自动化技术在矿山机电控制中的应用研究

2021-01-05王珏赟

世界有色金属 2021年7期

王珏赟

（鹤庆北衙矿业有限公司，云南大理 671507）

经济的快速发展在一定程度上提升了人们的生活水平，几年来矿产资源的需求逐渐呈现上升趋势，目前来看矿山在开采资源时还存在一定问题，甚至有的矿山还在使用人工开采，成本高、效率差，所以相关矿山企业要加强对矿产资源的开发，提升开采的质量及时效性，同时积极使用新型自动化技术进行辅助，减少成本自出，改进优化传统矿产资源开发的问题，以此为人们生活及发展所需奠定基础。

1 矿山机电控制自动化简介

自动化控制技术是矿山机电控制自动化技术中的核心内容之一，其主要是以数字为运算基础的一种控制操作方式，在开采设备运行中工作人员可以借助编程的存储设备输入运算的指令，实现数据的输入和输出。此外相比其它技术，自动化控制技术技术拥有较高的稳定性和可靠性，在操作时也相对简单和快捷，其技术的组成部门主要有编辑设备、存储器、输入输出口、电源等，此外自动化控制技术具有较为强大的应用能力，在开展矿山机电控制自动化技术时有着多元化的应用方式，不同的模块和单元都能按照规律来进行打破重组，提升控制的质量和时效性，让其变得更为灵活和稳定。

2 自动化控制技术的优势和重要性

2.1 自动化控制技术的优势

目前来看，在开采矿山时大多会进行矿井作业，但此类作业是在井下，环境较为复杂，温度较高，甚至在开采矿体时施工人员还会面对有毒有害气体的侵袭，如果出现操作失误将会引起爆炸、中毒等严重的事故。此外在矿山作业中使用机电控制涉及的内容较多，需要多种类技术进行融合，在此过程中容易造成操作安全稳定性较差、成本支出较高等问题出现。所以相关人员要转变观念，提升对自动化技术的使用，如在机电设备控制中一般会涉及多类型模块的控制，使用自动化控制技术能有效的将各个模块之间的数据进行拆分并组合，同时对应相关的编程程序，确保模块的延展性和适用性。此外在实际生产过程中应用自动化控制技术也能简化过程，提升开采的质量，同时所有的操作过程也能通过流程图进行展现，有效的减少了人工成本的支出。但在此过程中为了更加符合井下的生产环境，相关矿山企业要利用自动化技术实现井下机电设备的控制，避免外界对设备的影响。

2.2 自动化控制技术的重要性

随着人们生活的变好，其对于资源的需求逐年上升。矿山企业要改进优化现有生产的设备，提升工作的时效性，对现有开采技术进行升级，其中主要体现在：增加现有矿山机电设备的数量，引进高性能的设备等[1]。在机械设备控制方面，应用自动化控制技术是提升产量、质量和效率的主要方式之一，且通过应用自动化控制技术也能减少人工成本，实现无人操作，优化操作的流程，让矿山开采变得简单和高效。同时应用自动化控制技术也能提升矿井生产的安全性，降低事故的发生概率，为矿井持续稳定发展奠定了基础。

3 提升自动化控制技术在矿山机电控制中的应用方式

3.1 应用自动化控制技术改进优化矿山提升机设备

在传统矿山生产过程中，对于提升机设备的应用大多是依靠继电器来进行控制，随着自动化技术的出现，相关人员可以在原有继电器的基础上进行改进优化，安装新型自动化控制操作台，同时在优化期间，要继续使用原先的机械进行控制生产[2]。其次就是要对系统进行升级，安装系统转变器，测试稳定性，获取设备工作时的数据。此外在生产过程中应用自动化控制技术时要将变频器作为主要的调节系统。随着矿井提升机的优化和完善，其工作的范围也在逐渐扩大，改变了传统需要依靠较流转子串电阻来进行调速的控制方式。变频调速的爬行速度容易控制，且在使用提升机设备时如果突然停止，冲击力较小，可以更平稳的运行，且相关人员也要对提升机运行的过程进行监控，全面的实现自动化控制，确保运行的质量和安全。

和传统转子串电阻来进行调速的控制方式相比，应用自动化控制技术对电网的污染较小，能减少35%的能耗，也能提升矿山提升机使用的安全性，简化操作步骤。在此过程中，优化完成的设备不能直接进行应用，需要进行试运营，如果没有问题即可投入使用。由此，在开展矿山作业时相关人员要将安全作为主要的目标，先检查设备的运行，定期的进行保养和维护，以此提升矿山开采的质量和时效性。

3.2 提升设备性能、更好的监控和监测煤矿

在矿山井下生产过程中通常会使用到多类型的施工设备，和传统施工操作相比，应用自动化控制技术，人员只需要通过计算机终端就能实现远程操作，能在一定程度上减少人工支出，降低生产成本[3]。此外相关设计人员也要根据井下作业的实际内容有针对性的对自动化控制设备进行编撰，设计出符合井下改造的继电器装置。其次应用自动化控制技术能更好的监控和监测煤矿工作。

目前我国矿山企业在开展工作时对于煤矿施工监测方面的经验较少，使用的设备大多是进口而来，随着技术快速发展，通过对煤矿企业实际工作的分析，我国机电自动化监控系统逐渐出现，进入了大众的视野并得到了广泛的应用，所以相关工作人员要积极使用起此类技术，提升煤矿生产的质量和时效性，同时通过应用自动化控制技术对井下工作进行预警，有效的避免施工人员中毒事件的出现。

3.3 在螺杆空压机中应用自动化控制技术

在矿山工作中，螺杆式空压机设备主要分为以下几个部分：压缩步骤、排气步骤、密封传输与吸气部分，工作中的原理主要是：螺杆空压机在运行过程中，壳体齿沟与螺杆空压机内部进行了齿合，且在齿沟要和运转过程中，螺杆式空压机能够吸入空气，做到入气口吸入空气和机油，随后送到排气口，这时齿沟要和面积缩小，压缩空气和机油，将咬合面运行到排气口状态下，从而向螺杆式空压机表面进行排出。所以在螺杆式空压机中应用自动化控制技术能有效地管理气体排出的量度及设备自身运转的速度，在改进设备前，相关人员要将变频器安装在空压机内部，以便在排气量达到一定数值后，空压机能根据变频器的指引控制螺杆运行速度，从而降低能耗，为之后的工作提供效率保证。

3.4 在风门控制中应用自动化控制技术

在应用自动化控制技术过程中，相关工作人员可以依靠数字运算来操作设备，同时应用此类技术也能通过特定程序和生产的一些计算来发出指令，控制机电设备的运行，如在风门控制中应用自动化控制技术能有效的实现矿井风门开关，目前来看矿井下的风门开关是一项难度较高的工作，传统施工时都是依靠人们进行关闭和开启，当遇到风门开启和关闭不及时时将会导致漏风、风门损坏等问题出现，具有较大的安全风险[4]。应用自动化控制技术能优化人工控制，降低安全风险的出现，同时节省此方面的人工成本支出，为施工人员生命安全及企业发展都提供了一定的保障。当前，自动化控制技术被广泛的应用于矿山设备中，我相信在不久的未来，自动化控制技术会全面的渗透到矿山开采的全部工作中，提升矿山生产的安全性，为采煤的质量和生产水平上升奠定扎实基础。

3.5 在采煤机中应用自动化控制技术

在矿产开采过程中，采煤机是较为重要的生产辅助设备，现如今将自动化控制技术应用在采煤机设备中能有效的带动采煤机等工作，为设备提供足够的牵引力，提升对电能的使用效率，还能通过终端设备控制采煤机的运输速度，根据现场开采的情况适当的加大采煤高度，以此满足多元化矿山开采的需求。其次在采煤设备中应用自动化控制技术具有较多的优势，其能有效的减少故障的出现概率及风险，同时还能充分发挥出自动化技术的稳定特点，在采煤设备出现故障时可以自动预警并提出应对方案，不需要耗费较多的资金和人工，且自动化控制技术的操作相比传统控制较为简单，其只要使用计算机进行操作即可实现煤矿生产。总体来看在矿山开采过程中应用自动化技术不仅是当代矿山企业发展的需求，也是未来发展的一种趋势之一，应该得到大面积推广。

3.6 在运胶带输送机中应用自动化控制技术

将自动化控制技术应用在运胶带输送机中能提升工作的效率，扩大工作的完成范围，切实实现机电一体化的工作目标。在应用自动化控制技术时，相关人员要定期的对运胶带输送及的数据进行监控，找出其中隐藏的问题并制定有效地解决方式，同时掌握运胶带输送机设备的指标，根据数据制定标准。如在运胶带输送机运行过程中如果数据偏大就要减少电流输出，降低机械的速度，相反数据较小就要增大电流，以便确保机械的运转。此外应用自动化控制技术也能有效的减少设备的运行浪费，降低人力成本的支出、节约电费和设备的寿命，以此为矿山企业持续稳定发展起到促进作用。

4 在矿山机电控制中应用自动化控制技术的注意事项

首先在应用自动化控制技术前要设立独立的接地极，降低电磁干扰对矿山设备的影响，减少自动化控制技术因电磁干扰出现的程序问题，给设备持续运行带来影响，降低设备故障的出现[5]。其次在矿山机电控制中应用自动化技术时要提升对现场温度的管控，将其控制在0℃到50℃之间，如果温度偏高将会导致系统出现老化及损坏，温度偏低也是如此，使自动化控制系统出现故障，所以相关人员要重视此点，在应用此类技术时要确保施工现场处于常温和通风的状态下，以此为设备持续运行提供保障。