探析礦山自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用

潘文政　趙尚上

摘要：隨著我國(guó)礦山工業(yè)的快速發(fā)展，開采作業(yè)對(duì)于礦山生產(chǎn)技術(shù)的要求也越來越高，礦山機(jī)電設(shè)備也逐漸向著自動(dòng)化、機(jī)械化、數(shù)字化的方向發(fā)展。基于此，文章先對(duì)自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)述，然后分析了自動(dòng)化技術(shù)在礦山中應(yīng)用的必要性，最后探究了礦山自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：礦山；自動(dòng)化技術(shù)；發(fā)展；應(yīng)用

引言

現(xiàn)如今，自動(dòng)化技術(shù)在礦山開采中的應(yīng)用越來越廣泛，其應(yīng)用有效提升了礦山生產(chǎn)效率，同時(shí)還確保了礦山作業(yè)的安全性，降低了安全事故發(fā)生率，進(jìn)而使得礦山資源的開發(fā)效率得到有效提升。所以，這就需要礦山開發(fā)企業(yè)應(yīng)該積極研究、探索自動(dòng)化技術(shù)在礦山開采作業(yè)中的應(yīng)用和發(fā)展，使其發(fā)揮出更大的作用。

1自動(dòng)化技術(shù)簡(jiǎn)述

自動(dòng)化就是指沒有人干預(yù)機(jī)器和設(shè)備裝置，其依舊能夠根據(jù)設(shè)定的程序或者指令自行作業(yè)或者進(jìn)行操作。從廣義的層面來說，模擬或者再現(xiàn)人的智能活動(dòng)都可以涵蓋在自動(dòng)化的范疇中。礦山引入了自動(dòng)化技術(shù)之后，不同的機(jī)械設(shè)備在沒有人操作下便能自動(dòng)進(jìn)行二十四小時(shí)的作業(yè)，有效促進(jìn)了機(jī)械的效率和安全性。同時(shí)，自動(dòng)化技術(shù)得以推廣，社會(huì)上對(duì)于該專業(yè)的人才需求也大為增加，為了更好地作用社會(huì)需求和人才培養(yǎng)的工作，不少高校都把自動(dòng)化技術(shù)作為一門學(xué)科來開設(shè)課程。自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展是動(dòng)態(tài)的。在當(dāng)前電子和信息技術(shù)迅猛發(fā)展的階段，自動(dòng)化的內(nèi)涵也得到了擴(kuò)展，除了代替人的體力勞動(dòng)外，還能夠代替或者給予腦力勞動(dòng)一定的輔助，自動(dòng)地實(shí)現(xiàn)作業(yè)任務(wù)的要求?？罩薪煌ü苤葡到y(tǒng)、全國(guó)鐵路自動(dòng)調(diào)度系統(tǒng)、礦山開采等等領(lǐng)域都得到了更為廣泛的應(yīng)用。合理運(yùn)用自動(dòng)化技術(shù)，不僅可以幫助人類從復(fù)雜的體力勞動(dòng)和處于危險(xiǎn)環(huán)境下工作解放出來，而且還能極大地促進(jìn)勞動(dòng)生產(chǎn)率，擴(kuò)展了人體的器官功能，促進(jìn)人類認(rèn)識(shí)世界和改造世界能力的發(fā)展?？傊?，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用在各行各業(yè)的應(yīng)用和發(fā)展必將成為一種主要趨勢(shì)。

2礦山中自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的必要性

隨著我國(guó)自動(dòng)化技術(shù)變得越來越成熟，其逐漸在礦山中也得到了廣泛的應(yīng)用。將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于礦山開采中，能夠在無人干預(yù)的情況下實(shí)現(xiàn)機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)，不但時(shí)間長(zhǎng)，而且效率高。同時(shí)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，不僅提高了工作效率，而且減少了人力、成本的消耗。但是有很多企業(yè)由于對(duì)信息化技術(shù)認(rèn)識(shí)不足，沒有將該技術(shù)充分的應(yīng)用到礦山生產(chǎn)中，使企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益受到了影響。隨著設(shè)備現(xiàn)代化的發(fā)展，要求礦山開采設(shè)備更加先進(jìn)，功能更加強(qiáng)大。傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)備可靠性不高，沒有辦法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，并且維護(hù)困難，已經(jīng)不能滿足生產(chǎn)的需求。因此，要實(shí)現(xiàn)數(shù)字礦山、信息化礦山，首先要重視自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用。在信息化平臺(tái)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)數(shù)字的加工、整理、檢測(cè)，并最終將其上傳給系統(tǒng)，是實(shí)現(xiàn)礦山自動(dòng)化應(yīng)用的主要途徑。在這個(gè)意義上講，在礦山開采中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)是非常有必要的。

3礦山應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展

3.1在風(fēng)門中PLC技術(shù)的應(yīng)用

PLC是自動(dòng)化控制領(lǐng)域中一種重要的控制設(shè)備。PLC技術(shù)主要用于工業(yè)環(huán)境。PLC可以經(jīng)過編制的程序進(jìn)行一些出產(chǎn)上的計(jì)算等一些操作上的指令，而且能夠操控各種類型的機(jī)械設(shè)備，可靠性較高，操作也對(duì)比簡(jiǎn)單和便利。使用PLC技術(shù)能夠徹底的去完成礦井下風(fēng)門的主動(dòng)開閉。在曾經(jīng)的一些礦井下的出產(chǎn)當(dāng)中，礦井下風(fēng)門的工作一向都是人工進(jìn)行開啟和關(guān)閉，因?yàn)橐恍┮氐挠绊懀谄涔ぷ魃系碾y度很大，也存在著必定的安全隱患，操作對(duì)比艱難，乃至有的時(shí)候因?yàn)槿斯さ牟僮鬟€會(huì)致使風(fēng)門簡(jiǎn)單遭到損壞。主動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，處理了人工操控風(fēng)門可貴問題，也為出產(chǎn)供給了一個(gè)捷徑，然后PLC技術(shù)完成了對(duì)風(fēng)門主動(dòng)開啟和關(guān)閉，有用的處理了系列的難題，與此同時(shí)，在必定的程度上還大大的減少了人工，隨著PLC操控技術(shù)在礦山設(shè)備操控中的廣泛推行和使用，我國(guó)現(xiàn)有的大部分礦山企業(yè)都已采用了PLC操控技術(shù)，使用于礦井下的風(fēng)門開啟和關(guān)閉，從而完成了企業(yè)人力和物力的節(jié)約，也為礦山在生產(chǎn)過程中提供了安全保障。

3.2自動(dòng)化技術(shù)在裝礦、卸礦、主操作臺(tái)中的應(yīng)用

自動(dòng)控制方式主要利用成套閘控電控裝置、裝礦、卸礦及其主操作臺(tái)，相比于人工操作方式，自動(dòng)控制方式使操作時(shí)間大大減少了，降低了人員操作上的失誤，為企業(yè)節(jié)省了人力和物力，實(shí)現(xiàn)了裝礦速度和產(chǎn)量的全面提升，也是實(shí)現(xiàn)提礦效益的重要途徑。

3.3自動(dòng)化技術(shù)在活動(dòng)范圍監(jiān)測(cè)的應(yīng)用

自動(dòng)化技術(shù)在這個(gè)方向的應(yīng)用主要是通過人員定位考勤系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的，在巷道遠(yuǎn)近距離移動(dòng)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)非接觸式信息采用的手段，做到不同狀態(tài)下對(duì)人、車和物的自動(dòng)識(shí)別，對(duì)于作業(yè)的井下人員數(shù)量及其活動(dòng)軌跡實(shí)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，也可以同時(shí)進(jìn)行入井人員的考勤情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

3.4自動(dòng)化技術(shù)在物料控制填充中的應(yīng)用

自動(dòng)化技術(shù)在物料控制填充中的應(yīng)用主要是通過DCS控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)對(duì)物料的自動(dòng)控制，除此之外，還實(shí)現(xiàn)了水泥、尾礦、水、水淬渣比例給料和自動(dòng)控制填充，也給人力和物力的節(jié)約帶來了更大的空間。同時(shí)，憑借自動(dòng)選礦操作的方式來對(duì)操作環(huán)境進(jìn)行改變，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，讓管理者能都從復(fù)雜的人事管理轉(zhuǎn)向單一的設(shè)備管理，實(shí)現(xiàn)了管理效率的提高。

4礦上自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展

4.1露天礦山自動(dòng)化技術(shù)新發(fā)展

露天礦山自20世紀(jì)70年代開始，就試圖通過計(jì)算機(jī)技術(shù)來解決一些問題，現(xiàn)在已取得新發(fā)展，其主要表現(xiàn)在：第一，GPS卡車智能調(diào)控系統(tǒng)的應(yīng)用，該系統(tǒng)通過運(yùn)用GPS定位技術(shù)以及自動(dòng)化技術(shù)等，對(duì)進(jìn)行礦產(chǎn)運(yùn)輸?shù)目ㄜ囘M(jìn)行調(diào)控，掌握運(yùn)輸車輛的實(shí)時(shí)狀態(tài)，例如裝車、卸車、空運(yùn)等，以提升運(yùn)輸車的運(yùn)輸效率，確保運(yùn)輸秩序。第二，實(shí)現(xiàn)了運(yùn)輸設(shè)備的無人看守，自動(dòng)化監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了24小時(shí)的無盲點(diǎn)監(jiān)控，此外，還具有自動(dòng)糾偏以及報(bào)警功能。

4.2地下礦山自動(dòng)化技術(shù)新發(fā)展

地下礦山在20世紀(jì)60年代便進(jìn)行過自動(dòng)化技術(shù)的探索，但是由于地質(zhì)條件以及其他眾多因素的影響，導(dǎo)致探索失敗。隨著科技的不斷進(jìn)步，地下礦山的自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用又被提上日程，并取得較大的發(fā)展?，F(xiàn)階段，地下礦山自動(dòng)化技術(shù)新發(fā)展主要表現(xiàn)為：第一，井下和通風(fēng)系統(tǒng)的自動(dòng)化，采用遠(yuǎn)程風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)可以為井下工作者提供一個(gè)安全的作業(yè)環(huán)境。第二，裝礦、卸礦以及主操作臺(tái)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，通常采用的是ABB公司成套閘控電控裝置，通過運(yùn)用自動(dòng)化技術(shù)縮短操作時(shí)間，減少了人員的操作誤差，提高了效率。第三，實(shí)現(xiàn)了對(duì)井下工作人員的數(shù)量和位置的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)，主要運(yùn)用GPS位系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，在監(jiān)測(cè)工作人員工作狀態(tài)的同時(shí)還能統(tǒng)計(jì)人員的出勤情況。

4.3選礦自動(dòng)化技術(shù)新發(fā)展

選礦自動(dòng)化主要表現(xiàn)在磨礦自動(dòng)化和浮選自動(dòng)化。首先，磨礦自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)用，是根據(jù)對(duì)礦產(chǎn)的不同要求，來進(jìn)行不同的粒度參數(shù)的設(shè)置，該過程要注意控制球磨機(jī)的裝載量，使其控制在球磨機(jī)的負(fù)荷范圍內(nèi)，具體的控制方案要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇。其次，浮選過程自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用，該自動(dòng)化過程采用PLC控制器，通過編程，控制泵池液位、浮選礦量、浮選進(jìn)氣流量等。

結(jié)束語

總而言之，隨著科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展，自動(dòng)化技術(shù)在礦山行業(yè)中發(fā)揮的作用也越來越大，礦山開采企業(yè)應(yīng)該積極探索自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，根據(jù)礦山的實(shí)際情況，不斷地優(yōu)化礦山自動(dòng)化技術(shù)，有效提升礦山自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用水平。

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