電氣工程自動(dòng)化技術(shù)在礦山工程中的應(yīng)用研究

周洪海，徐尚宏，劉 坤，米翠韋，喬德海

（1.山東國(guó)為電力工程有限公司，山東 聊城 252000；2.山東力山特智能科技有限公司，山東 日照 276800）

電氣工程自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用原理是在設(shè)備整個(gè)運(yùn)行過(guò)程中，沒(méi)有人員對(duì)其進(jìn)行操控，設(shè)備仍然能夠正常工作。電氣工程自動(dòng)化技術(shù)由于可以有效提高設(shè)備工作效率，并且具有較高的安全性，目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到多個(gè)領(lǐng)域中。由于傳統(tǒng)技術(shù)落后，導(dǎo)致礦山工程施工效率緩慢，已經(jīng)無(wú)法滿足礦山工程的技術(shù)需求，所以此次對(duì)電氣工程自動(dòng)化技術(shù)在礦山工程中的應(yīng)用進(jìn)行研究，為在該方面的研究提供一定的參考。

1 電氣工程自動(dòng)化技術(shù)在礦山工程中的應(yīng)用

1.1 電氣工程自動(dòng)化技術(shù)在礦山風(fēng)門控制中的應(yīng)用

在礦山工程施工過(guò)程中，井下風(fēng)門的開(kāi)關(guān)問(wèn)題一直是困擾礦山井下作業(yè)順利進(jìn)展的一個(gè)難題，井下風(fēng)門的開(kāi)關(guān)難度不是最大的難點(diǎn)，關(guān)鍵在于井下風(fēng)門開(kāi)關(guān)在控制過(guò)程中具有一定的風(fēng)險(xiǎn)。在礦上工程中，傳統(tǒng)的井下風(fēng)門快關(guān)的控制方法主要是借助人工控制，這種方法不僅工作效率低，對(duì)井下風(fēng)門開(kāi)關(guān)控制效果差，而且還非常容易出現(xiàn)較為嚴(yán)重的礦山事故[1]。一旦出現(xiàn)礦山事故，不僅會(huì)暫停礦山工程的施工，而且還會(huì)對(duì)工作人員的人身安全帶來(lái)嚴(yán)重的威脅，所以巨大的風(fēng)險(xiǎn)一直存在于這一過(guò)程中。不僅如此，控制井下風(fēng)門開(kāi)關(guān)還特別考驗(yàn)施工人員的技術(shù)熟練度，并且如果施工人員操作不當(dāng)還會(huì)對(duì)井下風(fēng)門開(kāi)關(guān)造成損壞，使整個(gè)礦山工程的進(jìn)程受到影響。將電氣工程自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到礦山井下風(fēng)門中，對(duì)風(fēng)門開(kāi)關(guān)進(jìn)行自動(dòng)化控制，可以有效解決風(fēng)門開(kāi)關(guān)問(wèn)題。

電氣工程自動(dòng)化技術(shù)在礦山風(fēng)門控制中的應(yīng)用主要是利用PLC技術(shù)，PLC技術(shù)是電氣工程自動(dòng)化技術(shù)中的應(yīng)用得最多的技術(shù)，其應(yīng)用過(guò)程如下：根據(jù)礦山工程施工需求對(duì)PLC技術(shù)進(jìn)行編輯，將編輯完成的PLC電機(jī)與井下風(fēng)門連接，以此來(lái)控制井下風(fēng)門開(kāi)關(guān)，在礦山工程井下作業(yè)過(guò)程中，先后將窗口和風(fēng)門開(kāi)啟，嚴(yán)格控制井下氣體的速率，使井下氣體逐漸趨于平穩(wěn)狀態(tài)，避免因井下風(fēng)門內(nèi)外氣壓差過(guò)大而產(chǎn)生事故，保證礦產(chǎn)井下作業(yè)安全順利進(jìn)行[2]。電氣工程自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用給礦山工程帶來(lái)了極大的便利，首先從礦山工程人力方面而言，使井下施工人員的人身安全得到了保障，并且也符合了安全礦山工程施工的要求。其次從礦山工程進(jìn)程的方面而言，電氣工程自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，使礦山工程的開(kāi)采效率和開(kāi)采效果得到了較大的提高，降低了對(duì)井下工作人員的施工技術(shù)要求，極大的節(jié)省了礦山工程的人力和物力，為礦山工程的順利進(jìn)行提供了技術(shù)保障。

1.2 電氣工程自動(dòng)化技術(shù)在礦山機(jī)電設(shè)備控制中的應(yīng)用

為了保證礦山工程的穩(wěn)定進(jìn)行，電氣工程自動(dòng)化技術(shù)逐漸被應(yīng)用到礦山機(jī)電設(shè)備控制中，比如JIK系列盤式可控制動(dòng)裝備在礦山項(xiàng)目中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了礦山機(jī)電設(shè)備機(jī)電一體化。JIK系列盤式可控制動(dòng)裝備主要是由電氣工程電氣系統(tǒng)、機(jī)電制動(dòng)系統(tǒng)以及液壓機(jī)組成，制動(dòng)裝備為礦山機(jī)電設(shè)備提供充足的制動(dòng)力，制動(dòng)裝備通過(guò)制動(dòng)盤和閘瓦之間的相互摩擦產(chǎn)生制動(dòng)力，然后再利用JIK系列盤式可控制動(dòng)裝備的液壓機(jī)的調(diào)節(jié)作用將制動(dòng)力進(jìn)行改變，從而完成對(duì)礦山機(jī)電設(shè)備的控制。一般情況下，當(dāng)電氣工程電氣系統(tǒng)監(jiān)測(cè)得到的數(shù)據(jù)比礦山機(jī)電設(shè)備正常運(yùn)行的設(shè)定值大時(shí)，電氣工程電氣系統(tǒng)會(huì)減小對(duì)礦山機(jī)電設(shè)備的供電電流，減慢礦山機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行速度。

當(dāng)電氣工程電氣系統(tǒng)監(jiān)測(cè)得到的數(shù)據(jù)比礦山機(jī)電設(shè)備正常運(yùn)行的設(shè)定值小時(shí)，電氣工程電氣系統(tǒng)會(huì)加大對(duì)礦山機(jī)電設(shè)備的供電電流，并打開(kāi)閘瓦，保證機(jī)電設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，以此實(shí)現(xiàn)了電氣工程自動(dòng)化技術(shù)在礦山機(jī)電設(shè)備控制中的應(yīng)用。

1.3 電氣工程自動(dòng)化技術(shù)在礦山提升機(jī)改造中的應(yīng)用

傳統(tǒng)礦山提升機(jī)的控制方法主要是依靠繼電器來(lái)完成，但由于繼電器運(yùn)行穩(wěn)定性較低，為了保證礦山工程的施工效率，將帶有電氣工程自動(dòng)化技術(shù)的變頻器和控制器代替繼電器的作用，對(duì)礦山提升機(jī)進(jìn)行改造，控制器和變頻器都屬于可進(jìn)行編程控制的電氣工程自動(dòng)化設(shè)備，其在礦山提升機(jī)改造中的應(yīng)用具有良好的應(yīng)用價(jià)值，具體改造過(guò)程如下：首先將礦山提升機(jī)操作臺(tái)進(jìn)行拆解，將可以滿足變頻器和控制器運(yùn)行要求的新操作臺(tái)安裝到礦山提升機(jī)上。需要注意的是，被換下來(lái)的操作臺(tái)仍然具有使用價(jià)值，可以將其作為備用操作臺(tái)使用。然后要安裝一個(gè)可以對(duì)新舊系統(tǒng)隨時(shí)轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換電站，保證在礦山提升機(jī)改造的過(guò)程中原有操作系統(tǒng)仍然可以正常運(yùn)行。最后將礦山提升機(jī)中的繼電器更換為控制器和變頻器，當(dāng)所有改造工作都完成后，為了保證改造后的礦山提升機(jī)的穩(wěn)定性和安全性，需要對(duì)其進(jìn)行調(diào)試，并且新的操作系統(tǒng)要由專業(yè)技術(shù)人員來(lái)完成，保證礦山提升機(jī)操作系統(tǒng)運(yùn)行的安全性。

1.4 電氣工程自動(dòng)化技術(shù)在礦山資源裝卸中的應(yīng)用

在整個(gè)礦山工程中，運(yùn)用電氣工程自動(dòng)化設(shè)備負(fù)責(zé)裝卸礦山資源，將比較傳統(tǒng)人工裝卸，具有更高的生產(chǎn)效率，同時(shí)還可以利用電氣工程自動(dòng)化設(shè)備減少由于施工人員的操作失誤和疏忽造成的損失，提高礦山資源裝卸工作的安全性。目前應(yīng)用在礦山資源裝卸過(guò)程中的電氣工程自動(dòng)化設(shè)備主要是傳送機(jī)，在使用中具有可靠性高、成本低、操作難度低等優(yōu)點(diǎn)，傳動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)采用的是可進(jìn)行編程的控制器，結(jié)合其它相關(guān)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)傳動(dòng)機(jī)的控制和保護(hù)。傳送機(jī)的核心控制系統(tǒng)還能夠與礦山工程管理系統(tǒng)進(jìn)行連接，使礦山工程管理層能夠?qū)鲃?dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行時(shí)時(shí)監(jiān)控，時(shí)時(shí)了解礦山資源裝卸情況，實(shí)現(xiàn)對(duì)礦山資源裝卸過(guò)程的數(shù)字化和信息化管理。

1.5 電氣工程自動(dòng)化技術(shù)在礦山排水系統(tǒng)中的應(yīng)用

在礦山排水系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)時(shí)，可以布置多臺(tái)水泵，并且將其分為兩組，一組在排水系統(tǒng)中正常工作，另一組作為備用水泵，一旦水泵出現(xiàn)問(wèn)題，利用電氣工程自動(dòng)化技術(shù)對(duì)水泵進(jìn)行控制，自動(dòng)啟動(dòng)備用水泵，保證排水系統(tǒng)的正常運(yùn)行。水泵在工作過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)由于使用功率過(guò)大、工作環(huán)境復(fù)雜，而出現(xiàn)不能正常排水，現(xiàn)場(chǎng)施工人員很難對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，而在排水系統(tǒng)中應(yīng)用了電氣工程自動(dòng)化技術(shù)，可以有效地解決這一難題，降低了礦山工程的排水工作難度和工作量，為礦山項(xiàng)目安全生產(chǎn)提供了良好的保障。

2 結(jié)束語(yǔ)

此次對(duì)電氣工程自動(dòng)化技術(shù)在礦山工程中的應(yīng)用進(jìn)行了深入研究，電氣工程自動(dòng)化技術(shù)對(duì)礦山工程具有較高的應(yīng)用價(jià)值，可以有效提高礦山工程的施工效率和施工安全，對(duì)礦山企業(yè)發(fā)展具有一定的促進(jìn)作用。