礦山機(jī)電技術(shù)創(chuàng)新與自動(dòng)化發(fā)展

陳 安

（華亭煤業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司山寨煤礦，甘肅 平?jīng)?744100）

無(wú)論是在日常生活中還是在企業(yè)生產(chǎn)中，礦山資源都是一種非常重要的能源，可以有效地促進(jìn)中國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。但是，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，一些礦山經(jīng)營(yíng)者使用相對(duì)落后的設(shè)備進(jìn)行施工，這不僅降低了礦山的開(kāi)采水平和效率，而且對(duì)礦山經(jīng)營(yíng)者構(gòu)成很大的安全隱患。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，礦山機(jī)電技術(shù)朝著創(chuàng)新和自動(dòng)化的方向發(fā)展。有效提高我國(guó)礦山的質(zhì)量和質(zhì)量。確保了可靠的運(yùn)行和機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行。

1 礦山機(jī)電技術(shù)自動(dòng)化的特點(diǎn)

1.1 開(kāi)放式

礦山機(jī)電技術(shù)自動(dòng)化是礦山機(jī)電技術(shù)發(fā)展的必然選擇。依靠迅速發(fā)展的通信技術(shù)，形成了包含中央處理設(shè)備和各種通信模塊的通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。提供不同的通訊接口。而且可以使用光纖通信鏈接在一起，以實(shí)現(xiàn)集中控制和信息交換的需求。在目前的礦山業(yè)務(wù)中由于對(duì)通信技術(shù)的高要求，新的礦山機(jī)電自動(dòng)化設(shè)備被大量使用[2]。

1.2 整合

礦山機(jī)電技術(shù)自動(dòng)化結(jié)合了許多先進(jìn)技術(shù)，測(cè)試計(jì)算機(jī)和可編程控制器作為核心硬件。系統(tǒng)監(jiān)控，系統(tǒng)數(shù)據(jù)收集和系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)反饋可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)安全保護(hù)。

1.3 智能

礦山機(jī)電技術(shù)自動(dòng)化的智能性主要?dú)w因于微控制器的逐漸成熟，更快的信息處理速度，更大的集成選項(xiàng)以及對(duì)機(jī)電設(shè)備的有效控制。礦山機(jī)電技術(shù)自動(dòng)化的特點(diǎn)，包括加速度傳感器，溫度傳感器，位移傳感器和壓力傳感器等各種傳感器，已被廣泛應(yīng)用于礦山機(jī)電技術(shù)自動(dòng)化的開(kāi)發(fā)中，能夠滿足通訊接口的要求。

2 礦山機(jī)電技術(shù)自動(dòng)化問(wèn)題分析

2.1 支持管理體系不健全

就礦山機(jī)電技術(shù)自動(dòng)化的進(jìn)展而言，它集成了比其他領(lǐng)域更加復(fù)雜和多樣化的技術(shù)。確保煤礦機(jī)電技術(shù)自動(dòng)化應(yīng)用的有效性是必然的選擇。然而，目前大多數(shù)礦山的機(jī)電管理系統(tǒng)都滯后且不完善。管理人員工作動(dòng)力不強(qiáng)，實(shí)際工作過(guò)于刻板。結(jié)果，礦山機(jī)電技術(shù)的自動(dòng)化發(fā)展不佳，采礦也很差，效率和收益已大大降低。因此，為了最大程度地發(fā)揮礦山機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，有必要建立適合實(shí)際情況的健全的管理體系。

2.2 工程設(shè)計(jì)缺陷

礦山設(shè)備的安裝，采礦進(jìn)度和采礦成本與工程設(shè)計(jì)密不可分。但是，一些礦山工程設(shè)計(jì)工作有很多弊端[3]。機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)的盲目使用是機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)在礦山中的作用。采礦成本的不合理增加和工程設(shè)計(jì)缺乏科學(xué)性增加了發(fā)生礦山事故的可能性。

2.3 存在安裝錯(cuò)誤，技術(shù)相對(duì)落后。

目前，大多數(shù)礦山公司仍使用傳統(tǒng)的采礦技術(shù)，缺乏自動(dòng)化技術(shù)方面的專業(yè)人才。結(jié)果，在自動(dòng)化設(shè)備的安裝過(guò)程中經(jīng)常發(fā)生錯(cuò)誤和漏洞。這些不當(dāng)行為直接增加了發(fā)生安全事故的可能性，并減少了采礦活動(dòng)。

圖1 礦山機(jī)電設(shè)備管理系統(tǒng)圖

3 礦山機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的缺陷

只需找出礦山機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的缺陷，并在這些缺陷的基礎(chǔ)上，找到合適的解決方案，以促進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展和改革。

3.1 使用不科學(xué)的設(shè)備

設(shè)備具有與其他產(chǎn)品相同的“壽命”。在這個(gè)階段，我國(guó)大多數(shù)礦山企業(yè)都在使用開(kāi)發(fā)設(shè)備的最后期限，對(duì)煤礦開(kāi)發(fā)速度和質(zhì)量的盲目追求導(dǎo)致設(shè)備超負(fù)荷。

3.2 不完整的工程計(jì)劃

所有礦山設(shè)備的安裝，礦山資源的開(kāi)發(fā)速度和成本預(yù)算都需要工程計(jì)劃，但是由于缺乏工程計(jì)劃，礦山機(jī)電自動(dòng)化設(shè)備和技術(shù)無(wú)法充分發(fā)揮其功能，增加了礦山的資金投入。其次，由于礦山開(kāi)發(fā)工作將無(wú)法順利進(jìn)行，缺乏合理的計(jì)劃將導(dǎo)致事故發(fā)生率增加。

3.3 非專業(yè)經(jīng)營(yíng)者

在礦山開(kāi)采活動(dòng)中，操作員通常是農(nóng)民工，他們沒(méi)有專業(yè)知識(shí)，學(xué)習(xí)技能也相對(duì)較低。由于工作環(huán)境的問(wèn)題，選擇專業(yè)的操作員可能導(dǎo)致高離職率。這時(shí)，必須重新雇用。如果新員工沒(méi)有專業(yè)知識(shí)并且缺乏學(xué)習(xí)能力，則可以在短時(shí)間內(nèi)接受培訓(xùn)，下屬很難正式完成必要的任務(wù)，并且設(shè)備的維護(hù)和管理也無(wú)法完成。因此，沒(méi)有專門的培訓(xùn)平臺(tái)，造成設(shè)備安裝錯(cuò)誤。事故的發(fā)生甚至降低了煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益[4]。

3.4 機(jī)電設(shè)備和機(jī)電技術(shù)管理體系不完善

盡管礦山資源開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)已經(jīng)制定了有關(guān)規(guī)定，但許多礦山公司并未按照規(guī)定進(jìn)行經(jīng)營(yíng)，仍有一些公司沒(méi)有最高的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，而機(jī)電技術(shù)管理體系將導(dǎo)致實(shí)際工作?；靵y的場(chǎng)景和采礦對(duì)設(shè)備的損害不僅提高了效率，而且增加了采礦成本。

圖2 機(jī)電設(shè)備安全生產(chǎn)綜合自動(dòng)化平臺(tái)

4 礦山機(jī)電技術(shù)自動(dòng)化應(yīng)用

4.1 機(jī)電技術(shù)在礦山提升機(jī)上的應(yīng)用

井下上下工人的舉升工作中也起著作用。由于施工現(xiàn)場(chǎng)的惡劣環(huán)境，礦山控制系統(tǒng)更加復(fù)雜，執(zhí)行速度更快，慣性更大，因此可能會(huì)影響機(jī)械零件的性能，降低設(shè)備的原始效率[5]。因此，通過(guò)建立相應(yīng)的安全系統(tǒng)，進(jìn)行預(yù)防和控制，以盡可能地防止環(huán)境因素的不利影響，并支持礦山機(jī)電技術(shù)的自動(dòng)化，以提高系統(tǒng)的自診斷能力，并便于后續(xù)的維修和保養(yǎng)。保持機(jī)電設(shè)備的安全運(yùn)行。由于機(jī)電技術(shù)自動(dòng)化不受操作員管理，因此可以最大程度地減少人類主觀意識(shí)的不利影響，確保高質(zhì)量完成產(chǎn)品，并動(dòng)態(tài)調(diào)整實(shí)際情況以確保安全穩(wěn)定地運(yùn)行。提高礦山機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行效率。

4.2 適用于地下輸送帶

礦山輸電系統(tǒng)是礦山生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，只有安全高效的運(yùn)行才能保證礦山的生產(chǎn)優(yōu)勢(shì)。煤礦輸送機(jī)系統(tǒng)運(yùn)輸距離長(zhǎng)，運(yùn)輸量大，運(yùn)輸環(huán)境復(fù)雜，在這方面，企業(yè)應(yīng)采用先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)，并采用嚴(yán)格的監(jiān)控系統(tǒng)，以有效控制礦產(chǎn)輸送帶，手選select石輸送帶，礦產(chǎn)輸送帶，電磁分離器和傳動(dòng)帶制動(dòng)器等的上部。它有效地管理可能在傳送帶和相關(guān)設(shè)備上發(fā)生的參數(shù)，例如偏差，撕裂，打滑，煤位和溫度。發(fā)生危險(xiǎn)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)發(fā)出聲音和視覺(jué)警報(bào)，并且中央控制室中的人員會(huì)通過(guò)廣播電話通知現(xiàn)場(chǎng)人員盡快撤離。按電磁分離器，人工選擇的脈石輸送帶，振動(dòng)篩，上料倉(cāng)制動(dòng)器，上料倉(cāng)輸送帶的順序進(jìn)行啟動(dòng)和運(yùn)行，并根據(jù)上料倉(cāng)輸送帶，上料倉(cāng)制動(dòng)器，振動(dòng)篩進(jìn)行停車。精心選擇的脈石輸送帶，電磁分離器將按熨燙順序進(jìn)行。如果設(shè)備在運(yùn)礦物過(guò)程中出現(xiàn)故障，可以使用中央控制中心的按鈕觸發(fā)警報(bào)并停止緊急情況，而子計(jì)算機(jī)PLC實(shí)際上將現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的監(jiān)視信息上載到工業(yè)計(jì)算機(jī)。隨著時(shí)間的推移，工作人員將分析數(shù)據(jù)。必須及時(shí)采取糾正措施。

4.3 資源開(kāi)采

礦山生產(chǎn)非常危險(xiǎn)。監(jiān)視集管箱的工作參數(shù)以確保在三維空間中的準(zhǔn)確定位可以有效降低生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)。此外，道路割臺(tái)自動(dòng)化可以實(shí)現(xiàn)供電，通風(fēng)，氣壓，監(jiān)控和運(yùn)輸系統(tǒng)的自動(dòng)控制，實(shí)時(shí)監(jiān)控全開(kāi)挖工作面的工作狀態(tài)信息和設(shè)備開(kāi)工率，優(yōu)化切割。為了實(shí)現(xiàn)石的去除，支撐和其他過(guò)程，在隧道側(cè)幾乎沒(méi)有無(wú)人看管的目標(biāo)。綜采工作面利用電液控制技術(shù)，依靠數(shù)字化地理空間測(cè)量系統(tǒng)對(duì)工作面進(jìn)行微建模，實(shí)現(xiàn)了前一段短時(shí)間內(nèi)記憶的切煤，運(yùn)行軌跡，速度和姿態(tài)。支架等設(shè)備它上傳了綜采工作面的工作狀態(tài)信息，并通過(guò)真實(shí)的三維地質(zhì)模型和環(huán)境意識(shí)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)面部災(zāi)害的主動(dòng)預(yù)測(cè)。所有儀器都具有遠(yuǎn)程視覺(jué)監(jiān)控功能，可以遠(yuǎn)程診斷故障[6]。

4.4 在電力牽引之前應(yīng)用于短期和礦山監(jiān)控系統(tǒng)

機(jī)械，電氣和其他系統(tǒng)在短期內(nèi)是重要的組成部分。短期使用的電動(dòng)牽引技術(shù)可在短期內(nèi)產(chǎn)生足夠的牽引力[7]，以確保機(jī)器的平穩(wěn)運(yùn)行并減少發(fā)生故障的可能性。在采用電牽引技術(shù)之前，相關(guān)的操作人員必須設(shè)置電子控制系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)，以確保整個(gè)短期的工作效果。同時(shí)，由于電子技術(shù)的進(jìn)步，電力牽引技術(shù)必不可少并在煤炭工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。礦山生產(chǎn)是一項(xiàng)危險(xiǎn)的操作，因此有必要在資源開(kāi)采過(guò)程中建立全面的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，以了解整個(gè)資源生產(chǎn)過(guò)程。

（1）地下工人可以自動(dòng)檢查他們的出勤情況，使其易于管理。

（2）可以通過(guò)地理?xiàng)l件監(jiān)控隧道內(nèi)員工的實(shí)際情況，從而可以進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查。

（3）萬(wàn)一發(fā)生地雷事故，可以使用監(jiān)視系統(tǒng)查找和營(yíng)救失蹤人員。如今，許多礦山公司采用自動(dòng)集中控制系統(tǒng)（尤其是遠(yuǎn)程工作技術(shù)）來(lái)控制采礦作業(yè)的進(jìn)度并在沒(méi)有人值班的情況下記錄采礦作業(yè)。

5 結(jié)語(yǔ)

可以提高礦山機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)水平，實(shí)現(xiàn)高效安全的礦山資源生產(chǎn)。在礦山工業(yè)的發(fā)展中占有非常重要的地位。我國(guó)的礦山自動(dòng)化技術(shù)仍然存在許多弊端。需要進(jìn)行深入研究，以擴(kuò)大自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用范圍，并實(shí)現(xiàn)安全有效的生產(chǎn)目標(biāo)。自動(dòng)化技術(shù)在煤礦起重設(shè)施和礦山設(shè)施中的具體應(yīng)用，指出了該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，并提出了相應(yīng)的解決方案，促進(jìn)了礦山自動(dòng)化水平的不斷提高。