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(jīng)濟的快速發(fā)展，對礦山資源的需求量也不斷增高，在保證生產(chǎn)安全的前提下，提升礦山生產(chǎn)效率任務緊迫。自動化技術在礦山生產(chǎn)中的應用有助于生產(chǎn)效率和作業(yè)安全性的提升，但我國礦山生產(chǎn)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(chǎn)中的應用優(yōu)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(chǎn)；應用

前言：自動化技術在礦山生產(chǎn)中的應用可以有效提升礦山生產(chǎn)效率，有利于在保證生產(chǎn)安全的基礎上，提高經(jīng)濟效益。自動化技術在礦山生產(chǎn)中的各個環(huán)節(jié)中都有重要作用，包括對生產(chǎn)過程的檢測與控制等，也有利于提高設備的運行穩(wěn)定性。自動化技術在礦山生產(chǎn)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(chǎn)狀況，減少對人員的依賴，降低人為失誤給礦山生產(chǎn)帶來的安全隱患。同時也有利于降低能耗，減少生產(chǎn)成本，提高礦山生產(chǎn)的經(jīng)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(xiàn)設備的智能化運行。自動化技術的應用可以降低工業(yè)生產(chǎn)中對人員的依賴性，實現(xiàn)24小時不間斷的工作，而且能夠實現(xiàn)對設備運行過程的實時監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)設備存在故障隱患，及時將設備從運行系統(tǒng)中切出，并發(fā)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(chǎn)提供保障[1]。

自動化技術的優(yōu)點已經(jīng)得到了各行各業(yè)的廣泛認可，其應用范圍不斷擴大，已經(jīng)成為目前工業(yè)發(fā)展的主要趨勢之一。與此同時，對自動化專業(yè)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?yōu)檩o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(chǎn)中應用的前提[2]。

二、自動化技術在礦山生產(chǎn)中的應用優(yōu)勢

自動化技術的應用可以實現(xiàn)對全礦范圍內的信息數(shù)據(jù)的自動采集，根據(jù)實際生產(chǎn)情況，對生產(chǎn)過程進行調整和優(yōu)化，降低作業(yè)安全風險，提高生產(chǎn)效率。自動化設備操作便捷，易于維護，可以實現(xiàn)24小時持續(xù)工作。通過自動化系統(tǒng)可以實現(xiàn)對礦山生產(chǎn)設備的實時監(jiān)控，提高設備運行的可靠性。以自動化技術為核心的現(xiàn)代化礦山生產(chǎn)已經(jīng)成為行業(yè)生產(chǎn)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(tǒng)電路控制中存在的可靠性低、維護性差等問題。礦山生產(chǎn)作業(yè)具有較高的安全風險，利用自動化技術對生產(chǎn)過程進行優(yōu)化調整，可以為安全生產(chǎn)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(chǎn)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(yè)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(shù)據(jù)傳輸效率，還可以實現(xiàn)一人對多機的操作控制。通過對井下設備作業(yè)情況的進行實時監(jiān)測，并對設備運行情況歷史記錄的分析，提早發(fā)現(xiàn)設備問題，為井下作業(yè)的安全性提供保障。在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)通過光纖上傳到一臺網(wǎng)，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(chǎn)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(tǒng)，可以實現(xiàn)對攪拌過程的自動化控制，按照預先設定的參數(shù)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(xiàn)自動化控制填充不僅能夠節(jié)省勞動力，還能避免人為因素對配料過程產(chǎn)生的影響。施工人員可以從惡劣的操作環(huán)境中解放出來，降低勞動強度，從以往的體力勞動轉變?yōu)閷C械設備的操作管理，有利于提高生產(chǎn)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(chǎn)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(tǒng)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(yè)安全性和作業(yè)速度，提升礦山生產(chǎn)的整體效益。

（四）在供電系統(tǒng)中的應用

目前礦山生產(chǎn)多數(shù)都建立了自己的電網(wǎng)調度、檢測系統(tǒng)，自動化系統(tǒng)在供電系統(tǒng)中的應用，主要電線在電網(wǎng)運行狀態(tài)監(jiān)控等方面。通過自動化技術對電網(wǎng)運行過程中的支路電壓和電流等運行參數(shù)進行實時采集與分析，對電網(wǎng)總絕緣參數(shù)和各個支路的功率因數(shù)進行測評，及時發(fā)現(xiàn)電路過程，一旦發(fā)生過流、過載、漏電等現(xiàn)象，系統(tǒng)會自動發(fā)出警報，并采取保護措施[5]。

（五）在主排水系統(tǒng)中的應用

在礦井生產(chǎn)中需要使用數(shù)量眾多的排水泵和排水管路，其用電量在礦山生產(chǎn)總能耗中占有較大比例。傳統(tǒng)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(chǎn)生較大影響。在自動化技術的發(fā)展下，現(xiàn)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(xiàn)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(tǒng)能耗，降低生產(chǎn)成本，為企業(yè)爭取更多的經(jīng)濟效益。

（六）在井下作業(yè)安全監(jiān)管中的應用

自動化技術為礦山生產(chǎn)管理水平的提高提供了有力支持，通過人員定位考勤系統(tǒng)，可以實現(xiàn)對井下作業(yè)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(xiàn)對人與設備運動狀態(tài)的自動識別和實時跟蹤。隨時獲取井下作業(yè)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(tǒng)計井下作業(yè)人員的人數(shù)積極分布情況。通過自動化系統(tǒng)對下井人員進行考勤，并對考勤情況進行統(tǒng)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(chǎn)中的應用有利于提高礦山生產(chǎn)作業(yè)的安全性和生產(chǎn)效率，有利于降低生產(chǎn)成本，減少生產(chǎn)能耗，幫助企業(yè)提升經(jīng)濟效益和社會效益。本文在對自動化技術及其在礦山生產(chǎn)中的應用優(yōu)勢進行分析的基礎上，具體探討了自動化技術在礦山生產(chǎn)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(jié)能，2014，（01）：146-147+154.

[4]申志遠. DSA變電站綜合自動化系統(tǒng)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(yè)于吉林化工學院；現(xiàn)有職稱：助理工程師；研究方向：礦山自動化；