電氣自動化控制在礦山生產(chǎn)中的應(yīng)用

張元振　李登輝

摘要：隨著社會和時代的發(fā)展，電氣自動化控制應(yīng)用技術(shù)在礦山生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用，在某種程度上替代了煤礦機械化，促進了現(xiàn)代化發(fā)展，提高了當前的礦井安全性，加速了礦產(chǎn)生產(chǎn)。使用電氣自動化技術(shù)，能夠有效提高礦產(chǎn)生產(chǎn)的生產(chǎn)效率，改善工作環(huán)境，但我國目前的礦山自動化控制技術(shù)仍處于起步階段，還需要專業(yè)人員進行大量研究和探索。

關(guān)鍵詞：礦山生產(chǎn)；電氣自動化；應(yīng)用分析

引言

近年來，國民經(jīng)濟快速增長致使我國逐漸成為礦石消費大國和礦業(yè)生產(chǎn)大國。我國只有少數(shù)大中型礦山具有自動化裝備，多數(shù)礦山自動化水平較低、能耗高、效率低，勞動強度大，所以我們應(yīng)大力引進現(xiàn)代電氣自動化技術(shù)，逐步實現(xiàn)礦山生產(chǎn)電氣自動化，礦山電氣技術(shù)主要應(yīng)用于設(shè)備監(jiān)控、電機控制、節(jié)能降耗等方面，通過自動化技術(shù)、信息技術(shù)、軟件技術(shù)、遠程監(jiān)控技術(shù)對機電設(shè)備及配套設(shè)施進行自動化控制。

1礦山生產(chǎn)中電氣自動化控制融入的必要性

1.1基于成本降低及安全性提升的考慮

電氣自動化技術(shù)覆蓋面積較大，具有集成性和綜合性的特質(zhì)，廣泛應(yīng)用于技術(shù)和儀表等方面，為礦山生產(chǎn)提供了豐富多樣的控制系統(tǒng)。礦產(chǎn)屬于不可再生資源，在我國，由于礦山地形地貌形態(tài)各異，開采方式不統(tǒng)一，勘探和開采難度極大。礦山生產(chǎn)中不同環(huán)節(jié)操作不同，僅僅依賴于傳統(tǒng)開采理念和手段，不能進行合理、安全開采，甚至有可能因為預(yù)期探測的不準確造成礦山塌方。在礦山生產(chǎn)中引入電氣自動化控制，如使用液壓支架、刮板輸送機、帶式輸送機、刨煤機等，可保障挖掘前勘測的精確度，有助于提升礦井生產(chǎn)力，提高工作效率和安全性。此外，礦產(chǎn)資源挖掘后的運輸環(huán)節(jié)，運用電氣自動化設(shè)備可增加礦產(chǎn)運輸和清理環(huán)節(jié)礦產(chǎn)資源的利用率，進而增加工程度的整體競爭優(yōu)勢。

1.2基于標準化監(jiān)管成效提升的需要

電氣自動化技術(shù)可為礦山生產(chǎn)提供多樣化、豐富的控制系統(tǒng)。礦山生產(chǎn)過程中涉及的環(huán)節(jié)繁雜，每一環(huán)節(jié)對應(yīng)用技術(shù)及安全等的要求、標準不同，無法全面進行人工監(jiān)管，如果依托電氣自動化控制技術(shù)的優(yōu)勢，通過硬件和軟件兩部分轉(zhuǎn)化自身優(yōu)勢到電氣自動化運轉(zhuǎn)體系中，可以達成對礦山生產(chǎn)所需不同環(huán)節(jié)進行有針對性、標準化監(jiān)管的目的，讓礦山生產(chǎn)更加標準化、智能化、信息化。

1.3基于保障開發(fā)技術(shù)更新升級的需求

在礦山開發(fā)中，應(yīng)用電氣自動化控制可輔助礦產(chǎn)生產(chǎn)更加標準化、技術(shù)性、系統(tǒng)化。礦產(chǎn)企業(yè)要想實現(xiàn)礦山資源的最大化開發(fā)，就必須斟酌開發(fā)策略，電氣自動化控制包含硬件控制和軟件控制，軟件決定著電氣自動化控制的功能和控制任務(wù)可受到的有效指導，技術(shù)人員在充分考慮到開發(fā)策略調(diào)整及軟件開發(fā)更新后，按照電氣自動化控制的標準流程進行軟件編程和設(shè)計，并運用到自動化控制的實踐中，反復求證檢驗；簡化操作是硬件改善的關(guān)鍵措施，應(yīng)降低硬件控制技術(shù)的復雜程度，重視電氣自動化控制硬件應(yīng)用的靈活性，以保障配合軟件更新要求，避免軟硬件故障。

2電氣自動化控制在礦山生產(chǎn)中的應(yīng)用

2.1電氣自動化控制在通風系統(tǒng)中的應(yīng)用

在當前的礦山勘測和礦山開采中，工作人員的工作環(huán)境極其惡劣，所以，工作人員應(yīng)設(shè)計礦山開采工作環(huán)境的通風自動化系統(tǒng)。當前工作人員通過分散、分層以及冗余的方法，設(shè)計煤礦的通風自動化系統(tǒng)。在通風自動化系統(tǒng)中，利用光纖傳輸和多機備用技術(shù)，保證通風系統(tǒng)的可靠性。在當前礦山通風系統(tǒng)中，通過當前的高新組態(tài)軟件與VC++運行主站控制軟件和封建控制軟件，可以有效控制通風系統(tǒng)。在自動化控制技術(shù)下，煤炭通風系統(tǒng)應(yīng)具備以下功能：可以在現(xiàn)場實行手動操作控制、三遙功能、數(shù)據(jù)顯示、可以輔助機械實現(xiàn)半自動控制與全自動控制功能，在礦山勘測和生產(chǎn)過程中，一旦出現(xiàn)故障，系統(tǒng)將會迅速啟動越限報警系統(tǒng)，以最快速度解決問題。

2.2電氣自動化控制在排水系統(tǒng)中的應(yīng)用

礦山生產(chǎn)的排水系統(tǒng)中，運用電氣自動化技術(shù)可實現(xiàn)以下功能：第一，在排水系統(tǒng)中應(yīng)用電氣自動化控制技術(shù)，可以在無人干預(yù)的情況下實現(xiàn)水泵的自由開停，根據(jù)當前的工作的需求量，合理調(diào)度機械設(shè)備，極大地提高了排水工作的效率，節(jié)約水源，達到了節(jié)能效果最大化。第二，電氣自動化排水系統(tǒng)具備負壓、泄漏、過載、超溫等保護功能，設(shè)備安全運行設(shè)有備用預(yù)案，發(fā)生緊急情況時迅速啟用備用方案，保證礦產(chǎn)生產(chǎn)的安全。第三，電氣自動化控制下的排水系統(tǒng)可以傳遞泵房的數(shù)據(jù)到地面的指揮中心，傳送礦山生產(chǎn)中的數(shù)據(jù)到地表上的控制人員，地面指揮中心根據(jù)接收到的信息向泵房發(fā)出指令，對排水系統(tǒng)的遠程控制。第四，電氣自動化下的排水系統(tǒng)包括地面遠程控制、本地自動控制、手動控制，自動控制人工參與核準。

2.3在供電系統(tǒng)中的應(yīng)用

在生產(chǎn)過程中，必須保證供電安全可靠。礦山供電自動化系統(tǒng)包括：綜合保護器、地面集中控制中心、傳輸通道和監(jiān)控分站。其中，綜合保護器檢測控制并保護供電線路或高壓配電裝置，測量供電系統(tǒng)的有功功率、無功功率、電壓和電流，同時對合閘和拉閘進行遠程控制，監(jiān)控保護動作信號，還可以集中遠程抄表，光纜連接各級變配電所及監(jiān)控中心，進行多種形式的數(shù)據(jù)傳輸。

2.4在提升系統(tǒng)中的應(yīng)用

提升設(shè)備是礦山生產(chǎn)中的重要設(shè)備，必須保證質(zhì)量、性能，這關(guān)系到整個礦山的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)安全。現(xiàn)階段，在提升系統(tǒng)中，主要使用可編程控制器，利用可編程控制器設(shè)置提升設(shè)備的各項功能和參數(shù)。控制系統(tǒng)與監(jiān)控系統(tǒng)必須選擇兩種不同的可編程控制器，保障使用壽命和可靠性。

2.5在運輸系統(tǒng)中的應(yīng)用

在礦山運輸系統(tǒng)中，工作人員勞動強度相對比較大，充分應(yīng)用電氣自動化控制系統(tǒng)，不僅可以減輕工作人員的勞動強度，還可以減少由于人工操作而出現(xiàn)的疏忽和失誤。監(jiān)測和控制膠帶機輸送時可以將可編程控制器作為核心內(nèi)容，實時監(jiān)控數(shù)據(jù)的有效傳輸核對運行狀態(tài)。另外，在開采過程當中必須應(yīng)用自檢系統(tǒng)、報警系統(tǒng)、軟控啟動技術(shù)、設(shè)備故障診斷系統(tǒng)和保護系統(tǒng)，有效改善設(shè)備的相關(guān)性能，提升設(shè)備的運行效率。

2.6在設(shè)備監(jiān)控和人員定位中的應(yīng)用

礦山生產(chǎn)的工作環(huán)境極其惡劣，一些區(qū)域存在安全隱患，這種情況加大了安全生產(chǎn)和提高效率的難度。而通過電氣自動化控制技術(shù)進行遠程監(jiān)控，從而能）降低人工操作率，保障工作人員的人身安全，提高工作效率。通過電氣自動化控制技術(shù)進行遠程監(jiān)控，不僅可以有效監(jiān)測工作人員的具體位置和設(shè)備的運行狀況，還可以統(tǒng)一管理礦山生產(chǎn)，在緊急情況之下及時報警和呼救。

2.7在礦山充填中的應(yīng)用

一般情況下，礦山充填是指采用尾砂和廢料，有效減輕在礦山開采過程中所帶來的環(huán)境污染和破壞，運用自動化技術(shù)和電氣設(shè)備充分攪拌充填廢料，代替人工輸送和填充處理廢料，從而保障了工作人員的安全，有效提升了工作效率。

結(jié)束語：

目前，電氣自動化已經(jīng)在我國煤礦生產(chǎn)中得到了廣泛利用。煤礦企業(yè)應(yīng)用電氣自動化技術(shù)，不僅可以有效提高工作效率，提升企業(yè)綜合競爭力，還能夠保障工作人員的人身安全，以免發(fā)生不可挽回的事件。隨著我多經(jīng)濟、科技的不斷發(fā)展，國家應(yīng)大力倡導在煤礦行業(yè)中應(yīng)用電氣自動化技術(shù)，有關(guān)技術(shù)人員應(yīng)不斷研究、探索，積極實現(xiàn)礦山生產(chǎn)的全面電氣自動化。

參考文獻：

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