電氣自動化控制在礦山生產中的應用

張元振　李登輝

摘要：隨著社會和時代的發展，電氣自動化控制應用技術在礦山生產中得到了廣泛應用，在某種程度上替代了煤礦機械化，促進了現代化發展，提高了當前的礦井安全性，加速了礦產生產。使用電氣自動化技術，能夠有效提高礦產生產的生產效率，改善工作環境，但我國目前的礦山自動化控制技術仍處于起步階段，還需要專業人員進行大量研究和探索。

關鍵詞：礦山生產；電氣自動化；應用分析

引言

近年來，國民經濟快速增長致使我國逐漸成為礦石消費大國和礦業生產大國。我國只有少數大中型礦山具有自動化裝備，多數礦山自動化水平較低、能耗高、效率低，勞動強度大，所以我們應大力引進現代電氣自動化技術，逐步實現礦山生產電氣自動化，礦山電氣技術主要應用于設備監控、電機控制、節能降耗等方面，通過自動化技術、信息技術、軟件技術、遠程監控技術對機電設備及配套設施進行自動化控制。

1礦山生產中電氣自動化控制融入的必要性

1.1基于成本降低及安全性提升的考慮

電氣自動化技術覆蓋面積較大，具有集成性和綜合性的特質，廣泛應用于技術和儀表等方面，為礦山生產提供了豐富多樣的控制系統。礦產屬于不可再生資源，在我國，由于礦山地形地貌形態各異，開采方式不統一，勘探和開采難度極大。礦山生產中不同環節操作不同，僅僅依賴于傳統開采理念和手段，不能進行合理、安全開采，甚至有可能因為預期探測的不準確造成礦山塌方。在礦山生產中引入電氣自動化控制，如使用液壓支架、刮板輸送機、帶式輸送機、刨煤機等，可保障挖掘前勘測的精確度，有助于提升礦井生產力，提高工作效率和安全性。此外，礦產資源挖掘后的運輸環節，運用電氣自動化設備可增加礦產運輸和清理環節礦產資源的利用率，進而增加工程度的整體競爭優勢。

1.2基于標準化監管成效提升的需要

電氣自動化技術可為礦山生產提供多樣化、豐富的控制系統。礦山生產過程中涉及的環節繁雜，每一環節對應用技術及安全等的要求、標準不同，無法全面進行人工監管，如果依托電氣自動化控制技術的優勢，通過硬件和軟件兩部分轉化自身優勢到電氣自動化運轉體系中，可以達成對礦山生產所需不同環節進行有針對性、標準化監管的目的，讓礦山生產更加標準化、智能化、信息化。

1.3基于保障開發技術更新升級的需求

在礦山開發中，應用電氣自動化控制可輔助礦產生產更加標準化、技術性、系統化。礦產企業要想實現礦山資源的最大化開發，就必須斟酌開發策略，電氣自動化控制包含硬件控制和軟件控制，軟件決定著電氣自動化控制的功能和控制任務可受到的有效指導，技術人員在充分考慮到開發策略調整及軟件開發更新后，按照電氣自動化控制的標準流程進行軟件編程和設計，并運用到自動化控制的實踐中，反復求證檢驗；簡化操作是硬件改善的關鍵措施，應降低硬件控制技術的復雜程度，重視電氣自動化控制硬件應用的靈活性，以保障配合軟件更新要求，避免軟硬件故障。

2電氣自動化控制在礦山生產中的應用

2.1電氣自動化控制在通風系統中的應用

在當前的礦山勘測和礦山開采中，工作人員的工作環境極其惡劣，所以，工作人員應設計礦山開采工作環境的通風自動化系統。當前工作人員通過分散、分層以及冗余的方法，設計煤礦的通風自動化系統。在通風自動化系統中，利用光纖傳輸和多機備用技術，保證通風系統的可靠性。在當前礦山通風系統中，通過當前的高新組態軟件與VC++運行主站控制軟件和封建控制軟件，可以有效控制通風系統。在自動化控制技術下，煤炭通風系統應具備以下功能：可以在現場實行手動操作控制、三遙功能、數據顯示、可以輔助機械實現半自動控制與全自動控制功能，在礦山勘測和生產過程中，一旦出現故障，系統將會迅速啟動越限報警系統，以最快速度解決問題。

2.2電氣自動化控制在排水系統中的應用

礦山生產的排水系統中，運用電氣自動化技術可實現以下功能：第一，在排水系統中應用電氣自動化控制技術，可以在無人干預的情況下實現水泵的自由開停，根據當前的工作的需求量，合理調度機械設備，極大地提高了排水工作的效率，節約水源，達到了節能效果最大化。第二，電氣自動化排水系統具備負壓、泄漏、過載、超溫等保護功能，設備安全運行設有備用預案，發生緊急情況時迅速啟用備用方案，保證礦產生產的安全。第三，電氣自動化控制下的排水系統可以傳遞泵房的數據到地面的指揮中心，傳送礦山生產中的數據到地表上的控制人員，地面指揮中心根據接收到的信息向泵房發出指令，對排水系統的遠程控制。第四，電氣自動化下的排水系統包括地面遠程控制、本地自動控制、手動控制，自動控制人工參與核準。

2.3在供電系統中的應用

在生產過程中，必須保證供電安全可靠。礦山供電自動化系統包括：綜合保護器、地面集中控制中心、傳輸通道和監控分站。其中，綜合保護器檢測控制并保護供電線路或高壓配電裝置，測量供電系統的有功功率、無功功率、電壓和電流，同時對合閘和拉閘進行遠程控制，監控保護動作信號，還可以集中遠程抄表，光纜連接各級變配電所及監控中心，進行多種形式的數據傳輸。

2.4在提升系統中的應用

提升設備是礦山生產中的重要設備，必須保證質量、性能，這關系到整個礦山的生產效率和生產安全。現階段，在提升系統中，主要使用可編程控制器，利用可編程控制器設置提升設備的各項功能和參數。控制系統與監控系統必須選擇兩種不同的可編程控制器，保障使用壽命和可靠性。

2.5在運輸系統中的應用

在礦山運輸系統中，工作人員勞動強度相對比較大，充分應用電氣自動化控制系統，不僅可以減輕工作人員的勞動強度，還可以減少由于人工操作而出現的疏忽和失誤。監測和控制膠帶機輸送時可以將可編程控制器作為核心內容，實時監控數據的有效傳輸核對運行狀態。另外，在開采過程當中必須應用自檢系統、報警系統、軟控啟動技術、設備故障診斷系統和保護系統，有效改善設備的相關性能，提升設備的運行效率。

2.6在設備監控和人員定位中的應用

礦山生產的工作環境極其惡劣，一些區域存在安全隱患，這種情況加大了安全生產和提高效率的難度。而通過電氣自動化控制技術進行遠程監控，從而能）降低人工操作率，保障工作人員的人身安全，提高工作效率。通過電氣自動化控制技術進行遠程監控，不僅可以有效監測工作人員的具體位置和設備的運行狀況，還可以統一管理礦山生產，在緊急情況之下及時報警和呼救。

2.7在礦山充填中的應用

一般情況下，礦山充填是指采用尾砂和廢料，有效減輕在礦山開采過程中所帶來的環境污染和破壞，運用自動化技術和電氣設備充分攪拌充填廢料，代替人工輸送和填充處理廢料，從而保障了工作人員的安全，有效提升了工作效率。

結束語：

目前，電氣自動化已經在我國煤礦生產中得到了廣泛利用。煤礦企業應用電氣自動化技術，不僅可以有效提高工作效率，提升企業綜合競爭力，還能夠保障工作人員的人身安全，以免發生不可挽回的事件。隨著我多經濟、科技的不斷發展，國家應大力倡導在煤礦行業中應用電氣自動化技術，有關技術人員應不斷研究、探索，積極實現礦山生產的全面電氣自動化。

參考文獻：

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