機(jī)械自動(dòng)化在礦山機(jī)械制造中的應(yīng)用策略研究

張偉平

萊蕪鋼鐵集團(tuán)萊蕪礦業(yè)有限公司 山東濟(jì)南 271100

近些年來，隨著礦山設(shè)備機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的不斷深入，我國(guó)采礦作業(yè)的效率已經(jīng)得到了顯著的提升。在礦山設(shè)備中應(yīng)用機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)，不僅可以保證采礦工作的質(zhì)量，還可以使設(shè)備的工作性能得到進(jìn)一步提升。由于我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力增長(zhǎng)迅速，礦山設(shè)備機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展有著大好的前景，但目前我國(guó)礦山設(shè)備機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用安全性能與一些發(fā)達(dá)國(guó)家相比還是較為落后的。在礦山工作中，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)主要應(yīng)用在提升、開采、運(yùn)輸以及遠(yuǎn)程監(jiān)控過程中的設(shè)備上，因此要想使采礦設(shè)備機(jī)器自動(dòng)化的應(yīng)用水平得到進(jìn)一步提高，引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)是非常有必要的，然后將技術(shù)在整個(gè)礦山開采過程中貫穿，使其形成一系列的生產(chǎn)鏈，進(jìn)而提高礦山作業(yè)的水平。

1 機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)概述

沒有人工操作和指示的情況下，機(jī)器能自動(dòng)操作是機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的顯著優(yōu)勢(shì)，機(jī)器的自動(dòng)化可以促進(jìn)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展。機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在一定程度上有助于科技的發(fā)展。此項(xiàng)技術(shù)的使用提高了產(chǎn)品品質(zhì)和性能，保證了生產(chǎn)中的安全性，改善了機(jī)器的利用效率。在機(jī)械自動(dòng)化的要素中，核心是程序模塊，在控制模塊中運(yùn)行的程序由工程師先準(zhǔn)備好，支持應(yīng)用于整個(gè)系統(tǒng)的工作。整個(gè)系統(tǒng)的管理單元的命令是功能模塊，確認(rèn)整個(gè)系統(tǒng)正常運(yùn)行，收集數(shù)據(jù)并傳送到控制模塊，由傳感器命令在所有系統(tǒng)中發(fā)布。

2 自動(dòng)化技術(shù)在礦山開采的發(fā)展前景

近年來，先進(jìn)的機(jī)器自動(dòng)化理論已經(jīng)與生產(chǎn)有機(jī)結(jié)合，現(xiàn)代化的機(jī)器自動(dòng)化設(shè)備為礦山企業(yè)提供了一個(gè)新的發(fā)電機(jī)組設(shè)備。隨著礦業(yè)公司的不斷發(fā)展，機(jī)器自動(dòng)化技術(shù)在礦山的應(yīng)用將具有更廣闊的空間。筆者將從以下幾個(gè)方面談?wù)劦V山機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展前景。實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)工作場(chǎng)所的機(jī)器自動(dòng)化，這種現(xiàn)象源于采礦作業(yè)的性質(zhì)，不僅需要大量的財(cái)富、力量和人力，而且往往面臨緊急風(fēng)險(xiǎn)。礦山也是高風(fēng)險(xiǎn)行業(yè)之一，因此，沒有科學(xué)的指導(dǎo)，機(jī)器自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用是不可能的。特別是在關(guān)鍵工作場(chǎng)所，小的錯(cuò)誤會(huì)造成不可挽回的損失。

3 機(jī)械自動(dòng)化在礦山機(jī)械制造中的應(yīng)用

3.1 礦產(chǎn)資源運(yùn)輸中的應(yīng)用

對(duì)礦企來說，生產(chǎn)和運(yùn)輸是一體的。這是兩個(gè)不可分割的部分。重要的是，即使生產(chǎn)效率提高，如果運(yùn)輸效率下降也沒有意義，和不采沒什么區(qū)別。因此，在研究機(jī)械自動(dòng)化在礦山機(jī)械制造中的應(yīng)用時(shí)，也應(yīng)該致力于礦山運(yùn)輸機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的研究。目前的礦產(chǎn)資源生產(chǎn)運(yùn)輸?shù)沫h(huán)境中，很多礦山的礦產(chǎn)資源的運(yùn)輸方式是膠帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸，隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,礦山井下帶式輸送機(jī)也向著大功率、長(zhǎng)距離、高速的方向發(fā)展,自動(dòng)化集中控制技術(shù)逐步運(yùn)用到皮帶運(yùn)輸中去，減少了現(xiàn)場(chǎng)操作人員,并可以通過系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)的運(yùn)行狀況直接進(jìn)行操作控制，還可提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表，為管理者決策提供依據(jù)，極大的提高了礦井生產(chǎn)效率。這種比較傳統(tǒng)的運(yùn)輸方式現(xiàn)在與PLC技術(shù)、監(jiān)控技術(shù)相結(jié)合，運(yùn)輸系統(tǒng)安全可靠，更高效，也不需要人工干預(yù)和維護(hù)。使用運(yùn)輸設(shè)備自動(dòng)化集中控制可以確保運(yùn)輸過程可控、數(shù)據(jù)準(zhǔn)備和保護(hù)靈敏可靠。

3.2 在裝卸礦中的應(yīng)用

將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用在裝卸礦作業(yè)中，具有至少兩方面的益處：一是保障員工作業(yè)的安全；二是提升裝卸工作的工作效率和工作質(zhì)量。相比人工作業(yè)，在裝卸礦中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，可以有效避免由于人為因素造成的差錯(cuò)，客觀上提高了裝卸礦作業(yè)的安全性。皮帶輸送機(jī)是礦石運(yùn)輸?shù)暮诵脑O(shè)備，裝卸人員利用帶式傳送機(jī)可持續(xù)、安全、穩(wěn)定的進(jìn)行運(yùn)輸，大大提高了運(yùn)輸量。帶式傳送機(jī)的核心與提升設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)一致，均為PLC控制器。利用外圍設(shè)備，帶式傳送機(jī)還能夠全程控制和保護(hù)裝卸作業(yè)，有效連接企業(yè)礦井綜合自動(dòng)化系統(tǒng)管理平臺(tái)，全程監(jiān)控帶式輸送機(jī)，如此一旦系統(tǒng)設(shè)備在運(yùn)行期間發(fā)生故障便能夠第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)、分析原因并找到解決之法，不僅大幅度降低了安全事故的發(fā)生率，還有效提升了設(shè)備性能和生產(chǎn)效率，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。

3.3 礦山提升機(jī)應(yīng)用

在目前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)快速發(fā)展的同時(shí)也推動(dòng)此技術(shù)在礦石開采作業(yè)中的應(yīng)用，尤其是在礦山提升機(jī)系統(tǒng)中應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)傳感器，可以幫助操作人員使用編碼器對(duì)提升機(jī)的實(shí)時(shí)運(yùn)行速度、位置和動(dòng)態(tài)變化信息進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)，同時(shí)將上述檢測(cè)信息同步到主控制臺(tái)設(shè)備中。還可以對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換并實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸，操作人員可以遠(yuǎn)距離掌握礦山提升機(jī)的運(yùn)行速度和值。此外，通過數(shù)字矢量變頻技術(shù)的應(yīng)用，發(fā)揮其具有較高精準(zhǔn)度和較廣速度調(diào)節(jié)范圍的優(yōu)點(diǎn)來滿足電機(jī)四象限運(yùn)行需求。還可以對(duì)系統(tǒng)控制程序進(jìn)行優(yōu)化，結(jié)合實(shí)際工況來自動(dòng)優(yōu)化處理控制模型，保障提升機(jī)的高效和安全運(yùn)行，減少其運(yùn)行中的能耗。

4 結(jié)語

在我國(guó)，將礦山機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)和制造與自動(dòng)控制技術(shù)相結(jié)合的過程中，進(jìn)一步發(fā)展需要不斷的研究和探索。在目前將采礦機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)和制造與自動(dòng)化結(jié)合起來的當(dāng)前發(fā)展過程中，我們不僅需要學(xué)習(xí)國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)和成功經(jīng)驗(yàn)，而且還必須學(xué)習(xí)國(guó)外相關(guān)失敗經(jīng)驗(yàn)，并及時(shí)避免這些問題。在當(dāng)前國(guó)內(nèi)外發(fā)展形勢(shì)和探索的基礎(chǔ)上，自動(dòng)控制結(jié)合礦山機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)與制造中貫徹可持續(xù)發(fā)展理念，提升企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)我國(guó)采礦業(yè)發(fā)展新秩序的建立。