礦山地質(zhì)監(jiān)測(cè)設(shè)備電氣控制系統(tǒng)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

李高清，薛 彪

（隴東學(xué)院電氣工程學(xué)院，甘肅 慶陽 745000）

1 礦山電氣控制系統(tǒng)的概述

礦山地質(zhì)監(jiān)測(cè)設(shè)備電氣控制系統(tǒng)主要是指在礦山中采用電氣控制技術(shù)，使電氣設(shè)備能更好地完成生產(chǎn)工作。在礦山開采中應(yīng)用電氣控制技術(shù)不僅能夠有效地提高礦產(chǎn)的開采效率，而且還可以節(jié)約大量的資金和人力、物力。地質(zhì)監(jiān)測(cè)設(shè)備電氣控制系統(tǒng)主要采用電動(dòng)機(jī)作為主要傳輸電源，通過電動(dòng)機(jī)能然后帶動(dòng)整個(gè)系統(tǒng)正常的運(yùn)轉(zhuǎn)。

現(xiàn)有的礦山電氣控制技術(shù)是指炭生產(chǎn)控制領(lǐng)域工作所需的設(shè)備檢驗(yàn)和電氣檢驗(yàn)生產(chǎn)調(diào)度決策的技術(shù)管理。隨著社會(huì)和時(shí)代的發(fā)展，我國(guó)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷完善，人們開始利用現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、儀器設(shè)備技術(shù)和知識(shí)，開始監(jiān)測(cè)礦產(chǎn)的生產(chǎn)過程，確保礦山生產(chǎn)過程的安全性。研究表明，利用現(xiàn)有的地質(zhì)監(jiān)測(cè)設(shè)備電氣控制技術(shù)，可以降低礦山事故的發(fā)生頻率，在很大程度上實(shí)現(xiàn)礦山的安全生產(chǎn)，不僅可以提高礦山生產(chǎn)的效率，提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，有助于保障礦山生產(chǎn)人員的生命安全。同時(shí)，由于礦企業(yè)的特殊性，迫切需要控制技術(shù)的介入，為今后我國(guó)礦產(chǎn)開發(fā)提供技術(shù)支持。

2 電氣控制系統(tǒng)在礦山地質(zhì)監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1 電氣控制系統(tǒng)在通風(fēng)系統(tǒng)中的應(yīng)用

在當(dāng)前的礦山調(diào)查和礦山采礦中，礦山開采的工人們工作環(huán)境非常惡劣。因此，如何設(shè)計(jì)礦山采礦作業(yè)環(huán)境的通風(fēng)控制系統(tǒng)成為研究工作者研究和探索的重點(diǎn)方向。

目前，人們采用分層、分散的方法設(shè)計(jì)礦通風(fēng)控制系統(tǒng)。通風(fēng)控制系統(tǒng)采用光纖傳輸、環(huán)形網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，保證通風(fēng)系統(tǒng)的可靠性。

在現(xiàn)有的礦山通風(fēng)系統(tǒng)中，控制軟件是通過現(xiàn)有的高科技配置軟件和電氣控制技術(shù)C++實(shí)現(xiàn)的，通過這種技術(shù)的實(shí)施，可以有效地控制通風(fēng)系統(tǒng)。該控制技術(shù)下的礦山通風(fēng)系統(tǒng)具有以下功能：現(xiàn)場(chǎng)可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)操作控制、機(jī)器可輔助半自動(dòng)控制、自動(dòng)控制三個(gè)遠(yuǎn)程功能和數(shù)據(jù)顯示功能等。在礦山測(cè)量和生產(chǎn)中，一旦發(fā)生故障，超負(fù)荷MIT報(bào)警系統(tǒng)將快速啟動(dòng)，通過提前設(shè)定好的控制系統(tǒng)能快速解決突然發(fā)過的事故。

2.2 電氣控制系統(tǒng)在排水系統(tǒng)中的應(yīng)用

在礦山公司生產(chǎn)的排水系統(tǒng)中使用電氣控制技術(shù)具有以下功能：首先，電氣控制技術(shù)在排水系統(tǒng)中的應(yīng)用中可以在不干預(yù)的情況下對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行排水，實(shí)現(xiàn)泵的自由啟停和輸入工作量，這可以根據(jù)當(dāng)前的工作需要而定。機(jī)械設(shè)備的需求、調(diào)度大大提高了排水工作的效率和節(jié)能效果，從而起到了節(jié)水的作用。其次是電氣控制排水系統(tǒng)具有超載、超壓、超溫、泄漏等保護(hù)功能，所以要從安全的角度出發(fā)，有必要為設(shè)備的安全運(yùn)行完善備用方案。一旦發(fā)生緊急情況，可以迅速啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案，確保礦山生產(chǎn)安全。最后是電氣控制下的排水系統(tǒng)能及時(shí)將泵房的數(shù)據(jù)傳輸?shù)降孛嬷笓]中心，并能將礦山生產(chǎn)中的數(shù)據(jù)傳輸給地面控制人員，地面指揮中心根據(jù)接收到的信息向泵房發(fā)送數(shù)據(jù)。

2.3 電氣控制系統(tǒng)在供電系統(tǒng)中的應(yīng)用

礦山企業(yè)供電系統(tǒng)由綜合保護(hù)器、相對(duì)集中控制中心、傳輸通道和監(jiān)控變電所四部分組成。綜合保護(hù)器的主要功能是對(duì)高壓配電裝置和供電線路進(jìn)行保護(hù)和控制。主要由遙測(cè)、遙信、遙控、遙脈沖四部分組成完整的電路監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程集中抄表。還可以測(cè)量電壓、電流、有功和無功功率以及功率因數(shù)。

監(jiān)測(cè)變電所是供電系統(tǒng)的中間環(huán)節(jié)，它在整個(gè)電路的連接中起著重要作用。

工作人員通過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備信息數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，然后將信息數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的協(xié)議數(shù)據(jù)，并將采集處理的數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸至地面控制中心，通過監(jiān)控變電所實(shí)現(xiàn)地面控制中心與綜合保護(hù)裝置的通信和控制。傳輸通道方便了數(shù)據(jù)、音頻等各種數(shù)據(jù)的傳輸，提高了網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性。從而地面控制中心具有實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和監(jiān)控功能，并利用數(shù)據(jù)對(duì)礦山工作進(jìn)行分析和控制。

2.4 電氣控制系統(tǒng)在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的應(yīng)用

當(dāng)用開采機(jī)對(duì)礦山進(jìn)行一層一層的開采時(shí)，礦山的厚度逐漸變薄。在開采過程中，薄層一直都是一個(gè)難采層。但是，薄層的產(chǎn)量非常大，可開采的炭?jī)?chǔ)量比例也很大。因此，如何搞好薄層的開采，已成為當(dāng)前炭生產(chǎn)企業(yè)的重點(diǎn)任務(wù)之一。

利用現(xiàn)有的電氣控制技術(shù)，可以對(duì)開采的工作進(jìn)行實(shí)時(shí)、遠(yuǎn)程的監(jiān)控和監(jiān)督，不僅提高了采礦技術(shù)的安全性，而且使開采過程更加人性化、合理化，這不僅提高了礦產(chǎn)企業(yè)的素質(zhì)，而且工作效率也得到有效的提升。

2.5 電氣控制系統(tǒng)在采機(jī)械中的應(yīng)用

隨著當(dāng)前礦的開采方式和機(jī)械設(shè)備的改進(jìn)，電氣控制技術(shù)在開采工作中也得到了很大的改善。現(xiàn)有開采機(jī)由中厚層發(fā)展為大功率、薄層和高強(qiáng)度滾筒式采機(jī)。它從無鏈液壓牽引和鏈條牽引發(fā)展到電流變頻和電磁。無鏈條電力牽引力差，通過對(duì)電氣控制技術(shù)的升級(jí)，液壓支架的高度由薄層和中厚層發(fā)展到后層。上述礦技術(shù)的發(fā)展離不開電氣控制系統(tǒng)的發(fā)展，德國(guó)、日本和澳大利亞的礦生產(chǎn)技術(shù)更加發(fā)達(dá)。在我國(guó)，液壓支架電液控制系統(tǒng)已得到廣泛應(yīng)用，并將成為今后提高開采礦產(chǎn)工作效率的關(guān)鍵技術(shù)，同時(shí)在礦產(chǎn)開采中發(fā)揮著重要作用。

3 電氣控制系統(tǒng)在礦山地質(zhì)監(jiān)測(cè)中的發(fā)展趨勢(shì)

礦山電氣控制技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)必然與網(wǎng)絡(luò)化、信息化密不可分。

該技術(shù)通過與信息技術(shù)的更好融合，被越來越多的社會(huì)企業(yè)所接受和使用。使更多的產(chǎn)業(yè)在生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過程中更加智能化、系統(tǒng)化，可以大大減少勞動(dòng)力，節(jié)約大量的財(cái)力和物力等資源。

礦山電氣控制技術(shù)包括互聯(lián)網(wǎng)、信息技術(shù)和多媒體等現(xiàn)代技術(shù)的集成。相關(guān)管理人員只需利用多媒體有效地掌握企業(yè)生產(chǎn)中的最新情況，實(shí)施實(shí)時(shí)監(jiān)控，最大限度地利用電氣控制技術(shù)。因此，電氣控制技術(shù)將在未來的發(fā)展中發(fā)揮越來越重要的作用，可以應(yīng)用于更多的行業(yè)，為企業(yè)創(chuàng)造更高的價(jià)值，為生產(chǎn)提供更高的效率，更好地增強(qiáng)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。

4 結(jié)語

在目前的礦山生產(chǎn)中，電氣控制技術(shù)已得到廣泛的應(yīng)用，電氣控制技術(shù)的應(yīng)用對(duì)礦山企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力和安全系統(tǒng)的綜合開采具有十分重要的價(jià)值和意義，同時(shí)電氣自動(dòng)化對(duì)促進(jìn)我國(guó)礦業(yè)的發(fā)展具有重要作用。

在目前礦山生產(chǎn)企業(yè)的工作中，有必要加強(qiáng)電氣控制技術(shù)的研究和應(yīng)用，從而使企業(yè)的生產(chǎn)更加完善，不斷促進(jìn)礦山工業(yè)生產(chǎn)的進(jìn)步。