矿山设备中机械自动化技术及应用分析

胡亚雄

摘  要：随着能源资源的需求量的不断增加，以及科学技术突飞猛进的发展，矿山采矿设备正在由传统人工设备演变成为具有现代化技术的全自动开采设备。由于机械自动化技术在我国矿区的大范围使用，促使我国矿产开采量持续增加，有效提升矿产采掘的效率和速度，大大节省机械开采过程中的人力成本，为企业创造最大化的经济效益。该文基于机械自动化技术在矿山开采设备中的使用分析技术进步对传统工业产业的促进作用。

关键词：矿山设备  机械自动化  技术应用

矿山矿采作业中应用的专业性机械设备大体上可以分为采矿、选矿两大类，每个过程中的机器设备及机械系统都可以通过使用自动化技术高速运转。自动化技术的投用解决了传统手动机械设备的一系列操作难题，促使矿产企业作业生产效率的提高，加快行业现代化水平，有利于加强综合管理，提高管理水平。

1  矿山设备中常用的开采机械

1.1 采矿专业设备分类

我国矿业资源种类丰富，大体上可以分为金属矿与非金属矿两大类型，针对不同类型的矿产需要使用不同的采掘机械。开采金属矿时首先需要采用专门的挖掘机进行掘进，其次使用提矸机分离其中矸石，净化金属中的杂质，然后使用皮带运输机运载大中小型的矿石，最后较大的矿石使用破碎机进行粉碎，小型的矿石则由转载机转运至其他地方;另外，开采煤矿等非金属矿时首先需要使用的是机械滚筒采煤机，通过滚筒的机械能动带动机器对煤矿的采掘;其次使用刨煤机将挖出的煤挖至一处堆放;然后使用弯曲刮板运输机将煤运输至指定位置，通过桥式转载机或伸缩胶带运输机实现煤的转运，节省人力。

1.2 选矿专业设备分类

选矿指的是在采矿操作完成后，按照矿物的物理性质或化学性质对采掘出的矿物进行分类的过程，从而在分门别类地矿物中选择具有价值的矿石。通常选矿流程可分为矿石破碎、输送、粉磨、筛分、选别、脱水等多个步骤，破碎的设备主要是按照其形状进行分类及命名，可以分为圆锥式、鄂式、箱式、反击式破碎机等;输送的设备有带式输送机;粉磨机主要是根据其粉碎矿石的大小粗细和矿石种类来分类的，粉磨过程中主要使用的是三环磨、雷蒙磨机、超压磨机等，其中使用最广的是筒式磨机;筛分机械则主要有依靠惯性振动的圆振筛、依靠共振的激振筛和脱水筛等;选别的设备有分选的设备有干选机、扫选机、水力分级机和湿式磁选机等，脱水的设备分为大型浓缩机、过滤机、离心脱水机和干燥机等，其中过滤机按获得过滤推动力力的方法不同分为重力过滤机、真空过滤机和加压过滤机等。

2  实现矿山机械自动化的意义

传统人工操作机械需要耗费大量的时间成本及人力成本，且工作风险大，在实际操作过程中极易发生安全事故，人工操作对于产品质量无法保证，良莠不齐，面对人力资源价格的逐年上涨，自动化机械设备的运用是大势所趋，当前各项经济事业全面发展，对能源资源的需求量依然在不断膨胀，尽管新型能源也在快速发展，但是其在使用过程中有着不稳定的问题，因此，我国在短期仍无法脱离对传统能源的使用，面对有限的资源与无限的欲望需求之间的矛盾，加大矿产开采力度刻不容缓，自动化的机械设备有力地解决了传统人工操作中的诸多问题，减少操作者的失误，提升矿产开采的质量，同时大大提升了现有的工作效率，并且减少了对于人工的运用;自动化机械设备的大量运用，矿山技术人员不必进入矿井便可以勘查矿山生产的情况，实现智能化远程控制，顺利开展矿山生产作业，保证矿区及工作人员的生命安全，提高安全性。

3  矿山设备中的机械自动化技术及其应用

3.1 矿用隔爆馈电开关智能控制系统中的应用

矿用隔爆型馈电开关控制系统主要采用的是矿用三相交流电及漏电监测模块，用于三相电测量，可实现相电压、电流、零序电压、零序电流和漏电电阻等指标的测量，三相电模块的使用对于降低测量的人力、物力、财力的成本具有非常明显的效果，通过自动化技术整体协调控制，极大地简化了系统配置方案，使得程序设计更加优化，并且很容易地将方案从基本的KBZ630Z型升级到更高要求的KBZ800Z和KBZ1000Z等型号，三相交流电及漏电监测模块可以应用于各种交流电的监测系统中去，在各种场合发挥更大的作用。

3.2 电磁重力淘洗机在磁选铁矿工艺中的应用

电磁重力淘洗机是自动化技术在磁选铁矿工艺中的灵活应用，淘洗机的电磁线圈上下精密环绕，中间的6个线圈供电自上而下循环，形成对磁性矿物向下运动的磁场力;其内部设置了矿浆比重检测装置，配置了自动控制系统自动调节选别的磁场强度。这些自动化技术的使用提高了对磁性矿物的选别效果，提高了矿石筛选、分选过程的速度和精密程度，有力地提高筛选工作效率，同时自动化淘洗机能够平衡选别过程给矿点上部的上升水速高，而下部上升水速低的问题。

3.3 数字智能化在矿山提升机中的运用

矿井提升机是煤矿、有色金属矿中的重要运输设备，由于矿井系统具有运行速度快、控制复杂、惯性质量大等特点，在作业人员实际操作中会经常出现各种安全事故及突发事件，这就需要在机器生产作业期间全过程有人值守，交替转换工作，确保机器的良好运转。当下矿井生产现代化要求提高，对于机器生产的安全性和效率的要求都大大增加，因此技术人员将微电子技术、模拟技术等各种自动化技术应用在提升机控制中。通过进行自动化集控技术改造之后，数字化智能设备保证了机器设备运行的安全性，还提高了设备的自诊能力，同时还简化了矿井提升机的结构，便于对设备的安装和维修。

4  机械自动化技术的管理

4.1 加强监管力度和完善管理制度

自动化技术的使用并不是完全脱离人就可以独立运转的，需要相关工作人员对于生产流程进行全程监管，建立健全全程监督管理机制体系，不断完善相关的管理制度;此外，管理人员也要监督好机械设备的日常维护，检查每天记录情况，建立电子记录并存档，保证自动化机械的工作性能良好，降低设备故障率，增加设备使用寿命，提高设备的作业率，节约人员的劳动强度和物资成本。对于机械故障及时处理检修，要及时做好相关记录，便于事故发生时的追踪查阅和落实。

4.2 培养专业自动化技术人才

当前矿区工作人员总体素质不高，技术人才更是少之又少，欠缺专业化程度高的技术人才，在采购或引进高技术含量的自动化设备时，仅有少数人能够对其进行操作，这就导致技术仅掌握在少数人手中，加大工作负担，其他的人力资源被闲置，但凡相关工作人员离职或休息时，岗位无人顶替，工作也无法正常进行，发生机械故障或安全问题时，其他人员无法识别和排查，埋下巨大的安全风险隐患，导致后续发生非常严重的后果。因此，必须加强对矿山作业人员的技能培训，同时外部招聘引进专业技术人才，为矿山作业的安全、稳定运行提供技术支持。

5  结语

综上所述，在矿山中机械自动化技术的应用具有高度的现实意义，有利于提升矿区生产质量，提高作业生产效率，显著改善矿区的生产安全问题，为矿山创造最大化的经济效益，矿山企业应该密切关注着信息技术对于当前生产的重要作用，把握好自动化技术在矿区投入的水平，平衡好技术和人力的关系，加强监督和管理，促使机械自动化技术更好地为矿区安全生产所服务。

参考文献

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