自動化技術及其在礦山中的應用研究

摘要：隨著我國社會經濟的快速發展，對礦山資源的需求量也不斷增高，在保證生產安全的前提下，提升礦山生產效率任務緊迫。自動化技術在礦山生產中的應用有助于生產效率和作業安全性的提升，但我國礦山生產中自動化技術的應用與國外先進水平相比仍有較大差距。本文將對自動化技術進行簡要分析，探討自動化技術在礦山生產中的應用優勢，并對其具體應用策略進行研究。

關鍵詞：自動化技術；礦山；生產；應用

前言：自動化技術在礦山生產中的應用可以有效提升礦山生產效率，有利于在保證生產安全的基礎上，提高經濟效益。自動化技術在礦山生產中的各個環節中都有重要作用，包括對生產過程的檢測與控制等，也有利于提高設備的運行穩定性。自動化技術在礦山生產中應用的綜合性較高，涵蓋多個領域，包括計算機軟硬件技術、電子技術、通信技術等。通過這些技術的綜合應用，可以改善目前的礦山生產狀況，減少對人員的依賴，降低人為失誤給礦山生產帶來的安全隱患。同時也有利于降低能耗，減少生產成本，提高礦山生產的經濟效益。

一、自動化技術綜述

自動化技術的應用可以使機械設備在無人控制的情況下自動運行，按照預先設定的指令完成操作任務，模擬人工操作過程，實現設備的智能化運行。自動化技術的應用可以降低工業生產中對人員的依賴性，實現24小時不間斷的工作，而且能夠實現對設備運行過程的實時監控，發現設備存在故障隱患，及時將設備從運行系統中切出，并發出警報，提醒維護人員進行及時檢修，為設備的正常運行和安全生產提供保障[1]。

自動化技術的優點已經得到了各行各業的廣泛認可，其應用范圍不斷擴大，已經成為目前工業發展的主要趨勢之一。與此同時，對自動化專業人才的需求量也急劇上升。自動化技術的應用可以分擔較多的體力勞動，使其轉變為輔助性的腦力勞動。應用自動化技術，需要掌握相關的知識技能，這是自動化技術在礦山生產中應用的前提[2]。

二、自動化技術在礦山生產中的應用優勢

自動化技術的應用可以實現對全礦范圍內的信息數據的自動采集，根據實際生產情況，對生產過程進行調整和優化，降低作業安全風險，提高生產效率。自動化設備操作便捷，易于維護，可以實現24小時持續工作。通過自動化系統可以實現對礦山生產設備的實時監控，提高設備運行的可靠性。以自動化技術為核心的現代化礦山生產已經成為行業生產建設的核心任務。隨著自動化技術水平的不斷提高，可以有效解決傳統電路控制中存在的可靠性低、維護性差等問題。礦山生產作業具有較高的安全風險，利用自動化技術對生產過程進行優化調整，可以為安全生產提供保障。與此同時，自動化技術解放了大量勞動力，可以降低人力成本，提高生產效益[3]。

三、自動化技術的具體應用

（一）在礦井通風中的應用

遠程風機控制是井下作業人員安全保障的重要措施，采用高速的光纖傳輸方式，可以顯著提升數據傳輸效率，還可以實現一人對多機的操作控制。通過對井下設備作業情況的進行實時監測，并對設備運行情況歷史記錄的分析，提早發現設備問題，為井下作業的安全性提供保障。在生產過程中產生的數據通過光纖上傳到一臺網，為上級人員的綜合調度提供參考[4]。

（二）在物料填充過程中的應用

在礦山生產的物料攪拌和填充過程中，自動化技術的應用通過DCS控制系統，可以實現對攪拌過程的自動化控制，按照預先設定的參數控制各種摻合料的給料配比，包括水、水泥、水泥渣、尾礦等。實現自動化控制填充不僅能夠節省勞動力，還能避免人為因素對配料過程產生的影響。施工人員可以從惡劣的操作環境中解放出來，降低勞動強度，從以往的體力勞動轉變為對機械設備的操作管理，有利于提高生產安全性和管理效率。

（三）在裝礦、卸礦過程中的應用

目前礦山生產中主要采用成套閘控裝置對裝礦和卸礦過程進行自動化控制。主操作臺采用自動化控制方式與傳統的人工控制相比，可以顯著縮小操作的間歇時間，而且可以避免人工操作失誤。從而有效提高裝礦和卸礦的作業安全性和作業速度，提升礦山生產的整體效益。

（四）在供電系統中的應用

目前礦山生產多數都建立了自己的電網調度、檢測系統，自動化系統在供電系統中的應用，主要電線在電網運行狀態監控等方面。通過自動化技術對電網運行過程中的支路電壓和電流等運行參數進行實時采集與分析，對電網總絕緣參數和各個支路的功率因數進行測評，及時發現電路過程，一旦發生過流、過載、漏電等現象，系統會自動發出警報，并采取保護措施[5]。

（五）在主排水系統中的應用

在礦井生產中需要使用數量眾多的排水泵和排水管路，其用電量在礦山生產總能耗中占有較大比例。傳統的人工控制水泵開停和水泵切換，主要是通過繼電器進行控制，自動化水平低。此外，排水預測控制水平較低，也對礦井排水效率產生較大影響。在自動化技術的發展下，現階段的礦井排水應通過計算機軟件對水泵的啟停進行控制，并實現集中控制，提高排水調度能力。通過自動化技術的應用降低排水系統能耗，降低生產成本，為企業爭取更多的經濟效益。

（六）在井下作業安全監管中的應用

自動化技術為礦山生產管理水平的提高提供了有力支持，通過人員定位考勤系統，可以實現對井下作業人員的有效管控。利用非接觸式信息采集技術，對巷道遠近距離移動目標的信息進行采集和處理，可以實現對人與設備運動狀態的自動識別和實時跟蹤。隨時獲取井下作業人員的活動位置，還可以查詢一段時間內人員的活動軌跡，統計井下作業人員的人數積極分布情況。通過自動化系統對下井人員進行考勤，并對考勤情況進行統計和分析，打印考勤結果。

結束語：總而言之，自動化技術在礦山生產中的應用有利于提高礦山生產作業的安全性和生產效率，有利于降低生產成本，減少生產能耗，幫助企業提升經濟效益和社會效益。本文在對自動化技術及其在礦山生產中的應用優勢進行分析的基礎上，具體探討了自動化技術在礦山生產管理中的應用。

參考文獻：

[1]阿對星沙藏. 試論電氣自動化技術在礦山中的應用[J]. 科技資訊，2016，（15）：32-33.

[2]莊波. 淺談自動化技術及其在礦山中的應用[J]. 電子世界，2015，（16）：63+85.

[3]李志強. 自動化技術在礦山機電控制中的應用[J]. 能源與節能，2014，（01）：146-147+154.

[4]申志遠. DSA變電站綜合自動化系統在礦山中的應用技術研究[J]. 山東煤炭科技，2012，（01）：43-44.

[5]白劍坤. 基于GIS的重大危險源信息管理技術及其在礦山中的應用研究[D].西安建筑科技大學，2007.

作者簡介：賈龍（1985.09）；性別：男，籍貫：遼寧丹東人，學歷：本科，畢業于吉林化工學院；現有職稱：助理工程師；研究方向：礦山自動化；