礦山選礦作業中電氣自動化技術的應用及其創新發展

楊永亮 朱玉良

摘要：進入新世紀以來，國內外選礦工業進入快速發展階段，根據國家發展戰略，到2020年國內生產總值翻一番，這對全球資源的利用開發提出了更多的挑戰，且礦產是不可再生資源，全球現有礦產資源均無法避免地存在資源枯竭、礦石質量下降等問題，這就迫切需要發展自動化選礦技術，提高產能，降低能耗，提高選礦質量。本文主要從當前我國礦產資源開采的現狀及特點出發，闡述了選礦企業中電氣自動化技術應用的優勢，同時分析了電氣自動化技術在選礦過程中的應用情況，最后，對選礦生產電氣自動化控制技術的創新與發展方向進行探討分析，以期促進礦山企業的健康發展。

關鍵詞：選礦企業;電氣自動化;應用分析

1我國礦資源開采現狀和特點

1.1選礦自動化技術發展概況

上世紀40年代初，我國一些礦山企業率先采用選礦自動化技術，但由于當時科技短板有限，選礦自動化技術的推廣難度很大。20世紀50年代，該時期科學技術的發展，促進自動化控制技術的應用，相應的技術也日趨完善，不過其主要依靠模擬儀表的控制技術，運行穩定性方便還不夠。20世紀60年代，隨著金屬檢測器、礦漿濃度計、礦漿酸堿度計等新型自動檢測儀器的創新應用，礦山企業中自動選礦的效果日益突出。20世紀70年代，自動檢測技術展現出了很高的應用價值，同時也得到了礦山企業的高度關注，隨后，隨著微處理器的快速發展，提出了新的控制思路和策略，推動了選礦自動化向集成化方向發展。

1.2現階段我國選礦現狀

礦產資源是我國最重要的能源之一，在保障國家綜合實力，促進社會經濟健康發展方面具有不可替代的作用。據有關部門統計，我國礦產資源總量居世界前列，約5.6萬億噸，但由于我國人口眾多，因此人均礦產資源量遠低于世界其他國家，而且在礦產資源總量中可開采礦產資源量約為總量的20%。與發達國家相比，國內專業的礦產加工機構仍然比較稀缺，也逐漸無法滿足國內市場的需求。而且，國內礦產企業中非專業人員較多，技術人員的專業技能和綜合素質不高，因導致在作業過程中存在著許多安全隱患。其次，許多礦山企業缺乏足夠的保護意識，缺乏對礦產資源屬于不可再生能源的危機意識;而且礦產加工企業自身也存在著許多污染，特別是一些企業為了節約成本獲得經濟利益，在節能減排方面做得不到位，導致污染物的泄漏對周圍空氣和環境污染影響嚴重。因此，為了更好地加強電氣自動化技術的發展，有必要進行全面的發展，不斷提高工作效率，改善不足之處，對于促進我國礦產資料的合理開發有著重要意義。

2選礦企業中電氣自動化技術應用的優勢

2.1簡化選礦企業的工作流程

由于傳統的電氣技術作業程序十分復雜，即機器設備不足，許多作業程序需要人工完成。因此，電氣自動化技術的應用，這一現狀的有效改善，將降低企業的經營流程。

2.2降低人工成本

隨著科學時代的發展，社會各界對物質基礎的追求日益提高。但今天，我們追求的礦石質量已經超越了過去采礦技術的范疇。為此，礦山企業加大了自動化技術的應用力度，進入機械時代，用機械代替手工作業，盡量減少人員投入，大大減少了對人員的要求，也節省了人力成本。

2.3提高生產率，并降低了損耗

電氣自動化技術的應用，有效改進了傳統電氣技術的許多問題，自動化技術和相應的儀器在生產中的推廣和應用，有效提高了礦產資源的生產效率和礦山質量。但由于地球資源有限，過去一直浪費能源，因此必須能夠節約能源，減少浪費。

3電氣自動化技術在選礦過程中的應用

3.1微機繼電保護技術

目前，隨著社會需求的不斷上升，礦山企業開采力度越來越大，電氣自動化水平也在不斷提高，微機繼電保護在礦山企業中得到了廣泛的應用。首先，繼電保護是基于單片機設備來實現的智能保護技術完成繼電保護性能的裝置是繼電保護裝置，主要包括四個步驟：①信號采集;②信號分析;③識別步驟;④影響信號運行。所有程序必須從電力系統中執行，探索每一次事故的原因，采取有效措施解決不同事故的原因，保證自動化措施的有效運行。

3.2電氣節能技術的應用

由于礦業企業本身是能源損耗大戶，存在著電耗高、節能措施缺乏、節能技術落后等問題。加大電力節能技術的應用，對于進一步提高礦山企業的電力節能技術水平和節能減排具有積極的現實意義。下面就分析其在無功補償節能方面的應用。在礦山電力系統中，電網、變壓器和部分大功率電動機的正常運行將產生無功功率，給電力線路和變壓器造成功率損失。采用無功補償技術可降低電網和變壓器的無功功率。可見，在礦山供電系統和電動機供電系統中配置無功補償可以提高功率因數，節約能源消耗，為企業節約大量資金，提高經濟效益。

3.3電氣自動化技術在磨礦過程中運用

磨礦是一門非常復雜工藝，同時也是整個礦石企業生產過程中最重要的一個環節，直接影響著礦石的品質和質量，。現階段，我國在這一領域取得了不錯的成績，可以有效的結合人工勞動與機械勞動相結合，有效的提高各環節的監督職能，增強程序的穩定性。

3.4電氣自動化技術在浮選過程中的運用

目前，浮選工藝仍處于傳統技術領域，但對一些選礦企業來說，板閥和錐閥的控制仍然是手動操作，沒有過度使用自動化技術。雖然這一環節的技術發展已經取得了一定的進展，但也可以非常精確地控制添加劑的用量，也可以通過機械設備進行遠程操作。儲罐的位置以及上升液體和氣泡的厚度需要由傳送器操作。然后利用超聲波技術對浮選位置進行測量，以保證浮選位置受超聲波技術的控制，從而使攪拌的振動頻率降到最低。

4選礦生產電氣自動化控制技術的創新與發展方向

4.1創新方向

選礦過程具有耦合性、不確定性、多變量等特點。電氣自動化控制技術在選礦生產中具有創新發展的潛力。根據電氣自動化控制技術在選礦生產中的應用，提出了創新發展戰略。①硬件創新，朝著簡化方便的方向發展，降低氣體自動控制硬件的復雜性，提高硬件使用的靈活性，從而減少硬件造成的技術故障，提高硬件操作水平;②軟件創新，軟件確定了電氣自動化控制技術的功能，滿足了控制任務。根據選礦生產的需要，設計軟件編程，并將其應用于電氣自動化控制中。③系統創新，完善電氣自動化控制系統，實施控制技術在選礦生產中的應用，通過系統創新提高電氣自動化控制水平，完善其在選礦生產中的應用，確保選礦生產的高質量。電氣自動化控制系統，滿足選礦安全、自動化生產標準。

4.2發展方向

①模型預測控制。針對選礦過程中難以建立精確的數學模型的問題，開發了模型預測控制來解決這一問題，這也是選礦過程中一種重要的自動控制方法。②智能化控制。與常規控制系統相比，該系統更加人性化、智能化。③優化型控制。優化控制系統的主要目的是對集散控制系統的整定值進行優化和控制，也是以最少的資源實現效益最大化為基礎，也是今后選礦自動化控制的一個重要方向。

5結語

總之，隨著當前科學技術的發展，電氣自動化技術的創新應用對于促進礦山企業的經濟效益的提升有很大的促進作用，因此，選礦企業要全方位的加強改革，應當從多方面出發，科學、合理的進行操作，充分發揮電氣自動化技術的優勢，加強工作人員的工作效率，提高企業的生產率，實現增產降成本的目標。

參考文獻：

[1] 劉景忠.大型選礦廠電氣自動化的應用[J].技術與市場，2017，24（11）.

[2] 阿對星沙藏.試論電氣自動化技術在礦山中的應用[J].科技資訊，2016，（15）

（作者單位：鄯善寶地礦業有限責任公司）