自動(dòng)化技術(shù)及其在礦山中的應(yīng)用研究

摘要：隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)礦山資源的需求量也不斷增高，在保證生產(chǎn)安全的前提下，提升礦山生產(chǎn)效率任務(wù)緊迫。自動(dòng)化技術(shù)在礦山生產(chǎn)中的應(yīng)用有助于生產(chǎn)效率和作業(yè)安全性的提升，但我國(guó)礦山生產(chǎn)中自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用與國(guó)外先進(jìn)水平相比仍有較大差距。本文將對(duì)自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，探討自動(dòng)化技術(shù)在礦山生產(chǎn)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，并對(duì)其具體應(yīng)用策略進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化技術(shù)；礦山；生產(chǎn)；應(yīng)用

前言：自動(dòng)化技術(shù)在礦山生產(chǎn)中的應(yīng)用可以有效提升礦山生產(chǎn)效率，有利于在保證生產(chǎn)安全的基礎(chǔ)上，提高經(jīng)濟(jì)效益。自動(dòng)化技術(shù)在礦山生產(chǎn)中的各個(gè)環(huán)節(jié)中都有重要作用，包括對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的檢測(cè)與控制等，也有利于提高設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性。自動(dòng)化技術(shù)在礦山生產(chǎn)中應(yīng)用的綜合性較高，涵蓋多個(gè)領(lǐng)域，包括計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)、電子技術(shù)、通信技術(shù)等。通過(guò)這些技術(shù)的綜合應(yīng)用，可以改善目前的礦山生產(chǎn)狀況，減少對(duì)人員的依賴，降低人為失誤給礦山生產(chǎn)帶來(lái)的安全隱患。同時(shí)也有利于降低能耗，減少生產(chǎn)成本，提高礦山生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。

一、自動(dòng)化技術(shù)綜述

自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用可以使機(jī)械設(shè)備在無(wú)人控制的情況下自動(dòng)運(yùn)行，按照預(yù)先設(shè)定的指令完成操作任務(wù)，模擬人工操作過(guò)程，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的智能化運(yùn)行。自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用可以降低工業(yè)生產(chǎn)中對(duì)人員的依賴性，實(shí)現(xiàn)24小時(shí)不間斷的工作，而且能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)設(shè)備運(yùn)行過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在故障隱患，及時(shí)將設(shè)備從運(yùn)行系統(tǒng)中切出，并發(fā)出警報(bào)，提醒維護(hù)人員進(jìn)行及時(shí)檢修，為設(shè)備的正常運(yùn)行和安全生產(chǎn)提供保障[1]。

自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)得到了各行各業(yè)的廣泛認(rèn)可，其應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，已經(jīng)成為目前工業(yè)發(fā)展的主要趨勢(shì)之一。與此同時(shí)，對(duì)自動(dòng)化專業(yè)人才的需求量也急劇上升。自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用可以分擔(dān)較多的體力勞動(dòng)，使其轉(zhuǎn)變?yōu)檩o助性的腦力勞動(dòng)。應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，需要掌握相關(guān)的知識(shí)技能，這是自動(dòng)化技術(shù)在礦山生產(chǎn)中應(yīng)用的前提[2]。

二、自動(dòng)化技術(shù)在礦山生產(chǎn)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)對(duì)全礦范圍內(nèi)的信息數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，降低作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)，提高生產(chǎn)效率。自動(dòng)化設(shè)備操作便捷，易于維護(hù)，可以實(shí)現(xiàn)24小時(shí)持續(xù)工作。通過(guò)自動(dòng)化系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)礦山生產(chǎn)設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控，提高設(shè)備運(yùn)行的可靠性。以自動(dòng)化技術(shù)為核心的現(xiàn)代化礦山生產(chǎn)已經(jīng)成為行業(yè)生產(chǎn)建設(shè)的核心任務(wù)。隨著自動(dòng)化技術(shù)水平的不斷提高，可以有效解決傳統(tǒng)電路控制中存在的可靠性低、維護(hù)性差等問(wèn)題。礦山生產(chǎn)作業(yè)具有較高的安全風(fēng)險(xiǎn)，利用自動(dòng)化技術(shù)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，可以為安全生產(chǎn)提供保障。與此同時(shí)，自動(dòng)化技術(shù)解放了大量勞動(dòng)力，可以降低人力成本，提高生產(chǎn)效益[3]。

三、自動(dòng)化技術(shù)的具體應(yīng)用

（一）在礦井通風(fēng)中的應(yīng)用

遠(yuǎn)程風(fēng)機(jī)控制是井下作業(yè)人員安全保障的重要措施，采用高速的光纖傳輸方式，可以顯著提升數(shù)據(jù)傳輸效率，還可以實(shí)現(xiàn)一人對(duì)多機(jī)的操作控制。通過(guò)對(duì)井下設(shè)備作業(yè)情況的進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并對(duì)設(shè)備運(yùn)行情況歷史記錄的分析，提早發(fā)現(xiàn)設(shè)備問(wèn)題，為井下作業(yè)的安全性提供保障。在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)通過(guò)光纖上傳到一臺(tái)網(wǎng)，為上級(jí)人員的綜合調(diào)度提供參考[4]。

（二）在物料填充過(guò)程中的應(yīng)用

在礦山生產(chǎn)的物料攪拌和填充過(guò)程中，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用通過(guò)DCS控制系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)攪拌過(guò)程的自動(dòng)化控制，按照預(yù)先設(shè)定的參數(shù)控制各種摻合料的給料配比，包括水、水泥、水泥渣、尾礦等。實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制填充不僅能夠節(jié)省勞動(dòng)力，還能避免人為因素對(duì)配料過(guò)程產(chǎn)生的影響。施工人員可以從惡劣的操作環(huán)境中解放出來(lái)，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，從以往的體力勞動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)機(jī)械設(shè)備的操作管理，有利于提高生產(chǎn)安全性和管理效率。

（三）在裝礦、卸礦過(guò)程中的應(yīng)用

目前礦山生產(chǎn)中主要采用成套閘控裝置對(duì)裝礦和卸礦過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)化控制。主操作臺(tái)采用自動(dòng)化控制方式與傳統(tǒng)的人工控制相比，可以顯著縮小操作的間歇時(shí)間，而且可以避免人工操作失誤。從而有效提高裝礦和卸礦的作業(yè)安全性和作業(yè)速度，提升礦山生產(chǎn)的整體效益。

（四）在供電系統(tǒng)中的應(yīng)用

目前礦山生產(chǎn)多數(shù)都建立了自己的電網(wǎng)調(diào)度、檢測(cè)系統(tǒng)，自動(dòng)化系統(tǒng)在供電系統(tǒng)中的應(yīng)用，主要電線在電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控等方面。通過(guò)自動(dòng)化技術(shù)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中的支路電壓和電流等運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集與分析，對(duì)電網(wǎng)總絕緣參數(shù)和各個(gè)支路的功率因數(shù)進(jìn)行測(cè)評(píng)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)電路過(guò)程，一旦發(fā)生過(guò)流、過(guò)載、漏電等現(xiàn)象，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)發(fā)出警報(bào)，并采取保護(hù)措施[5]。

（五）在主排水系統(tǒng)中的應(yīng)用

在礦井生產(chǎn)中需要使用數(shù)量眾多的排水泵和排水管路，其用電量在礦山生產(chǎn)總能耗中占有較大比例。傳統(tǒng)的人工控制水泵開(kāi)停和水泵切換，主要是通過(guò)繼電器進(jìn)行控制，自動(dòng)化水平低。此外，排水預(yù)測(cè)控制水平較低，也對(duì)礦井排水效率產(chǎn)生較大影響。在自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展下，現(xiàn)階段的礦井排水應(yīng)通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件對(duì)水泵的啟停進(jìn)行控制，并實(shí)現(xiàn)集中控制，提高排水調(diào)度能力。通過(guò)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用降低排水系統(tǒng)能耗，降低生產(chǎn)成本，為企業(yè)爭(zhēng)取更多的經(jīng)濟(jì)效益。

（六）在井下作業(yè)安全監(jiān)管中的應(yīng)用

自動(dòng)化技術(shù)為礦山生產(chǎn)管理水平的提高提供了有力支持，通過(guò)人員定位考勤系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)井下作業(yè)人員的有效管控。利用非接觸式信息采集技術(shù)，對(duì)巷道遠(yuǎn)近距離移動(dòng)目標(biāo)的信息進(jìn)行采集和處理，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)人與設(shè)備運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的自動(dòng)識(shí)別和實(shí)時(shí)跟蹤。隨時(shí)獲取井下作業(yè)人員的活動(dòng)位置，還可以查詢一段時(shí)間內(nèi)人員的活動(dòng)軌跡，統(tǒng)計(jì)井下作業(yè)人員的人數(shù)積極分布情況。通過(guò)自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)下井人員進(jìn)行考勤，并對(duì)考勤情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，打印考勤結(jié)果。

結(jié)束語(yǔ)：總而言之，自動(dòng)化技術(shù)在礦山生產(chǎn)中的應(yīng)用有利于提高礦山生產(chǎn)作業(yè)的安全性和生產(chǎn)效率，有利于降低生產(chǎn)成本，減少生產(chǎn)能耗，幫助企業(yè)提升經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。本文在對(duì)自動(dòng)化技術(shù)及其在礦山生產(chǎn)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，具體探討了自動(dòng)化技術(shù)在礦山生產(chǎn)管理中的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

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[3]李志強(qiáng). 自動(dòng)化技術(shù)在礦山機(jī)電控制中的應(yīng)用[J]. 能源與節(jié)能，2014，（01）：146-147+154.

[4]申志遠(yuǎn). DSA變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)在礦山中的應(yīng)用技術(shù)研究[J]. 山東煤炭科技，2012，（01）：43-44.

[5]白劍坤. 基于GIS的重大危險(xiǎn)源信息管理技術(shù)及其在礦山中的應(yīng)用研究[D].西安建筑科技大學(xué)，2007.

作者簡(jiǎn)介：賈龍（1985.09）；性別：男，籍貫：遼寧丹東人，學(xué)歷：本科，畢業(yè)于吉林化工學(xué)院；現(xiàn)有職稱：助理工程師；研究方向：礦山自動(dòng)化；