电气工程自动化技术在矿山工程中的应用研究

2020-12-09周洪海徐尚宏米翠韦乔德海

世界有色金属 2020年3期

周洪海，徐尚宏，刘坤，米翠韦，乔德海

（1.山东国为电力工程有限公司，山东聊城 252000；2.山东力山特智能科技有限公司，山东日照 276800）

电气工程自动化技术的应用原理是在设备整个运行过程中，没有人员对其进行操控，设备仍然能够正常工作。电气工程自动化技术由于可以有效提高设备工作效率，并且具有较高的安全性，目前已经被广泛应用到多个领域中。由于传统技术落后，导致矿山工程施工效率缓慢，已经无法满足矿山工程的技术需求，所以此次对电气工程自动化技术在矿山工程中的应用进行研究，为在该方面的研究提供一定的参考。

1 电气工程自动化技术在矿山工程中的应用

1.1 电气工程自动化技术在矿山风门控制中的应用

在矿山工程施工过程中，井下风门的开关问题一直是困扰矿山井下作业顺利进展的一个难题，井下风门的开关难度不是最大的难点，关键在于井下风门开关在控制过程中具有一定的风险。在矿上工程中，传统的井下风门快关的控制方法主要是借助人工控制，这种方法不仅工作效率低，对井下风门开关控制效果差，而且还非常容易出现较为严重的矿山事故[1]。一旦出现矿山事故，不仅会暂停矿山工程的施工，而且还会对工作人员的人身安全带来严重的威胁，所以巨大的风险一直存在于这一过程中。不仅如此，控制井下风门开关还特别考验施工人员的技术熟练度，并且如果施工人员操作不当还会对井下风门开关造成损坏，使整个矿山工程的进程受到影响。将电气工程自动化技术应用到矿山井下风门中，对风门开关进行自动化控制，可以有效解决风门开关问题。

电气工程自动化技术在矿山风门控制中的应用主要是利用PLC技术，PLC技术是电气工程自动化技术中的应用得最多的技术，其应用过程如下：根据矿山工程施工需求对PLC技术进行编辑，将编辑完成的PLC电机与井下风门连接，以此来控制井下风门开关，在矿山工程井下作业过程中，先后将窗口和风门开启，严格控制井下气体的速率，使井下气体逐渐趋于平稳状态，避免因井下风门内外气压差过大而产生事故，保证矿产井下作业安全顺利进行[2]。电气工程自动化技术的应用给矿山工程带来了极大的便利，首先从矿山工程人力方面而言，使井下施工人员的人身安全得到了保障，并且也符合了安全矿山工程施工的要求。其次从矿山工程进程的方面而言，电气工程自动化技术的应用，使矿山工程的开采效率和开采效果得到了较大的提高，降低了对井下工作人员的施工技术要求，极大的节省了矿山工程的人力和物力，为矿山工程的顺利进行提供了技术保障。

1.2 电气工程自动化技术在矿山机电设备控制中的应用

为了保证矿山工程的稳定进行，电气工程自动化技术逐渐被应用到矿山机电设备控制中，比如JIK系列盘式可控制动装备在矿山项目中的应用，实现了矿山机电设备机电一体化。JIK系列盘式可控制动装备主要是由电气工程电气系统、机电制动系统以及液压机组成，制动装备为矿山机电设备提供充足的制动力，制动装备通过制动盘和闸瓦之间的相互摩擦产生制动力，然后再利用JIK系列盘式可控制动装备的液压机的调节作用将制动力进行改变，从而完成对矿山机电设备的控制。一般情况下，当电气工程电气系统监测得到的数据比矿山机电设备正常运行的设定值大时，电气工程电气系统会减小对矿山机电设备的供电电流，减慢矿山机电设备的运行速度。

当电气工程电气系统监测得到的数据比矿山机电设备正常运行的设定值小时，电气工程电气系统会加大对矿山机电设备的供电电流，并打开闸瓦，保证机电设备的正常运转，以此实现了电气工程自动化技术在矿山机电设备控制中的应用。

1.3 电气工程自动化技术在矿山提升机改造中的应用

传统矿山提升机的控制方法主要是依靠继电器来完成，但由于继电器运行稳定性较低，为了保证矿山工程的施工效率，将带有电气工程自动化技术的变频器和控制器代替继电器的作用，对矿山提升机进行改造，控制器和变频器都属于可进行编程控制的电气工程自动化设备，其在矿山提升机改造中的应用具有良好的应用价值，具体改造过程如下：首先将矿山提升机操作台进行拆解，将可以满足变频器和控制器运行要求的新操作台安装到矿山提升机上。需要注意的是，被换下来的操作台仍然具有使用价值，可以将其作为备用操作台使用。然后要安装一个可以对新旧系统随时转换的转换电站，保证在矿山提升机改造的过程中原有操作系统仍然可以正常运行。最后将矿山提升机中的继电器更换为控制器和变频器，当所有改造工作都完成后，为了保证改造后的矿山提升机的稳定性和安全性，需要对其进行调试，并且新的操作系统要由专业技术人员来完成，保证矿山提升机操作系统运行的安全性。

1.4 电气工程自动化技术在矿山资源装卸中的应用

在整个矿山工程中，运用电气工程自动化设备负责装卸矿山资源，将比较传统人工装卸，具有更高的生产效率，同时还可以利用电气工程自动化设备减少由于施工人员的操作失误和疏忽造成的损失，提高矿山资源装卸工作的安全性。目前应用在矿山资源装卸过程中的电气工程自动化设备主要是传送机，在使用中具有可靠性高、成本低、操作难度低等优点，传动机的控制系统采用的是可进行编程的控制器，结合其它相关设备，实现对传动机的控制和保护。传送机的核心控制系统还能够与矿山工程管理系统进行连接，使矿山工程管理层能够对传动机的运行状态进行时时监控，时时了解矿山资源装卸情况，实现对矿山资源装卸过程的数字化和信息化管理。

1.5 电气工程自动化技术在矿山排水系统中的应用

在矿山排水系统进行相关设计时，可以布置多台水泵，并且将其分为两组，一组在排水系统中正常工作，另一组作为备用水泵，一旦水泵出现问题，利用电气工程自动化技术对水泵进行控制，自动启动备用水泵，保证排水系统的正常运行。水泵在工作过程中，经常会由于使用功率过大、工作环境复杂，而出现不能正常排水，现场施工人员很难对其进行实时监控，而在排水系统中应用了电气工程自动化技术，可以有效地解决这一难题，降低了矿山工程的排水工作难度和工作量，为矿山项目安全生产提供了良好的保障。