矿山机电控制自动化技术

文/王晓辉

近年来，现代化社会的快速发展，使矿产资源在社会发展中的重要性不断提高，这也使矿物开采速度不断加快。由于长期以来所采用的矿山机电设备普遍存在能耗高、效率低、成本大的问题，使其越来越难以满足矿山开采要求，对矿山机电设备进行相应的改进已经迫在眉睫。在科学技术的带动下，矿山机电设备的更新换代速度不断加快，这也使矿山机电设备实现了自动化、信息化，大大提高了机电设备的控制水平，提高了矿山开采效率，使PLC技术成为矿山机电控制自动化技术中的核心所在，不过，PLC 技术也同样存在一定的缺陷，因此对矿山机电控制自动化技术进行深入的研究是具有重要意义的。

1 矿山机电控制自动化技术概述

PLC 技术是矿山机电控制自动化技术中的核心技术，其又叫作可编辑逻辑控制技术，该技术以数字运算作为设备的控制操作方法，在设备运行过程中，借助于可编程存储器来进行逻辑运算、算数运算以及顺序运算等相关指令，以此实现对各类数据的输入与输出。PLC技术无论是在稳定性还是可靠性上，都有着其他技术所无法比拟的优势，在设备操作上也非常简单快捷。PLC 的组成部分包括编缉器、存储器、输入与输出端口、CPU、电源以及扩展接口等，数据、地址与电源是数据交换过程中的必要条件，可通过数据的交换来实现设备功能的各种控制。PLC具有非常强大的应用功能，其在矿山机电控制自动化技术中有着灵活的应用方式，不同单元和模块都可按照系统的具体需求来进行随意组合，从而使工业控制变得更加灵活、稳定。

2 矿山机电控制自动化技术的作用及优势

2.1 矿山机电控制自动化技术的作用

近年来，国家对矿产资源需求量的不断增加，使矿山机电控制设备在矿产开采工作中占据着越来越重要的地位，只有确保矿山机电控制设备的稳定、可靠运行，才能从根本上提高矿产开采效率，因此，对矿山机电控制设备的自动化技术进行研究，将有助加快矿山机电控制设备的更新换代，进而使其具有更高的稳定性与可靠性。矿山机电控制的自动化技术可大幅提升矿山开采效率，优化控制与操作流程，使矿山机电控制设备更易于操控，可有效节约人力投入，同时还可使矿山机电控制设备具有更高的可靠性，降低了人为操作因素所引发安全事故的几率，避免了设备对操作人员的伤害，使矿山机电控制设备的安全性得到了显著提升。

2.2 矿山机电控制自动化技术的优势

对于矿山开采作业来说，由于作业地点位于井下，而井下环境又十分恶劣、复杂，这也使作业人员的人身安全极易受到威胁。此外，机电控制设备的操作流程复杂，并且涉及到诸多环节和技术操作，如果采用传统的机电控制技术，势必难以满足矿山开采需要，而且也非常容易引发安全事故。再加上矿山机电控制设备很容易受到井下环境的影响，这也使矿山机电控制设备普遍存在效率低、能耗高、成本大等问题，很容易影响到矿山的顺利开采。为了避免这些问题，将自动化技术应用于其中，可通过灵活组合各种模块来制造出所需的机电控制设备，这大大提高了机电控制设备的实用性与扩展性。并且，自动化技术有着明确而较为系统的编程流程，应用起来非常方便，在控制表达上既可利用逻辑图来实现，也可利用梯形图来实现，并且在控制过程中不需要操作人员参与其中，有效避免了安全事故的发生，提高了机电控制设备的安全性，并且在机电控制设备中还安装有PLC 装置，该装置中的屏蔽模块与稳压模块，可有效避免外部环境对机电控制设备的干扰。

3 矿山机电控制自动化技术的相关运用

3.1 运胶带机中自动化技术的运用

在矿山开采领域中，运胶带机作为运输矿产资源的重要机械设备，在矿物开采作业中起到不可或缺的作用。自动化技术在矿山机电设备中的应用，可帮助企业减少人力资源在设备操作上的投入，节约人力成本的同时，还可提高作业效率。自动化技术实现了机电一体化，通过KZP 盘式可控装置可对全部机电设备实施有效监控，并通过数据的方式来展示设备的运行状态，从而实现对矿采工作各个环节的全面化检测与实时化监控，而对于机电设备来说，只需依据系统设计定值来进行对应指定的发射。例如，在计局检测中应用PLC 技术后，如果系统判定计局检测的数据结果符合允许数据范围，则系统会发出降低电流指令，通过系统油压的带动来降低胶带的运行速度。当系统判定检测的数据结果超出允许的数据范围时，则系统会发出提高电流的指令，并通过系统油压来提高胶带的运行速度，这样便可使运胶带机始终处于稳定运行的状态下，大大提高了运胶带机的运行稳定性与可靠性，有效避免了矿物运输速度过快或过慢的问题。

3.2 风门中自动化技术的运用

由PLC 技术的概念可以了解到，PLC 技术是工业领域发展中非常重要的一种电子控制技术，该技术是以工业环境作为适用对象，根据工业发展过程中形成的控制需求来进行设计，以此实现对不同种类机电设备的有效控制，该技术有着操作简单、便捷、可靠性高等应用优势。因此，将PLC 技术应用于矿井中的风门控制是非常可行的。长期以来，矿井风门的控制主要是通过人工方式来完成的，在操作过程中不仅具备很大难度，而且极易因操作不当而引发安全事故，甚至还会损坏风门，导致风门无法正常使用。将自动化技术应用于矿井的下风门控制中，可实现自动化开启与关闭风门，从而有效解决了以往风门操作中所遇到的各种困难，减轻了操作人员的劳动强度，节约了人力成本的投入。目前，自动化控制技术已经广泛应用于各个煤矿的矿井下风口控制作业中，从而有效保障了煤矿开采工作的顺利进行。

3.3 螺杆空压机中自动化技术的运用

由于以往的空压机在应用过程中存在可靠性、安全性低等问题，因此操作人员在对空压机进行控制时很容易引发安全事故。为了提高空压机的安全性，螺杆式空压机也由此应运而生，并迅速取代了原有的空压机。螺杆式空压机的工作过程分为四个阶段，分别是吸气吸油阶段、密封运输阶段、压缩阶段以及排气阶段。螺杆式空压机的运行原理是通过螺杆的转动，使空气与机油在螺杆与壳体的啮合作用下被吸进进气口，通过齿沟啮合面的转动来密封机油与空气，并将其运输到排送口，这时通过不断减少齿沟啮合面来达到压缩空气与机油的目的，直至齿沟啮合面与排气口重叠时，此时压缩的空气与机油便会通过排气口而迅速排出。将自动化技术应用于其中，可实现对螺杆的自动化控制，使螺杆能够自行转动，由变频器来调控螺杆的转动速度，这样不仅可确保排气压力稳定，还能有效降低能耗。

3.4 提升机中自动化技术的运用

在矿采作业中有许多机电自动化设备，提升机便是其中一种，其在矿采作业中起到运输人员或物体进行上升或下降的作用，提升机的运行状态将直接关系到机内人员与矿物的安全。由于以往的操作控制模式需要消耗大量的能量与资源，因此需要通过自动化技术的应用来对提升机进行不断的优化与改进，可将编缉变流器运用于提升机中，并将控制台安装到合适的位置，可在一定程度上提高提升机的控制稳定性。

4 结语

总而言之，为了满足我国经济发展需要，我国急需提高矿产资源的开采效率，而这就需要对机电控制自动化技术进行科学的运用，结合矿采机电设备的特点及功能，分析其工作原理，以设备安全性、稳定性作为机电控制自动化技术的运用原则，以此不断改进矿采机电设备的结构及功能，促进矿采机电设备的更新换代，只有这样才能使矿采机电设备在矿山开采领域中发挥更为重要的作用。