地下開采礦山中機電一體化的應用

余世春

摘 要：機電一體化指的是集控制、信息和機械為一體的一種技術，目前，已經在礦山施工中得到了廣泛的應用，基于此本文對地下開采礦山中機電一體化應用進行探討。

關鍵詞：地下開采 礦山 機電一體化 應用

中圖分類號：TD942 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）05（a）-0085-01

在地下礦山開采的時候，改良工藝和技術創新是保證企業可持續發展的基礎，使用的開采工藝是否先進直接影響了礦井的生產能力，為了保證礦井施工高效、高產的目的，要盡可能使用先進的采礦技術。在工業控制自動化技術的不斷發展下，機電一體化技術在礦山開采中得到了廣泛的運用，推進了企業快速、高效、安全的發展。

1 地下開采礦山應用機電一體化技術的意義

在地下采礦中應用機電一體化設備可以提高施工環境的安全度，降低施工人員的作業強度，在保證生產安全、降低能耗等方面都有重要意義。通過利用反饋系統和自動檢測系統，可以根據反饋的信息控制和條件設備，保證了設備在無人值守的情況下安全運行。

隨著科學技術的不斷發展，機電一體技術在設計方面會更加人性化，功能方面會更加完善，精準度也會更進一步的提升，通過在礦山開采中使用幾點一體化技術，不僅加快了礦山企業的發展，同時也積極推動了地方經濟的快速發展。在地下開采中應用幾點一體化技術不僅對礦山的綜合實力將進行了提高，奠定了干凈、完全、高效的礦山企業基礎，同時也提高了礦山企業的社會效益和經濟效益。

2 機電一體化在地下開采礦山中的主要應用

在礦區開采面積逐漸增加，企業井下戰線的逐逐漸增加，傳統的礦山開采施工效率低、施工人員多、單位生產能力消耗量大的情況已經不在符合當前礦山企業的發展要求，想要持續不斷的發展下去，需要對落后的生產能力進行淘汰，對能耗比較高的設備進行改進，實現產業升級和轉型的目的，同時，這也是未來礦山企業發展和生存的基本要求。

2.1 機電一體化在提升機中的使用

在采礦的過程中，提升機是重要的生產設備，對其機械性能和電氣傳動性能的要求的比較高，當前礦井提升機屬于自動化水平比較高的一類設施。當前主要使用的提升機為數字化交直流提升機，通過將驅動和滾筒融合成一個整體，極大的簡化了結構，使用變頻技術和PLC技術間化了設備的安裝，系統組合便利，抗干擾性能提高，而且使用PLC外端電路和芯片統一控制的方法相互結合，使PLC系統同時具有軟件功能和繼電器系統功能，有效的對提升機的可靠性進行提升，此系統有良好的硬件和軟件保護環境，達到了軟啟動電動機的目的，可以在動態和靜態的情況下對電動機的轉動速度進行隨意調整，不會出現轉差沖擊的情況，運行穩定，有效的降低了對機械造成的沖擊強度，提高了系統的可操作性，可以進行手動、全自動、半自動運行，除了可以進行常規保護，還可以進行減速點后備保護、指示器斷軸保護、給定方向記憶保護、錯向保護、減速段超速保護、二級制動解除保護，在提升機運行的過程中，系統可以自動監控整個運行過程，可以對運行過程中的相關參數以及所有可能會影響設備正常運行的相關問題進行監控，具有故障報警和顯示功能。和原系統相比，維護工作量和耗電量降低，有良好的節能效果，電控系統結構比較簡單，編程方便，運行穩定性良好。

2.2 在監控和檢測系統中的應用

在礦山采礦的過程中，利用機電一體化機械可以達到自動報警和在線監控的功能，其中在線監控指的是對轉動系統、工作裝置、液壓系統、制動系統等工作過程中的工作狀態進行檢測和控制，自動報警指的是在有故障出現的時候，系統可以進行自動診斷，并發出警報，準確的指出故障位置，讓工作人員迅速找到故障出現的位置，節省了維修時間，降低了維修費用，提高了機械設備的使用年限。

2.3 機電一體化在智能泵站中的使用

在礦山生產和建設的過程中，礦山排水系統是主要的組成部分，是礦井正常成長的重要方面，作為排水系統的關鍵部分，礦山排水系統主要負責井下排水，保證排水設備穩定可靠的運行。在礦山生產的過程中，如何及時找出設備出現故障是保證系統運行穩定的基礎。當前，大部分礦山的智能排水控制系統是通過對原智能系統進行改造得到的，系統主要由遠端監控、現場控制和檢測、數據的檢測和收集三個方面組成，系統主要利用轉速傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器等信號進行反饋和檢測，利用控制計算機分析反饋信號后，發出控制水泵的指令，在水位上升時，DCS柜會把水位傳感器發出的信號轉變成可以使計算機識別的信號，然后傳送到控制計算機中，控制計算機在對收到的信號進行辨別后，發出控制啟動柜的相關指令。在泵運行的時候，溫度傳感器、電流互感器等設施利用DCS柜轉換傳送給控制計算機，達到全程監控水泵運行工況的目的，當發現水泵出現異常運行的情況時，控制計算機會發出命令水泵停止運轉的指令，同時，會將備用水泵啟動，并做好控制數據的記錄工作，此系統通過使用遠端安全監控系統，可以實時進行動力環境設備和門禁設備的報警，第一時間將現場手機的影響資料和報警信息傳送到網絡管理中心和中控室，由遠程操作和中心遠程指導進行險情的排除，技術對事故進行處理，保證泵站在無人值守的情況下，仍然可以正常的運行，實現了泵站智能化操作和現代化管理的。

2.4 機電一體化在通風井中的使用

在地下礦山采礦時，礦井通風是主要是設備，其運行的節能性，可以有效的降低礦山的是狗狗能耗。在進行地下礦山開采時，隨著開采年份的增加，巷道深度會逐漸增加，產量也會逐漸增加，需要的通風量也會逐漸增加，在選擇礦井通風機的時候，一般是根據最大開采量需要的風量為基礎，會留有一定的余量，在礦井投入生產后，通風機會長期處于低負載運行的狀態。

另外，因為礦山井下作業不均衡，各個時間段對風量的需求量也不同，以前在調節礦井的風量時，會通過調節擋板的方法來進行調節，雖然方法比較簡單，但是經濟性不是很好，為了可以取得良好的節能效果，可以在主通風機的自動變頻系統上使用編程控制器，通過以編程控制器為核心， 達到節能的目的。某礦產公司通過在風井中使用自動化變頻系統，不僅提高了主風機運行的穩定性，而且調節起來非常方便，達到了全自動操作的目的，在保證正常供風的基礎上，每年可以節約上百萬元的電費。

2.5 機電一體化在膠帶輸送機中的應用

膠帶輸送機又叫做帶式傳輸機，主要是利用運輸材料在摩擦驅動的影響下，會呈現出連貫性的特征進行運轉，在使用的過程中，膠帶傳輸機主要是有兩個端點上緊套的比合輸送帶和滾筒構成。通過在膠帶輸送機中應用機電一體化技術，極大的提升了膠帶輸送機的技術水平，在某些程度生促進了高速帶、大運輸量、大功率、長距離曲線等帶時輸送機技術的應用和研究。

3 結語

總而言之，機電一體化技術作為了當前企業需要重點掌握的一項技術，已經成為了地下礦山開采中的自動化基礎，在礦山的挖掘、運輸等方面得到了廣泛的推廣和運用，提高了我國礦業生產的整體能力，為實現安全、潔凈、高效的礦業生產打下了良好的基礎。

參考文獻

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