電氣新技術在礦山企業中的應用探討

摘 要：現代電氣新技術在礦山企業生產中的作用越來越重要，已逐漸發展成為推動礦山經濟發展和競爭力的核心動力。文章通過對礦山生產中現代電氣新技術的應用分析，探討礦山企業中電氣技術應用與發展的實踐意義。

關鍵詞：電氣；礦業；自動化；變頻

引言

我國是礦業生產大國，除少數大中型礦山具有部分自動化裝備外，多數礦山存在自動化水平低、能耗高、效率低及勞動強度大的突出問題。解決這些問題的重要方法就是通過大力引進現代電氣技術的應用研究，逐步全面實現礦山生產電氣自動化。目前，礦山電氣技術應用主要針對電機控制、設備監控、節能降耗等內容，通過自動化技術、軟件技術及信息技術等相關理論，實現機電設備及相應配套設施的自動化控制。礦山電氣新技術的應用，通過提高工作效率、改善勞動條件及節能減排等，提高礦山技術經濟指標，保證礦山企業的良性發展。文章將從變頻技術，PLC技術，遠程監控技術以及電氣節能技術等方面，對電氣新技術在礦山企業中的應用進行探討研究。

1 變頻技術在礦山中的應用

變頻控制技術應用，其基本原理是利用電力晶體管的通斷特性，將工頻轉換為既定頻率，實現電機的變速及制動，使工作效率得到大幅提升。變頻技術作為電機控制中的重要應用之一，它不僅可通過改變晶體管通斷換相，控制電機轉向；同時，由于變頻器自帶過流、過壓及過載保護，對電機能起到很好的保護效果，避免電機燒毀、人員傷亡事故等的發生；而且在一些電機驅動的輸送現場，輸送帶的加減速時間可由變頻器事先設定，有效保證傳送過程的平滑穩定。

目前，變頻技術在一些礦山電氣控制中已具有一定程度的應用，且以礦區通風設備中的應用較為典型。采礦作業需連續保障通風條件，并要根據不同工時的要求調節對應風速，以達到不同工況下的空氣循環要求，并且隨著采礦作業的不斷深入，井下空間增大對空氣壓力和流速的需求更高，故通風效果調節的關鍵是通風電機功率的調節。采用變頻控制，可根據實時采礦進度，對風速進行對應節點調節，不僅可實現通風環境的智能化控制，而且可有效的降低通風機的工作強度，延長通風機工作壽命；此外，在通風機的控制裝置中安裝變頻軟啟動功能，可防止啟動電流過大帶來的電流沖擊，有效降低通風機啟停階段的事故風險。

隨著國內電力電子及電氣自動化技術的飛速發展，工業生產中出現涌現出越來越多的先進變頻控制技術成果，而變頻技術在礦山企業中的應用也必將會有更廣大的空間。

2 PLC技術在礦山中的應用

由于礦山工作環境特殊，特別是在現代化礦山的建設進程中，對機電設備在可靠性、自動化程度及易維護性等方面具有更高要求，傳統繼電器控制方式已不能適應控制要求。相比于繼電器及其他自動控制技術，PLC技術具有其獨特的優勢：可靠性高、壽命長，具有自診斷功能，且抗干擾能力強，編程語言簡易普及，現場調試極為方便。伴隨著電子技術、軟件技術及自動控制技術的快速發展，PLC以其高性能、低成本等特點，正成為自動化領域中一種重要的控制技術。

隨著PLC產品的不斷發展更新，PLC技術在礦山機電控制中的核心地位日益凸顯。目前，隨著計算機技術與PLC技術結合應用的不斷發展，已出現了性能更加優越、智能化水平更高的PLC電氣控制產品，并已逐漸應用到工業生產中，而PLC技術在礦山電氣控制中的作用也將越來越重要。

3 遠程監控技術在礦山中的應用

采礦作業工作環境艱苦惡劣，部分區域甚至存在安全隱患，給生產效率提高與安全作業保障上帶來較大困難，這在礦山現代化建設進程中也是急需解決的一大課題。對此，通過采用遠程監控技術，對礦山機電設備開展遠距離智能化監測管理，可大大減少人員投入，有效保證企業安全生產。目前，一些先進的遠程監控技術也已逐漸應用在礦山設備管理系統中，其應用有效地幫助了礦山安全開采工作的開展，較大程度上促進了生產效率的提高。

目前國內多數礦山開采工作量較大，開采面分散，作業時間長，不僅需要對單一的設備進行遠程控制，還需要一套對各機電設備運行狀態進行全局監測的控制方案。GIS控制技術應運而生，成為了近些年來遠程監控技術在礦山中應用研究的重要課題。GIS遠程監控與管理系統，是將監控終端安裝在各類礦山設備上，對機電設備電量、功率、位置、圖像等信息進行實時采集，發送至數據處理平臺后，管理人員即可隨時對機電設備的實際情況進行監測控制。GIS初始只應用于礦山資源的分析與評估上，近幾年，GIS控制技術不斷創新完善，在礦山設備管控工作中也逐漸得到應用，已具備了一定的控制與管理礦山設備定位和定量的能力。

當前，許多先進工業控制技術正在快速發展，遠程監控技術也有著廣闊的發展前景，在未來將更加廣泛地應用于礦山機電設備的每一個領域內，在礦山管理中將占據愈加重要的地位。

4 電氣節能技術在礦山中的應用

我國大中型礦山，均是耗能大戶，普遍存在電氣能耗高、節能措施缺乏、節能技術落后等問題，加大電氣節能技術的應用力度，對于在進一步提高礦山企業電氣節能技術水平以及節能減排上，具有積極的現實意義。目前其主要應用包括無功補償節能和變頻調速節能。

礦山設備中，風機和水泵消耗功率較大，采用變頻調速控制，可降低能耗，使節電率能達到20%～50%。以變頻調速技術在水泵中的應用為例，采用變頻調速技術，可以根據流量的實時變化來調節水泵的電機轉速，一定流量下，只需要輸入既定功率，即可獲得較好的節能效果。實踐數據證明，采用變頻調速可使水泵功耗降低15-20%，從而達到節能的目的。

礦山電力系統中，電網、變壓器及一些大功率電機正常運行中會產生無功功率，對電力線路和變壓器造成功率損耗。通過無功補償技術，可減少電網及變壓器無功功率。除了電網電源可進行無功補償，礦山中數目較多的大功率異步電動機也可采用無功補償降低電能損耗，異步電動機的功率因數一般比較低，即使在功率因數很高的情況下仍然會產生附加的無功損耗，一般在配電室統一安裝電容器柜進行補償。可見，在礦山供電系統及電機電源系統中配置無功補償，可提高功率因數，節省電能消耗，為企業節省大量資金，提升經濟效益。

隨著市場競爭的加劇和礦產資源的不斷減少，我國的礦山企業除了提高生產效率，還應該對資源進行充分的利用，加大電氣節能新技術的研究應用力度，最終促進企業生產的可持續發展。

5 結束語

現代電氣新技術在礦山生產過程中的應用，不僅在降低礦山企業生產成本和提升企業的核心競爭力上具有非常重要的意義，對促進電氣自動化行業和礦山企業的發展也尤為重要。礦山企業要不斷探索電氣新技術在本企業中的實踐應用，不斷提升企業自動化水平，最終促進我國礦山企業實力的提高，實現我國支柱型經濟的可持續發展。

參考文獻

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