開采中應(yīng)用的重要性，因為加大科技投入的回報是長期的，短期上只會增加企業(yè)負擔，因此需要企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)將目前放長遠，認識到科技投入對于企業(yè)長遠發(fā)展的價值與重要作用。總之，通過加大科技投入，可以有效解決前文中提到的電氣自動化技術(shù)在礦層開采中應(yīng)用存在的科技含量不高的問題。

4.2.2 增強安全性能

對于礦層開采工作而言，安全是第一要義，在礦山企業(yè)中的任何開采工作都要以保證安全為前提。在礦層開采中，電氣自動化控制的作用發(fā)揮如何，取決于安全性能水平，高水平的安全性能可以為電氣自動化技術(shù)的而應(yīng)用，創(chuàng)造良好的、安全的應(yīng)用環(huán)境，進而提高電氣自動化技術(shù)在礦層開采中的應(yīng)用水平、應(yīng)用的穩(wěn)定性以及安全性[7]。所以，對于各大礦山企業(yè)而言，在礦層開采中應(yīng)不斷提高電氣自動化控制的安全性能。一方面，企業(yè)要從思想上重視安全性能的提升，安排專業(yè)人員，定期對電氣自動化系統(tǒng)、相關(guān)設(shè)施設(shè)備等進行檢查、維修，確保各個系統(tǒng)、各個設(shè)備設(shè)施能夠正常運行，保證安全性能。另一方面，企業(yè)要積極展開技術(shù)研發(fā)，并不斷引進行業(yè)中先進的安全技術(shù)，致力于不斷增強安全性能，為電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用提供重要的安全保障。

4.2.3 引進專業(yè)人才

人才是推動行業(yè)進步的內(nèi)動力。雖然電氣自動化技術(shù)在礦層開采中的應(yīng)用，已經(jīng)進入快速發(fā)展階段，然而由于礦業(yè)的生產(chǎn)特點，以及行業(yè)特點，導(dǎo)致該行業(yè)與其他行業(yè)對人才的需求有很大差異，礦層開采從業(yè)人員對專業(yè)性要求更高。因缺乏相配套的礦層開采電氣自動化技術(shù)專業(yè)人才的培養(yǎng)體系，導(dǎo)致這部分人才缺口非常大。為此，一方面，礦山企業(yè)應(yīng)積極引入專業(yè)自動化人才，可以與職業(yè)院校取得合作，與學(xué)校方面就人才需求類型進行溝通，讓學(xué)校可以展開專業(yè)人才的定向培養(yǎng)，為礦山企業(yè)輸送專業(yè)的自動化人才。另一方面，礦山企業(yè)還應(yīng)專注于企業(yè)內(nèi)部人才的培養(yǎng)。在人才競爭愈發(fā)激烈的背景下，企業(yè)內(nèi)部人才培養(yǎng)更有利于為企業(yè)提供充足的人才后備力量。因此，企業(yè)應(yīng)定期展開有關(guān)電氣自動化技術(shù)理論知識與操作技巧的培訓(xùn)，并對培訓(xùn)結(jié)果進行驗收、評價，將評價結(jié)果與員工的薪酬待遇掛鉤，以此來提高員工參與培訓(xùn)的積極性，以提升培訓(xùn)效果，同時對于新員工，要注重經(jīng)驗的傳授。總之，企業(yè)應(yīng)有效利用人才引進與人才培養(yǎng)兩個途徑，打造出一支專業(yè)技術(shù)、經(jīng)驗兼具的人才隊伍，以最大程度上發(fā)揮出電氣自動化技術(shù)在礦層開采中的優(yōu)勢與價值。

5 結(jié)論

綜上所述，電氣自動化技術(shù)在礦層開采中的應(yīng)用，既是行業(yè)發(fā)展的必然趨勢，也符合社會進步的規(guī)律。在信息化、現(xiàn)代化的社會背景下，各大礦山企業(yè)均應(yīng)重視礦層開采中電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用，不斷提高礦層開采工作的自動化程度，提升開采的安全性與工作效率。在本文研究中，指出目前電氣自動化技術(shù)在礦層開采中應(yīng)用存在科技投入不足、安全性能不高、專業(yè)人才短缺的問題，應(yīng)通過加大科技投入、提升安全性能，培養(yǎng)與引進專業(yè)人才的策略，不斷提高電氣自動化技術(shù)在礦層開采中的應(yīng)用水平?？偠灾覈壳暗V層開采工作的自動化程度還處在較低水平，電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用也面臨著諸多困境，未來應(yīng)大力發(fā)展電氣自動化在礦層開采中的應(yīng)用。