自動化技術在礦山機電控制中的實際應用研究

華金龍 劉 赟

（1.贛州有色冶金研究所，江西 贛州 341000；2.贛州通安安全技術咨詢有限公司，江西 贛州 341000）

0 前言

礦山機電控制主要是對各種礦山開采過程中使用的機電設備進行控制。相較于其他行業(yè)，礦山開采具有較高的危險性，礦山下的工作環(huán)境十分惡劣，而且機電控制工作涉及多個流程與環(huán)節(jié)，技術操作相對復雜，傳統(tǒng)的人工操作無法充分發(fā)揮機電設備的優(yōu)勢與作用，運行成本高，會降低礦山機電控制質量和效率。

1 自動化技術的應用于礦山機電控制的優(yōu)勢

1.1 提高礦山機電控制的實效性

過去礦山機電控制采用的操作方式是人工操作，容易出現(xiàn)操作失誤等問題，自動化技術可以利用自動化程序開展控制工作，不需要人工操作，可以有效避免操作失誤，有利于提高礦山機電的控制質量，提升礦產開采效率?；谧詣踊夹g在礦山機電控制過程中呈現(xiàn)出的綜合性特征，可以對礦山機電的各種工控模塊進行重組，使其完成一些人工操作無法完成的工作，象礦山井下氣體測試等；可以將煩瑣的操作簡單化，使整個機電控制工作更加穩(wěn)定安全，有利于提高礦山機電控制的實效性。

1.2 提高礦山機電控制的工作效率

在工業(yè)經濟快速發(fā)展的背景下，人們對各種礦產資源的需求量也在不斷提升，對礦產開采的質量與數(shù)量也提出了更高要求，相關人員必須對礦山機電控制進行優(yōu)化升級，努力提高機電控制工作效率。礦山機電控制與礦產開采數(shù)量密切相關，將自動化技術應用于機電控制，可以優(yōu)化控制體系、簡化操作流程?；谧詣踊夹g的礦山機電控制，只需極少的工作人員便可以完成復雜的控制程序，能夠減輕相關人員的工作負擔，降低人工操作的失誤概率，由于工作人員相對較少，疏散工作相對簡單，有利于保護礦山機電控制人員的生命安全。

2 自動化技術在礦山機電控制中的實際應用

2.1 自動化技術在礦山井下風門中的應用

在傳統(tǒng)的礦山機電控制工作中，工作人員一般采取手動方式對礦山井下風門進行開啟和閉合操作，井下風門的內外兩側壓力差較大，增加了操作難度，如果操作不慎，還會造成井下風門的損毀。將自動化技術應用于礦山井下風門中，將人工手動操作轉變?yōu)闄C器自動操作，可以有效克服手動操作存在的諸多阻礙，提高礦山井下風門控制的安全性與可靠性。象工作人員可以將自動化技術與紅外線傳感器相結合，對進出礦山井下風門的車輛、人員進行檢測，利用自動化系統(tǒng)控制風門的開啟和閉合。

為了降低礦山井下風門內外兩側的壓力差，可以將自動化技術應用其中。首先在風門上設置一扇小窗，然后將風門開關程序與自動化系統(tǒng)相連，工作人員想要開啟井下風門時，可以先將小窗打開，降低風門內外兩側的壓力，再利用自動化系統(tǒng)代替人工操作，如此便可以用較小的力打開風門，不僅降低了力量輸出，還能避免井下風門出現(xiàn)損壞。象基于自動化技術研發(fā)出來的氣缸傳動設置，該設置利用氣缸傳動時產生的動力帶動風門，能夠有效節(jié)約人力與物力，提高風門開啟與閉合操作的安全性。

2.2 將自動化技術應用于礦山監(jiān)控設備

礦山工作伴隨著巨大的風險，為了提高礦山作業(yè)的安全程度，相關人員可以將自動化技術應用于礦山機電控制工作中，在礦山所有作業(yè)環(huán)境中安裝視頻監(jiān)控設備，對各項工作進行實時監(jiān)測，預防安全事故發(fā)生。一般采用礦山機電自動化集控技術對礦山井下工作進行監(jiān)控，相關人員可以進口國外成熟設備，借鑒發(fā)達國家的經驗和技術，結合我國現(xiàn)代科學技術，構建符合我國實際工作環(huán)境的機電自動化監(jiān)控系統(tǒng)，提高礦山工作環(huán)境的安全性。

礦山井下作業(yè)環(huán)境十分復雜，傳統(tǒng)的監(jiān)控管理模式無法及時發(fā)現(xiàn)風險和問題，自動化技術在礦山機電控制工作中可以發(fā)揮極大作用，基于自動化技術構建的礦山自動化監(jiān)控系統(tǒng)可以對井下環(huán)境進行全面監(jiān)測，有利于保障井下工作人員的人身安全。礦山自動化監(jiān)控系統(tǒng)包括了自動化技術、地理信息系統(tǒng)、無線通信技術，能夠提高礦山井下傳輸信息的準確性，幫助井上工作人員掌握井下的工作情況，科學控制礦山作業(yè)進度。

2.3 自動化技術在礦井提升機中的應用

過去使用的礦井提升機的主要控制元件是繼電器，礦井提升機安裝在地面上，圖1是目前礦上常用的礦井提升機示意圖。將自動化技術應用于礦井提升機，利用可編程控制技術（PLC）對繼電器進行改良，可以全面優(yōu)化提升機的內部結構和設計方式，有利于提升礦井提升機的安全性與穩(wěn)定性，提高提升機的運行質量與工作質量。

礦井提升機主要由制動系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、機械傳動系統(tǒng)、觀測和操作系統(tǒng)、安全和控制系統(tǒng)組成，利用自動化技術可以對制動系統(tǒng)、機械傳動系統(tǒng)以及安全控制系統(tǒng)進行優(yōu)化升級。由于礦山機電控制工作對安全性有較高的要求，所以工作人員在完成礦井提升機優(yōu)化后，需要對其使用質量進行嚴格審查，并做好后期檢修與養(yǎng)護工作。自動化技術不僅可以提高礦井提升機的運行安全性，還能簡化操作過程，提高礦井提升機的使用效率與礦山機電控制的工作質量。

圖 1 礦井提升機

2.4 將自動化技術應用于礦山挖掘設備

礦山井下工作環(huán)境相對較差，井下煙塵多而氧氣少，如果地下水位超過正常范圍，會增加井下作業(yè)難度，情況嚴重時甚至會危及井下工作人員的生命安全。將自動化技術應用于礦山挖掘工作中，可以優(yōu)化大型挖掘設備，與人工共同作業(yè)，實現(xiàn)綜合作業(yè)，有利于減少工作人員的工作量，在一定程度上降低了礦山井下作業(yè)的危險程度?；谧詣踊夹g的電牽引采礦機在礦山開采工作中的應用范圍較廣，如果在電牽引采礦機中布設自動控制程序，則可以大幅度提升該設備的牽引力。電牽引采礦機適用于復雜的礦山工作環(huán)境，利用自動化技術對其進行優(yōu)化升級，可以提高礦山機電控制質量。

3 結語

綜上所述，在科學技術普及發(fā)展的背景下，自動化技術成為礦山機電控制的重要技術，對提高礦山機電控制質量、提升礦山機電設備使用效率起到了良好促進作用，可以有效提高礦山開采效率。因此，相關人員應充分發(fā)揮自動化技術的優(yōu)勢，科學使用自動化技術對礦井機電設備進行優(yōu)化升級。