矿山机电自动化技术的创新应用

2020-12-22丁应平

世界有色金属 2020年24期

丁应平

（窑街煤电集团公司技工学校，甘肃兰州 730084）

在当前的采矿工业领域，机电设备已然成为了关键性的生产要素，机电设备的应用可以有效减少作业中的人力资源投入，用机械作业取代人工作业，提升整体的生产效率。在长期的机电设备使用中，我国各个能源生产行业对于国外技术的依赖性非常大，在当前矿企转型发展中，要积极加强先进机电技术的应用，尤其是在当前自动化技术的发展中，各个矿企都需要加强对自动化技术的创新，在机电设计和制作中通过自动化技术的融入，来提升机电设备的整体水平，促进机电自动化目标的实现。

1 矿山机电自动化技术应用的重要意义

1.1 提升矿山生产效率

能源开采行业在我国的发展历史比较悠久，在长期的发展实践中，多以粗放型发展模式为主，即使在新中国成立以后，我国采矿行业依旧经历了非常长时间的粗放型作业方式，粗放型模式下，主要以人工作业为主，不仅导致整体的生产效率低下，还使得各个矿企需要投入非常大的人力资源，矿山开采行业的经济、社会效益无法实现[1]。随着技术的不断进步，机电技术已经取代了传统的人工方式，在生产领域逐步使用了各种的机电设备，这些机电设备的应用在很大程度上提升了矿山生产的自动化水平，各个矿企都进入了生产调整与变革的阶段，生产效率得以提升，对能源开采行业的长远发展具有重要的意义。

1.2 更加安全可靠

矿山开采作业中存在很多的安全风险，这些安全风险可能来自于环境、设备和人员，传统的人工作业下，安全事故发生的几率非常高。而在当前的技术发展条件下，各种自动化技术在矿山机电设备中的应用，使得机电设备的性能得以优化，而这些机电设备在矿山生产中的应用，大大提升了生产作业的安全性，减少了各类安全事故的发生。

1.3 环境友好型发展

自动化技术是先进的技术，这一技术具有更为高效的信息处理能力，在矿山机电中，通过自动化技术的使用，可以在一定程度上推进能源开采行业的环境友好型发展。自动化技术下的矿山机电设备的应用，体现出了更为良好的机械性能，不仅可以提升各种作业的效率，还可以大大缩短作业时间，最大程度上避免传统人工作业下对周边环境等造成的不利影响，减轻矿山作业污染。

2 矿山机电自动化技术

2.1 电子技术

矿山机电自动化技术具有集成性特征，在自动化技术中囊括了多种技术，其中，电子技术是关键技术。近年来，现代电子技术的发展非常快，以微电子技术和电力电子技术为典型，在很多领域都有着极为广泛的应用。机电设备中包含的各种电子器件非常多，各类电子器件的反应迅速、灵敏度高，这些特征使得各种电子器件在机电设备中的应用，提升了机电设备的可靠性与安全性[2]。矿山机电自动化、监控系统中，电子技术不可或缺，在这一技术应用以后，就可以使得整个机电设备使用、采矿作业中的信息采集、检测、传输和处理的便捷性。

2.2 机电一体化技术

现阶段，矿山机电一体化的发展趋势非常明显，这一发展趋势下，机电自动化是其中的主要表现，各种自动化技术在机电设备中的应用，推进了机电设备的柔性化，而机电设备的柔性化和智能化发展，对于能源开采行业的生产转型具有重要的意义。在矿山机电一体化技术的应用过程中，计算机网络的运行管理将发挥着重要的作用，利用自动化技术所构建的机械设备综合管理系统中，自动化模块可以根据信息的采集、分析情况，来对系统中的各种机电设备参数、运行状态等加以全面调整，最大程度上通过机电一体化技术来保障设备的可靠运转，通过对各种机电设备的自动调节来保持最佳的运行状态，提高整个采矿作业中机电设备的运行效率。但是，机电一体化技术应用的过程中，最为关键的是要做好相应的检测工作，通过各种检测与一体化技术的配合，来降低设备故障几率，避免机电设备故障对生产作业产生的不利影响。

2.3 控制理论

现代化矿产资源生产中，控制技术也在逐步发展，在很大程度上，控制理论和技术性哎不仅实现了对动态系统运行状态的研究，还可以将控制技术与半导体变流技术等先进的技术加以充分结合起来，通过技术关联的建立，来实现对生产全过程的管理与控制，使得在矿山生产作业中，可以有效应对各种的机电设备问题，加快矿矿生产的现代化进程，使得整个矿矿行业的生产效率得以提升。近年来，在计算机技术、信息技术等逐步发展的过程中，驱动设备、生产器械和控制装置等领域，控制技术都是关键性的技术，具有了数字化和智能化的控制特征。

3 矿山机电自动化技术的创新与应用

3.1 矿井提升机的应用

现阶段的矿山生产中，矿井提升机是关键的设备，这一设备在矿产资源开采中具有以下的特征：惯性质量大、控制流程复杂、运转速度快，由于采矿作业环境的复杂性，矿井提升机运行时可能会伴随着一定的交替转换现象，再加上整个机械设备运行时，常常会受到外部环境因素等的影响，导致机械设备的运行效率非常低，虽然各个矿企在生产的过程中，都针对矿井系统制定了相应的保护策略，但是，内外部因素依旧会对矿井机运行产生一定的影响。现阶段，随着技术的不断进步，各个矿企都结合其自身的生产特性，融入现代化因素和技术，也对原有的控制系统加以优化和调整，这些改变使得矿企的经济利益得以提升。比如，在矿井生产作业中，模拟技术和微电子技术的使用，使得矿井提升机具有了一定的智能化和自动化特征，矿井提升机的安全性有所保障，避免了设备安全事故发生所引起的一系列的生产事故。此外，自动化技术下的矿井提升机中，通过技术改进和系统完善，矿井提升机具备了故障诊断功能，原有的内部结构被优化，为故障处理、设备维修提供了很大的便捷性。

3.2 井下传送带的应用

矿山开采作业中，井下传送带同样是关键性的设备，矿产资源开发和利用过程中，井下传送带与其他设备的有效配合，共同维护了正常的生产作业。井下传送带具有以下的应用特征：设备运行环境比较复杂与恶劣，极易受到环境因素的干扰；运输距离比较长；运输量大，正是由于井下传送带的这一特征，使得在实际的运行过程中，井下传送带极易出现各种的故障，导致运输作业受阻。自动化技术在井下传送带中的应用，可以使得矿产资源的传送效率大大提升，为采矿生产作业提供重要保障。在自动化技术应用于井下传送带以后，设备撕裂、跑偏、打滑等各种故障几率都有所降低。在井下传送带启动以后，一旦出现了撕裂、跑偏等故障，自动化模块会立即启动声光报警，报警机制启动以后，技术人员就可以有效根据自动化模块中的信息采集与分析，来保障故障定位的精确性，及时根据故障类型和具体情况，来制定有效的应急策略，组织相关人员有序撤离。

3.3 电牵引采矿机与矿井监控的应用

采矿机和矿井监控中，同样可以应用自动化技术来实现。牵引机的构成复杂，且矿井监控系统的运行非常复杂，整个系统中涉及的技术和要素非常多。以电牵引采矿机设备为例，电牵引技术是关键技术，这一技术下可以为采矿机提供足够的牵引力，有效使得设备的故障几率有所降低，设备可以始终保持在相对稳定、可靠的运行状态下。电牵引采矿机应用的过程中，矿井生产系统具有了更为良好的性能，尤其是随着信息技术的逐步进步，电牵引技术也处于不断的更新与变革过程中，成为了带动能源开采行业转型发展的重要技术，为矿企创造了一定的经济和社会效益。矿山开采的过程中，常常会存在诸多的安全隐患，如果要实现矿企的安全生产，就必须要对开采的全过程加以实时监控，通过实时监控来识别其中的安全风险。自动化技术在采矿监控中的应用，具有明显的技术优势：即使在矿井发生的情况下，也可以直接利用监控系统来获得有关事故人员的信息，为救援工作提供了切实的依据与参考；井下人员的考勤管理更为便捷和高效，有效保障了生产作业的高效进行；可以对整个的生产设备、人员等要素实施全面的状态管理，工作调度更具科学性。