自动化技术在矿山机电控制的应用分析

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摘要：近些年，随着社会经济的繁荣发展，各大行业对矿产资源的需求量都在逐步增加，而传统的矿山开采方式显然已经无法满足现今社会的发展需求。基于此种背景下，为了更好地提升矿产资源的开采质量和效率，就必须要实现技术革新，运用先进的自动化技术来提升矿山机电设备的智能化水平，从而为矿产企业的发展创造出更多的经济效益。基于此，本文就着重围绕矿山机电控制环节中自动化技术的具体应用进行了深入探究。

关键词：自动化技术；矿山机电；控制；应用；建议

在矿山机电设备控制中合理运用自动化技术，是时代发展与科技进步所带来的结果，同时也是矿产开采行业寻求发展的必然趋势。通过先进的技术支持，不仅可以使矿产开采的质量和效率获得进一步的提升，而且还能够有效降低矿产开采环节中的危险性。因此，为了获得更加稳定的发展，矿山开采行业就必须借助自动化技术的优势来改善和优化传统开采模式中的不足之处，为该行业的健康发展夯实根基。

1.传统矿产开采模式的基本概况分析

矿山开采及生产环节相较其他领域而言有着许多不同之处，比如说煤矿的开采环境非常艰苦，井下的工作环境存在较多的不稳定因素，增加了其开采的危险性，尤其是矿井中的毒气问题，假如不予以重视，极有可能会在生产环节中出现气体爆炸或者工作人员中毒等情况，进而影响到煤矿资源开采工作的顺利实施，同时也会给开采工作造成相应的经济损失。传统矿产开采模式主要依靠人工操作进行，这种模式中存在一定的缺陷和不足，比如对矿山机电运行程度的控制问题以及各种机电设备操作方式的差异性问题，假如操作人员不具备较高的专业能力，则极有可能会增加人工失误情况的发生，从而影响到机电设备运行的稳定性和安全性，使开采成本无端增加，进而影响到整体的经济效益。随着科技水平的日益发展，将自动化技术合理运用于矿山机电控制之中，能够实现机电设备中各类型控制模块的多元化组合，并且还可以进一步优化控制模块编程系统，使自动化的控制效果得到进一步的提升，这样做可以有效缩减生产的工作量，同时还可以结合矿山机电现场的实际情况作出合理调整。

2.自动化控制的必要性及优势

(1)必要性现阶段，随着资源需求的不断增加，矿山生产的机械设备也必须不断进步。在此基础上，合理优化和升级采矿工艺，主要体现在提高矿山机电设备的数量和性能上。自动控制技术可以实现设备的无人操作，整个设备的操作更容易，所需人数相对较少，有效降低了生产过程中的投入成本。同时，自动化技术也可以有效地提高矿山生产的安全性。由于参与生产系统的人员较少，可以防止事故发生，减少人员伤害，提高整个矿山生产的安全系数。(2)优势由于该矿的作业过程大部分在地下完成，该矿的实际地下环境相对复杂，有时温度较高，矿体开采过程中释放出有毒有害气体，可能对工人的健康构成一定威胁。同时，机电设备的操作过程相对复杂，有许多连接和不同技术的组合。在传统的控制模式下，机电设备的安全性能低，手动操作成本高，能耗大。在此基础上，自动化技术对提高机电设备的整体能力起着重要作用。机电设备的控制过程一般包括对不同类型模块的控制，自动化可以实现不同模块之间的灵活组合，保证每个模块都有其相应的实用性和延展性，相应的编程程序更清晰。自动控制技术在实际生产过程中可操作性强，使用过程相对方便。通过流程图可以实现其整个操作过程，操作过程中对人员的需求较低。为了适应复杂的井下生产环境，有必要借助自动化技术实现对井下机电设备的控制。同时，为避免干扰设备上的外部环境，PLC应包括稳压模块和屏蔽模块。

3.在矿山机电控制中应用自动化技术的积极意义分析

结合矿山开采各个环节来看，机电设备在其中发挥着非常重要的作用，它的运行效率和控制性的优良直接关乎着矿产资源的开采效果和质量。但是，通过上面论述不难了解到，传统矿山机电设备主要是依靠人工操作，这种模式使矿产企业的生产成本无法得到有效缩减，对企业生产的经济效益有着非常不利的影响。因此，伴随时代的发展和进步，运用自动化技术来改善传统矿山开采模式中的缺陷和不足是势在必行的。针对矿山机电控制中自动化技术的应用优势而言，我们可以结合以下两点进行分析：其一，使矿产开采的质量和效率得到了大幅度的提升。通过在矿山机电控制中运用自动化技术，使整个生产流程得到了简化，并且还能够为机电设备运行的稳定性和安全性提供坚实的保障。不仅如此，在自动化技术的运用阶段，还可以有效缩减人工成本的投入，避免了人工失误情况的发生，从而为矿产企业带来更加丰厚的经济效益。其二，自动化技术的参与还使机电设备的运行质量有了更好的优化，在以机电设备高效运行为基础的前提下，使整个开采环节的安全性得到了保障，大大降低了安全事故的发生概率，使工作人员的生命安全免受威胁。由此可以分析得出，在矿山机电控制中运用自动化技术是推动矿产企业走向可持续发展道路的重要途径，对于矿产开采行业的未来发展皆具有非常深远的意义。

4.矿山机电控制中自动化技术的具体应用分析

(1)在矿山胶带机中的具体应用在对矿山胶带机进行控制时，一般会运用不同类型的自动装置和电力系统使外在力量的制动力发生改变，该装备具有优秀的可控性特点，可以通过充足的传送力使工作期间的传送速度发生变化，并且还可以对其数据信息进行更好的完善。在具体的运行环节中，通过设置相关数据来对井下的情况进行检测，在减缓系统数据运行速率的同时来提升系统的平稳性。将自动化技术运用在矿山胶带机的控制环节中，通常会借助KZP系列盘式自动控制技术来对矿山胶带机的整体运行情况进行实时把控，并及时给出反馈结果，与此同时还会生成相应指令，来对矿山胶带机的自动化系统进行监控和检测，并结合检测到的数据信息发出相应的调节指令，以此来保障矿山胶带机运行状态的安全性和稳定性。例如：PLC应用于矿井胶带机的控制原理图。其原理见图1。(2)在井下风门中的具体应用矿山开采环节中主要是通过人工操作来实现风门的开闭，井下风门由于承受较大压力，所以在开闭的实际操作中会给工作人员增加相应难度，并且还有着一定的危险性。因此，为了有效改善这一问题，就应合理运用自动化技术来加强对井下风门的控制效果，比如说通过红外线感应器来对车辆进行检查，缩减人工操作的流程，并运用具备编程功能的操控器来实现对风门的自动开闭，从而确保车辆的正常通行。除此之外，工作人员还可以通过操控器来合理调节井下的压强差，使风门启闭时的安全性得到进一步的提升，在具体的工作环节中，应确保两端压强差的平衡性和稳定性。(3)在安全车门中的具体应用结合传统的工作模式来看，其中跑车现象发生的频次较高，如果不妥善解决该问题，必然会影响到开采工作的顺利实施。通过对自动化技术的合理应用，可以设立安全门自动设备来对各种设备的启动实施合理控制，同时将该技术运用到巷道中，就可以更好地保证安全车门在不工作的时候一直处于关闭状态。在矿车进入工作现场时会自动触碰开关开启安全门，这样可以有效降低跑车现象的发生频次，确保机电设备控制的有效性。除此之外，通过自动化技术的运用，还可以有效避免矿车受到任何损坏，从而达到缩减生产成本的目的。(4)在提升机中的具体应用伴随科技水平的不断提升，自动化技术也得到了相应的优化和完善，在以往的矿山提升机中运用的继电器控制被带有编程功能的控制器所取代。在具体的工作环节中，通过自动化技术的合理应用，为提升机的安全运行提供了必要的技术保障。在对矿山提升机进行改良时，应把之前运用的操控平台进行拆除，然后装置最新的操作平台。除此之外，针对传统控制系统的改良而言，应需要装置带有转化性能的电站，这样做才可以保证在整个生产环节中依然能够运用旧的操作系统，从而保证整个生产环节免受影响。针对矿山开采环节而言，必须要保证机电设备运行的平稳性，这就需要技术人员充分落实好相关设备的调试和检查工作，并在准备阶段对机电设备实施合理调整，在多次试验达标之后，才能够投入到实际的工作环节中。假如在使用阶段出现任何问题，则应该立即停止使用，同时针对问题源头制定出妥善的解决措施，尽全力来降低安全风险，使自动化技术的应用效果和效率得到进一步的提升，从而为矿产企业创造出更多的经济利益。例如：变频电控系统应用于提升系统，见图2。(5)在螺杆空压机中的应用在矿井机电应用过程中，与传统空压机的功能相比，机电控制具有较强的实用性和较高的稳定性，在空压机的应用中逐渐推广。螺杆式空气压缩机在设备运行过程中的四个基本步骤是：抽油、抽气、压缩和排气、密封和运输。其主要工作原理是：通过旋转空气压缩机中的螺杆，驱动壳体的齿轮槽与螺杆交叉连接，使油和空气从吸入口进入机体。随着网面和槽体的不断旋转，螺杆式空气压缩机关闭内部油和空气的密封，并将其输送至排气口。随着齿轮槽啮合面的逐渐减小，油和空气被压缩，直到齿槽的啮合面到达排气接头，从而将压缩空气和油释放到螺杆空气压缩机的外部。为了有效控制螺杆式空气压缩机运行期间的排气量，应控制螺杆的旋转频率。一旦排气量超标，空压机可以通过控制变频控制装置来调整旋转频率，将空压机的排气量控制在合理范围内，不仅可以保证排气压力的持续稳定，同时也要避免不必要的能源浪费。

5.结束语

随着科学技术的进步，自动化技术在社会经济发展的各个领域得到了广泛的应用和普及，它可以应用于更复杂的工作环境，如采矿。将自动化技术应用于风门、螺杆式空压机、输送带等矿山机电，不仅对它们实现了有效的控制，而且为公司带来了显著的经济效益。自动化技术的使用有助于提高矿产资源开采效率，加快企业公司的发展进程。综上所述，将自动化技术合理运用于矿山机电控制中有着非常深远的意义，该技术的融入不仅能够使矿产开采的质量和效率获得显著的提升，还可以确保开采环节的安全性和稳定性，从而为矿产企业带来良好的社会及经济效益。因此，矿产企业应该注重对自动化技术的合理运用，使机电设备的自动化管理水平获得进一步的提升，从而有效降低人力资源的投入，实现对生产成本的合理控制，在提升矿产企业综合实力的同时推动矿产企业的可持续发展。

作者：赵剑 单位：阳煤开元矿调度信息中心