礦山設(shè)備機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展趨勢(shì)

文 強(qiáng)

（山東欣鵬安全技術(shù)咨詢有限公司，山東 濟(jì)南 250199）

在礦山開(kāi)采工作過(guò)程中，礦山設(shè)備機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，使采礦作業(yè)的效率得到了顯著的提高。因?yàn)闄C(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在礦山設(shè)備中的應(yīng)用，使得采礦工作的質(zhì)量得到了保障，也讓設(shè)備的工作性能得到了顯著的提高。又隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，這讓礦山設(shè)備機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展大有可為。但是在礦山設(shè)備機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的安全性能方面，我國(guó)與一些發(fā)達(dá)國(guó)家相比還是有著一些差距的。機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在礦山設(shè)備中的應(yīng)用，主要是應(yīng)用在提升、開(kāi)采、運(yùn)輸、遠(yuǎn)程監(jiān)控等方面。所以，需要引用一些國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)以提高礦山設(shè)備中機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的水平。再將引進(jìn)的技術(shù)與現(xiàn)有的技術(shù)結(jié)合貫穿，應(yīng)用到完整的礦山開(kāi)采過(guò)程中，形成完整的生產(chǎn)鏈，如此，可提高礦山作業(yè)的水平。

1 礦山設(shè)備機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的現(xiàn)狀

從1980年，我國(guó)開(kāi)始正式引進(jìn)礦山機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)，從那時(shí)起，我國(guó)便在礦山設(shè)備生產(chǎn)使用上投入了大量的財(cái)力、人力，研究改進(jìn)礦山設(shè)備，不斷提高礦山生產(chǎn)水平。機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在礦山設(shè)備中的應(yīng)用，有很大的優(yōu)勢(shì)，在這個(gè)過(guò)程中，礦山企業(yè)的自動(dòng)化設(shè)備的規(guī)模逐漸擴(kuò)大。到2017年的時(shí)候，我國(guó)的礦山設(shè)備已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)全面的自動(dòng)化。礦山資源，不言而喻，對(duì)人類的生產(chǎn)生活非常重要，不可缺少，即便在其他的行業(yè)中，也有著十分普遍的應(yīng)用。

除了機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在礦山設(shè)備中的應(yīng)用，電氣自動(dòng)化技術(shù)對(duì)于礦山開(kāi)采而言也是一項(xiàng)非常重要的技術(shù)應(yīng)用。通過(guò)電氣自動(dòng)化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械設(shè)備的高效率管理，這在照明系統(tǒng)、配電與變壓器系統(tǒng)、中央空調(diào)系統(tǒng)中的體現(xiàn)尤為明顯。采礦機(jī)械與電氣設(shè)備都在礦山中應(yīng)用可以降低不受控制的區(qū)域的可能性，當(dāng)然，這也是在先建立完全管理與控制的前提下。例如，監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)信息的收集分析，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況的全面控制，還可以提高采礦設(shè)備的多面連接，使之實(shí)現(xiàn)互相操作的情形。這兩者的結(jié)合，在采礦設(shè)備中的應(yīng)用，已實(shí)現(xiàn)全面聯(lián)動(dòng)。也正是如此，在機(jī)械的實(shí)際操作過(guò)程中避免了很多失誤或者潛在的隱患。對(duì)礦山設(shè)備的保養(yǎng)、提高生產(chǎn)效率都起到了重要的作用。

2 礦山設(shè)備機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

2.1 在促進(jìn)提升過(guò)程中的應(yīng)用

機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在礦山作業(yè)中的提升，體現(xiàn)在加強(qiáng)礦井的促進(jìn)中。在還沒(méi)應(yīng)用機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)時(shí)，把礦物從地下向地面運(yùn)輸?shù)淖鳂I(yè)中，需要耗費(fèi)大量的人力、物力，并且相關(guān)作業(yè)難度大，挑戰(zhàn)性非常強(qiáng)，耗費(fèi)的時(shí)間也很長(zhǎng)，工作效率非常低。機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用則解決了上述難題。并且礦山吊裝中也應(yīng)用機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)，這幫助礦山吊裝人員避免了許多不必要的損壞。總之，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，提高了礦山作業(yè)的運(yùn)行，同時(shí)也提升了礦山作業(yè)的安全。

2.2 在開(kāi)采過(guò)程中的應(yīng)用

礦山富含礦石資源，所以，在礦山開(kāi)采中使用的主要工具便是機(jī)械設(shè)備。這其中，最常用到的機(jī)械設(shè)備是沖擊式破碎機(jī)。沖擊式破碎機(jī)使用較多，但是沖擊式破碎機(jī)在使用過(guò)程中有一個(gè)很大的缺點(diǎn)，就是需要人工操作進(jìn)行。這樣在實(shí)際使用中，操作人員的技術(shù)水平與工作能力往往就限制了沖擊式破碎機(jī)的工作效率。稍有不慎，便會(huì)造成無(wú)謂的損失。將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到?jīng)_擊式破碎機(jī)上則就解決了上述難題，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守運(yùn)行。同時(shí)，操作也很簡(jiǎn)單。工作人員在系統(tǒng)中選擇好工作的時(shí)間、工作的方式，沖擊式破碎機(jī)就會(huì)按照所選擇的工作時(shí)間與方式進(jìn)行工作。這樣，便很大程度上降低了因?yàn)槭д`造成的損失。提高了礦山作業(yè)的效率與質(zhì)量。在采礦過(guò)程中，礦山設(shè)備機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)要繼續(xù)結(jié)合國(guó)外機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)與國(guó)內(nèi)本土化的機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)，積極鼓勵(lì)創(chuàng)新機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)，不斷融合，以不斷提高機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用。也只有這樣，方能不斷促進(jìn)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的進(jìn)步，更好地應(yīng)用機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)，同時(shí)也應(yīng)對(duì)市場(chǎng)不斷變化的應(yīng)用需求。

2.3 機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在運(yùn)輸過(guò)程中的應(yīng)用

礦石的運(yùn)輸是鐵礦石開(kāi)采過(guò)程中的一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。在礦石運(yùn)輸中應(yīng)用機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)之前，我國(guó)運(yùn)輸?shù)V石采用的方式主要是鐵路與汽車，只在極其少的情況下，采用膠帶方式。當(dāng)時(shí)的運(yùn)輸方式不僅效率低，同時(shí)還耗費(fèi)大量的人力、物力與財(cái)力。當(dāng)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到礦石的運(yùn)輸過(guò)程中后，這些老舊的運(yùn)輸方式便逐漸被取代了。在自動(dòng)化技術(shù)的控制下，機(jī)械運(yùn)輸機(jī)將礦石運(yùn)輸?shù)筋A(yù)定的地點(diǎn)，便捷高效。如今，這樣的帶式運(yùn)輸方式得到了廣泛的應(yīng)用，極大地便捷且提高了運(yùn)輸效率。

2.4 機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在遠(yuǎn)程監(jiān)控的應(yīng)用

隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，礦山生產(chǎn)鏈也發(fā)展的越來(lái)越完整，越來(lái)越先進(jìn)。遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)，就是在礦山生產(chǎn)鏈中經(jīng)常用到的一種技術(shù)。在采礦的時(shí)候，在采礦區(qū)域中安裝遠(yuǎn)程監(jiān)控的設(shè)備，便可以觀測(cè)到工作人員的工作情況，自動(dòng)化機(jī)器的運(yùn)行情況，由此可以看到整個(gè)生產(chǎn)區(qū)域的工作過(guò)程。同時(shí)，使用遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備可以查看到機(jī)器故障的位置，分析機(jī)器故障的情況，找到機(jī)器故障的原因，以及時(shí)的控制住機(jī)器設(shè)備的故障情況，防止因?yàn)闄C(jī)器設(shè)備的故障致使整個(gè)生產(chǎn)鏈的停轉(zhuǎn)。正是遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)的運(yùn)用，大幅提升了礦山設(shè)備的運(yùn)行效率，也提高了機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在礦山設(shè)備中的應(yīng)用效率，極大程度的保障了整個(gè)礦山設(shè)備工作運(yùn)行的安全。

3 繼續(xù)提升礦山機(jī)械自動(dòng)化的技術(shù)

3.1 穩(wěn)固與發(fā)展

隨著社會(huì)與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)也在不斷提高，其在某些領(lǐng)域中更是有著不可限量的發(fā)展?jié)摿?，特別是像在礦山行業(yè)，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的提高，對(duì)礦山設(shè)備工作效率的提升有著顯著且重要的作用。盡管如此，但在某些行業(yè)領(lǐng)域中，例如石油、電力、鋼鐵行業(yè)等，礦山機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)就沒(méi)有明顯的優(yōu)勢(shì)了，這是在今后發(fā)展過(guò)程中要注重的問(wèn)題。同時(shí)，在發(fā)展礦山機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的時(shí)候，也要確保礦山在越來(lái)越激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中能夠生存下來(lái)且能繼續(xù)發(fā)展提高。

3.2 對(duì)礦山設(shè)備機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新

不僅是礦山設(shè)備機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)，不論是哪種技術(shù)，想要持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展，都要不斷的對(duì)技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新。所以，除了學(xué)習(xí)國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)，礦山設(shè)備機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)要想長(zhǎng)足地發(fā)展，也要不斷地進(jìn)行創(chuàng)新。那么，對(duì)于礦山企業(yè)，就一定要加大對(duì)專業(yè)技術(shù)人員的引進(jìn)，重視對(duì)技術(shù)人才的培養(yǎng)，不斷提高技術(shù)人員的水平，鼓勵(lì)技術(shù)創(chuàng)新，同時(shí)，企業(yè)也不要忽視對(duì)創(chuàng)新技術(shù)的引入。與此同時(shí)，在機(jī)械自動(dòng)化項(xiàng)目方面，我國(guó)也開(kāi)始了自主研發(fā)，雖然碰到一些困難，但相信隨著研發(fā)的不斷深入，我們一定能攻克這些難題。相信，只要堅(jiān)持創(chuàng)新，礦山機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)便會(huì)一直不斷發(fā)展，不斷提高。

3.3 提高設(shè)備的利用率

盡管機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)在礦山設(shè)備應(yīng)用，但也存在著一些使用方面的問(wèn)題，例如機(jī)械設(shè)備的使用效率低下等，導(dǎo)致一些企業(yè)在礦山機(jī)械自動(dòng)化方面不能進(jìn)一步的發(fā)展。在機(jī)器的使用過(guò)程中，需要解決機(jī)器的拆卸、安裝、維護(hù)等一些問(wèn)題，操作不當(dāng)，機(jī)器的使用效率便會(huì)受影響。這就需要培訓(xùn)工作人員，正確安裝與拆卸機(jī)器，做好機(jī)器的維護(hù)保養(yǎng)工作，這樣，不僅能使機(jī)器的耐用性提高，還能強(qiáng)化機(jī)器設(shè)備進(jìn)行升級(jí)，提高機(jī)器的利用率，更好地進(jìn)行礦山工作。

4 礦山設(shè)備機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

4.1 無(wú)軌采礦

礦山機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)隨著不斷的發(fā)展，不斷地進(jìn)步，在未來(lái)會(huì)發(fā)展出新的應(yīng)用方向，例如，地下礦山設(shè)備的未來(lái)應(yīng)用方向?qū)?huì)是無(wú)軌采礦。通過(guò)液壓、計(jì)算機(jī)與自動(dòng)化控制，再加上輔助設(shè)備的功能多樣化與通用化，將會(huì)無(wú)軌采礦能夠?qū)崿F(xiàn)。像純水與內(nèi)燃機(jī)泵這樣的新變速箱系統(tǒng)，能夠提高機(jī)器的適應(yīng)能力以及操作的可靠性、機(jī)器的便捷與安全性。計(jì)算機(jī)的控制能夠預(yù)判、分析機(jī)器的故障，控制機(jī)器對(duì)環(huán)境的影響。計(jì)算機(jī)控制也能夠提高操作員的防護(hù)能力。無(wú)軌采礦不僅能提高地下采礦的工作便捷與采礦效率，同時(shí)，還能減少對(duì)環(huán)境的破壞，提高采礦過(guò)程的安全性，使地下采礦工作更高效、更生態(tài)、更便捷、更安全，相信，很快，無(wú)軌采礦便將會(huì)普遍的應(yīng)用于地下礦山工作。

4.2 可連續(xù)采礦方向

在開(kāi)采的過(guò)程中，如果采用連續(xù)采礦的技術(shù)，可以節(jié)省大量的采礦作業(yè)的時(shí)間，采礦的效率也能大幅的提高，這對(duì)于企業(yè)來(lái)講，能節(jié)省不少的成本，產(chǎn)出卻會(huì)更多。同時(shí)，連續(xù)采礦技術(shù)的應(yīng)用能夠保障采礦材料的質(zhì)量，對(duì)于采礦人員的安全也有足夠的保障。隨著設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，硬巖連續(xù)采礦機(jī)、連續(xù)采礦設(shè)備的發(fā)展等等都將會(huì)是地下采礦設(shè)備的一個(gè)發(fā)展的方向。

4.3 遠(yuǎn)程控制采礦設(shè)備

由于礦山的地形常常復(fù)雜多變，地理氣候環(huán)境較為不適宜，此時(shí)，遠(yuǎn)程控制采礦技術(shù)將會(huì)排上大的用場(chǎng)。遙控采礦技術(shù)提高了在復(fù)雜地形的礦山中開(kāi)采的靈活性。遠(yuǎn)程遙控采礦設(shè)備的應(yīng)用，不僅確保了工作人員的安全，同時(shí)也提高了礦山開(kāi)采的效率。遠(yuǎn)程遙控采礦技術(shù)將是未來(lái)礦山開(kāi)采中一個(gè)非常有潛力的發(fā)展方向。

4.4 礦山設(shè)備智能化

在礦山設(shè)備機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的未來(lái)發(fā)展方向中，有一個(gè)發(fā)展方向也是具有無(wú)限可能的，就是礦山設(shè)備的智能化。智能化的礦山設(shè)備將能極大地便利開(kāi)采工作，不僅能提高礦山作業(yè)的開(kāi)采效率，還能確保礦產(chǎn)資源的開(kāi)采質(zhì)量。對(duì)企業(yè)來(lái)講，這也是一個(gè)極具開(kāi)發(fā)價(jià)值的發(fā)展方向。這其中，智能救援系統(tǒng)通過(guò)健康結(jié)構(gòu)診斷、自我修復(fù)等智能功能，在礦山作業(yè)的安全預(yù)防、救援等方面能夠有更精彩的表現(xiàn)。智能仿生系統(tǒng)則能更好地保護(hù)采礦作業(yè)、降低設(shè)備的能耗，提高機(jī)器的工作能力。

4.5 開(kāi)發(fā)礦山機(jī)器人

礦山作業(yè)的工作環(huán)境，常常大多是潮濕、多塵的，在這樣的環(huán)境下，礦工要進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的重體力勞動(dòng)，長(zhǎng)此以往，這會(huì)嚴(yán)重的影響礦工的身體健康與生活的質(zhì)量。有時(shí)在一些意想不到的情況下，還會(huì)影響到礦工的生命安全。所以，開(kāi)發(fā)礦山機(jī)器人替代礦山作業(yè)的危險(xiǎn)部分，也是一個(gè)非常重要的發(fā)展方向。首先，機(jī)器人對(duì)大多數(shù)的礦山環(huán)境都能適應(yīng)，還能進(jìn)行礦工的一些體力工作，這樣能很大程度的保護(hù)礦工的安全。其次，采礦機(jī)器人進(jìn)行采礦工作也能避免一些事故。最后，機(jī)器人可以根據(jù)礦山的實(shí)際情形，由機(jī)器人設(shè)計(jì)人員對(duì)機(jī)器的設(shè)置、機(jī)器的材料進(jìn)行調(diào)整，這樣，采礦機(jī)器人能在礦山作業(yè)中更好地進(jìn)行相關(guān)工作。

5 結(jié)語(yǔ)

礦山設(shè)備機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，對(duì)礦山行業(yè)來(lái)講，是一個(gè)必定的趨勢(shì)。礦山設(shè)備機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)既要在應(yīng)用時(shí)，提高開(kāi)采、運(yùn)輸、遠(yuǎn)程監(jiān)控能環(huán)節(jié)，提高礦山作業(yè)的效率與質(zhì)量，同時(shí)，又要不斷加強(qiáng)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的研發(fā)，不斷進(jìn)行創(chuàng)新。不僅如此，我們也要根據(jù)我國(guó)的實(shí)際情況，進(jìn)行研究與開(kāi)發(fā)，這樣提高的礦山機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)方能更好地應(yīng)用，方能更好地推動(dòng)我國(guó)礦山行業(yè)的發(fā)展與提高。