礦山自動(dòng)化的發(fā)展現(xiàn)狀

李登輝 仰大江

摘要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)對(duì)礦山資源的需求程度越來(lái)越高，因而給礦山企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)提出了更高的要求。作為礦山企業(yè)提高生產(chǎn)效率和保障生產(chǎn)安全的重要技術(shù)手段，自動(dòng)化技術(shù)對(duì)于礦山企業(yè)而言是至關(guān)重要的。因此，加強(qiáng)對(duì)礦山自動(dòng)化技術(shù)的研究具有十分重要的意義。然而在目前，我國(guó)礦山自動(dòng)化技術(shù)與國(guó)外相比仍有很大的差距。本文首先介紹了自動(dòng)化技術(shù)在礦山作業(yè)中的具體作用，然后對(duì)當(dāng)下礦山自動(dòng)化的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：礦山自動(dòng)化；發(fā)展現(xiàn)狀；作用

引言

自動(dòng)化技術(shù)是指機(jī)器設(shè)備依照已有的指令和程序自動(dòng)地進(jìn)行工作，其整個(gè)過(guò)程中沒(méi)有人的直接參與，是一門涉及學(xué)科眾多的綜合性科學(xué)系統(tǒng)。作為礦山生產(chǎn)的重要技術(shù)手段，礦山自動(dòng)化技術(shù)既能夠提高礦山企業(yè)的生產(chǎn)效率、提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)還可以保障員工的生產(chǎn)安全，因而在實(shí)際生產(chǎn)中有著非常廣泛的應(yīng)用。近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)開(kāi)展逐漸深入到礦山自動(dòng)化技術(shù)的研發(fā)當(dāng)中，給礦山自動(dòng)化技術(shù)提供了巨大的發(fā)展動(dòng)力。

1自動(dòng)化技術(shù)在礦山作業(yè)中的應(yīng)用

1.1自動(dòng)化技術(shù)在提升設(shè)備中的應(yīng)用

礦井提升設(shè)備是礦井中承上啟下的設(shè)備，是連接礦井上下的重要通道，其自身的效能對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)的效率和員工的安全有著直接的影響。如今，大多數(shù)提升機(jī)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)都是以PLC控制器為核心，其可對(duì)設(shè)備的各種工藝、操作進(jìn)行有效的控制，因而在其中有著非常廣泛的應(yīng)用?？刂葡到y(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)是相互獨(dú)立的，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)需要分別采用單獨(dú)的PLC控制系統(tǒng)和繼電器來(lái)完成相應(yīng)的工作。自動(dòng)化系統(tǒng)具有自我診斷功能，同時(shí)有著較高的安全性。以內(nèi)裝式提升機(jī)為例，內(nèi)裝式提升機(jī)可以將滾筒和驅(qū)動(dòng)結(jié)合為一體，從而體現(xiàn)出提升機(jī)全自動(dòng)、數(shù)字化的特點(diǎn)。除此之外，自動(dòng)化技術(shù)在提升機(jī)當(dāng)中的應(yīng)用還能保持提升機(jī)的穩(wěn)定性，保證礦井作業(yè)的高效與安全，因而對(duì)企業(yè)的發(fā)展有著十分重要的意義。

1.2自動(dòng)化技術(shù)在裝卸礦中的應(yīng)用

相對(duì)于人工作業(yè)，在裝卸礦作業(yè)中引入自動(dòng)化技術(shù)一方面可以保障員工作業(yè)的安全，另一方面也可以提高裝卸工作的工作效率，減少人工作業(yè)因人員問(wèn)題造成的工作失誤，最大限度保障裝卸礦的安全。帶式輸送機(jī)是礦山礦石裝卸作業(yè)過(guò)程中的核心裝備。利用帶式傳送機(jī)，裝卸人員可以進(jìn)行持續(xù)、安全、穩(wěn)定的運(yùn)輸，從而提高了運(yùn)輸量。與提升設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)相同，帶式傳送機(jī)的核心同樣為PLC控制器。除此之外，帶式傳送機(jī)通過(guò)外圍設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)裝卸作業(yè)的全程控制和保護(hù)，與企業(yè)礦井綜合自動(dòng)化系統(tǒng)管理平臺(tái)進(jìn)行有效的連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)帶式輸送機(jī)的全程監(jiān)控，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的故障，并利用保護(hù)功能及時(shí)進(jìn)行問(wèn)題的修復(fù)，并通過(guò)軟控氣動(dòng)技術(shù)提升設(shè)備性能和生產(chǎn)效率，有效降低事故的發(fā)生率，以此最大限度保障裝卸作業(yè)的安全，提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

1.3自動(dòng)化技術(shù)在檢測(cè)活動(dòng)中的應(yīng)用

自動(dòng)化技術(shù)對(duì)活動(dòng)范圍監(jiān)測(cè)的作用主要體現(xiàn)在井下人員精確統(tǒng)計(jì)與考勤、井下人員位置監(jiān)測(cè)與運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤，以及井下機(jī)車和重要設(shè)備位置監(jiān)測(cè)與運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤，有利于加強(qiáng)礦山企業(yè)管理層對(duì)井下人員與車輛的安全監(jiān)測(cè)管理。它是一種集無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸、信息采集與網(wǎng)絡(luò)傳輸、自動(dòng)化控制等技術(shù)為一體的動(dòng)態(tài)目標(biāo)監(jiān)控定位系統(tǒng)?？梢宰R(shí)別入井人員（設(shè)備）身份信息、運(yùn)動(dòng)軌跡信息、各區(qū)域留駐時(shí)間等，可以實(shí)時(shí)觀察動(dòng)態(tài)目標(biāo)的移動(dòng)情況、查詢目標(biāo)的歷史數(shù)據(jù)、確定動(dòng)態(tài)目標(biāo)的當(dāng)前位置等，可以實(shí)現(xiàn)緊急狀況的尋呼與救援報(bào)警，還可通過(guò)礦井綜合自動(dòng)化系統(tǒng)管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)礦井目標(biāo)定位安全管理信息的充分共享，為礦井各部門及上級(jí)各層領(lǐng)導(dǎo)及時(shí)提供實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)信息與歷史信息，為他們監(jiān)督指揮決策提供重要依據(jù)。

1.4自動(dòng)化技術(shù)在礦井排水中的應(yīng)用

礦井自動(dòng)排水系統(tǒng)可以由計(jì)算機(jī)自動(dòng)檢測(cè)水倉(cāng)水位并自動(dòng)控制某一水泵的開(kāi)停，檢測(cè)運(yùn)行參數(shù)、分析差數(shù)進(jìn)行對(duì)設(shè)備的保護(hù)。目前，在礦井泵房的排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，一般設(shè)置多臺(tái)多級(jí)離心水泵，一組工作、一組備用，并設(shè)置了用于輪換檢修的水泵。這些水泵電壓高、功率大、運(yùn)行工況復(fù)雜，人工很難做到實(shí)時(shí)監(jiān)控。此外，對(duì)于水泵啟動(dòng)前吸水管路的充水（抽真空）、水倉(cāng)水位監(jiān)測(cè)、泵房?jī)?nèi)設(shè)備的運(yùn)行與管理等工作，普遍采用人工操作方式，而自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用能改變傳統(tǒng)模式操作過(guò)程繁瑣、勞動(dòng)強(qiáng)度大、人為因素多、啟泵時(shí)間長(zhǎng)、自動(dòng)化程度低的狀況，還能無(wú)障礙接入礦山企業(yè)礦井綜合自動(dòng)化系統(tǒng)管理平臺(tái)，實(shí)時(shí)監(jiān)控排水泵運(yùn)行情況，為提高安全生產(chǎn)保障和節(jié)能減耗奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2礦山行業(yè)自動(dòng)化過(guò)程中面臨的問(wèn)題

目前，許多問(wèn)題橫亙?cè)诘V山自動(dòng)化的進(jìn)程中，給礦山自動(dòng)化帶來(lái)了很大的困難。這些問(wèn)題的出現(xiàn)也表明我國(guó)礦山自動(dòng)化過(guò)程中仍有許多需要改進(jìn)的地方。例如礦山的回收和凈化、新老礦山質(zhì)量和產(chǎn)量的交替等，如何改善自動(dòng)化過(guò)程中存在的問(wèn)題，是當(dāng)下礦山行業(yè)面臨的主要困難。

2.1理論知識(shí)水平有待提高

與其他行業(yè)相比，礦山行業(yè)的工作設(shè)備和技術(shù)手段有著很強(qiáng)的專業(yè)性，其工作條件有著很大的差異。然而在實(shí)際作業(yè)中，我國(guó)的礦山行業(yè)關(guān)于自動(dòng)化技術(shù)的理論知識(shí)水平有待提高，常常將其他行業(yè)的自動(dòng)化成果直接引用到礦山自動(dòng)化生產(chǎn)當(dāng)中，不僅不能推進(jìn)礦石自動(dòng)化生產(chǎn)的進(jìn)程，同時(shí)也給礦山作業(yè)帶來(lái)了更多的問(wèn)題。因此，礦山企業(yè)要注重理論知識(shí)水平的提升，同時(shí)也要注重提高員工的創(chuàng)新能力，增加參與自動(dòng)化設(shè)計(jì)工作的員工數(shù)量，以此保障礦山自動(dòng)化的穩(wěn)定發(fā)展。

2.2缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)

在我國(guó)礦山自動(dòng)化進(jìn)程中，大多數(shù)研究都僅限于理論的研究，不能對(duì)理論研究成果進(jìn)行有效的實(shí)踐。偶爾進(jìn)行實(shí)踐操作，也只是在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)或是簡(jiǎn)單地進(jìn)行一次實(shí)踐操作，一旦出現(xiàn)問(wèn)題就宣告失敗，不能對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行有效的研究。研究人員的自信心也就在這間斷的實(shí)踐工作中喪失，導(dǎo)致我國(guó)礦業(yè)自動(dòng)化進(jìn)程緩慢。對(duì)此，研究人員要做好心理準(zhǔn)備，敢于嘗試、不怕失敗，盡快進(jìn)入實(shí)踐階段。與此同時(shí)，在發(fā)現(xiàn)實(shí)踐過(guò)程中存在的問(wèn)題是要進(jìn)行及時(shí)的分析和改正，保證自動(dòng)化系統(tǒng)的有效性，以此保證礦山自動(dòng)系統(tǒng)的有效發(fā)展。

2.3缺乏完善的管理制度

目前，我國(guó)礦山自動(dòng)化已經(jīng)初具成果，但我國(guó)缺乏完善的管理制度對(duì)自動(dòng)化設(shè)備和技術(shù)的使用進(jìn)行有效的規(guī)范。因而各種廠家會(huì)自行生產(chǎn)各種規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備供以自身的使用，其設(shè)備的適用程度很低。不同礦山的施工條件也存在差異，如若礦山施工的地理?xiàng)l件發(fā)生改變，其對(duì)自動(dòng)化設(shè)備的影響是非常巨大的。另一方面，實(shí)力較強(qiáng)的公司投入大量的人力財(cái)力進(jìn)行科學(xué)研究，進(jìn)而占據(jù)了大部分的市場(chǎng)。其他的企業(yè)大都直接購(gòu)買這些研究成果來(lái)使用，從而大大降低了自動(dòng)化設(shè)備的創(chuàng)新性研究。鑒于這個(gè)問(wèn)題，各企業(yè)要聯(lián)合起來(lái)共同研究，各部門協(xié)力合作，不做重復(fù)的研究，這樣可以大大增快我國(guó)鐵礦山行業(yè)的自動(dòng)化進(jìn)程。

結(jié)束語(yǔ)

我國(guó)礦山自動(dòng)化正處于發(fā)展階段，雖然已經(jīng)初具規(guī)模，但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍有很大的差距。企業(yè)研究人員要做好對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)的研究工作，提高知識(shí)水平和實(shí)踐能力，并通過(guò)管理制度的完善全面提升礦山自動(dòng)化的發(fā)展水平，促進(jìn)行業(yè)的穩(wěn)定進(jìn)步。

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