自動化技術及其在礦山中的應用

潘文政 趙尚上

摘要：先進自動化技術的發展與應用不僅能夠有效提高礦產資源開采的效率，減少時間和人力成本，提高企業經濟效益，還能有效保障礦產資源開采的安全性，基于此，文章以自動化技術為研究對象，首先介紹了自動化技術的基本概念，然后分析了礦山中自動化技術應用的必要性，最后具體討論了自動化技術在礦山中的應用，希望對我國礦山行業的發展有所幫助。

關鍵詞：礦山；自動化技術；應用

引言

近年來，隨著我國科學技術的不斷發展，我國自動化技術水平也不斷提升，并且在各行業領域中得到了較為廣泛的應用。在礦山生產中，自動化的應用，直接提高了我國礦山生產的技術水平，并且有效地促進了礦山開發效率的提升，同時，由于生產活動中人力資源的減少，礦山生產作業的安全性和穩定性也得到了一定的提升，由此可見，礦山企業加強對自動化技術研究、強化其應用，對于我國礦山企業的發展有著是十分積極的促進意義。

1自動化技術概述

自動化技術是一項涉及到信息學、控制學和語言學等諸多學科的綜合性技術，并且具有較強的實踐性。當前，人們在進行自動化技術研究時，為提高其自動化水平，還會利用計算技術等進行相關試驗。近年來，隨著自動化技術的不斷發展，自動化技術的應用范圍愈加廣泛，將其用于礦山工程中，不僅可以提高礦產資源開采的工作效率，降低工程運作成本，還能有效減輕人員工作強度，實現礦山工程高效高產。目前的自動化技術主要有以下兩個特點：第一，對電子技術依賴性強。當前的自動化技術普遍依托于現代電子技術，具體來說，自動化系統需要在現代電子計算機技術的基礎上，利用各類傳感器來實現對信息的控制；第二，技術涵蓋面廣。礦山工程中自動化技術的廣泛運用，使自動化涵蓋的技術面日益廣泛和復雜。當前自動化技術是以網絡技術和電子信息技術為基礎，在自動化系統設計過程中，需要做好系統軟硬件設計，從具體應用領域出發來設計多樣化的技術方案。

2礦山中應用自動化技術的必要性

隨著自動化技術發展愈加成熟，其在各行業領域中的應用愈加廣泛。首先，在礦山開采中，自動化技術的應用能夠有效實現無人干預情況下的機械運轉，并且具有時間長、效率高等優勢；其次，礦山自動化生產的實現能有有效減少對人力、物力和時間成本的消耗。但就目前而言，依然有企業沒有認識自動化、信息化技術在礦山生產中應用的必要性，制約了礦山企業經濟效益的進一步提升。而機械設備的現代化發展，也在一定程度上帶動了礦山開采設備的更新、優化，礦山設備的功能愈加強大。傳統的機械設備可靠性不高，沒有辦法實現數據監測，并且維護困難，已經不能滿足生產的需求。因此，要實現數字礦山、信息化礦山，必須要重視自動化技術的應用。在信息化平臺的基礎，實現數字的加工、整理、檢測，并最終將其上傳給系統，是實現礦山自動化應用的主要途徑。在這個意義上講，將自動化技術引進礦山開采中非常有意義。

3自動化技術在礦山中的應用

3.1在礦山通風及監控系統中的應用

礦產資源的開采通常位于較為復雜的地質環境中，常常有各種有害氣體涌出，而井下巷道由于其具有一定的封閉性，若未能實現良好的通風與監控，那么有害氣體就會積聚，并且在特殊的環境下引發井下人員窒息甚至出現瓦斯爆炸等災害。在礦山通風及監控系統中應用電氣自動化技術后，通過監控系統實時監控礦井各地點人員數量、風量及有害氣體濃度等，當有害氣體濃度超過標準時，發出報警信號，并對巷道內電氣設備自動斷電但不切斷風機電源，最大程度的保證人員及設備的安全。

3.2在礦山排水系統中的應用

在當前的礦山排水系統設計中，通常會布置多臺水泵，并且分為三組進行使用，具體來說，一組水泵時正常生產作業中運行的工作泵；一組水泵為備用泵；還有一組水泵為檢修泵。以往水泵工作時，一般都是采取人工的方法對其進行開泵、關泵操作，由于工作環境復雜，工作人員很難對其進行實時的監控，在排水系統中應用了自動化技術后，控制系統可以實時監控水倉的水位、水泵的流量以及電機的溫度、電流等。然后以這些信息技術為基礎來自動進行水泵的選擇、開啟與關閉，有效地改善了傳統礦山中普遍存在的排水問題，改善了井下人員的工作環境，同時，人工勞動量的減少也使礦山排水的效率和安全性得到了有效的提升，為礦山安全生產提供了良好的技術保障。

3.3在礦山運輸、提升系統中的應用

在礦山生產中，運輸及提升設備扮演者十分重要的角色，其質量優劣在很大程度上影響到了礦山生產的效率和安全。當前階段，可編程控制器逐漸取代了以往的繼電器控制器，有效實現了對運輸及提升設備中各項功能參數的控制，如提升設備的速度控制、運輸控制、行程、制動、加減速度以及發生故障時的保護動作等。控制系統與監控系統應選擇兩種不同的可編程控制器作為核心，對其進行控制和監控，使其具有較長的使用壽命、可靠性高等優點。在運輸、提升設備中應用自動化技術，最能夠體現其特點的是運輸、裝載與提升互相結合的全自動化運煤，同時，結合信號裝置閉鎖連鎖，保險裝置監控保障運行、液壓制動系統制動等，便形成了具有較高自動化水平的提升運輸設備。由此可見，在礦山運輸、提升系統中運用自動化技術可以有效提升礦山開采工作的效率和安全，提升企業經濟效益。

3.4在皮帶輸送機中的應用

在傳統的礦山生產中，一般使用帶獨立控制啟停系統的單條皮帶來進行礦石的傳輸控制，而這種控制方法不僅系統分散、靈活性不足，并且由于皮帶配置差異較大，一些配置較差的輸送機很容易就會出現諸如皮帶跑偏、撕裂等情況，在影響生產效率的同時也存在一定的安全風險，一旦發生會給企業帶來巨大的經濟損失。而通過皮帶輸送機的遠程集中自動化控制，就可以解決這個難題。選擇分布式控制系統主要由控制主站、所有分站、傳感器及現場保護裝置和綜合操作臺構成。其中，綜合操作臺需要設置在專門的中央控制室，然后利用光纖網絡將主站和分站連接起來，對于連接主站和分站之間的光纖網絡通常選擇光纖或C網電纜。通過主站和多臺分站形成的控制網絡，能夠有效形成各種規模下、對多條皮帶的集中控制和監測。對礦石碎礦系統皮帶增加拉繩開關、打滑開關、跑偏開關、防撕裂開關等保護裝置，時刻監管著皮帶機的安全運行，一旦有事故發生，相關的保護開關就自動動作，即刻停止皮帶機，并傳輸數據至中央控制室，進行自定位，以便工作人員能夠及時采取措施、排除障礙，最快速度恢復生產。

結束語

總而言之，伴隨著我國經濟的持續發展，社會對礦產資源的需求量也不斷增加，這就對我國礦山生產技術提出了更多的要求，而自動化技術作為現金科學技術的代表，也越來越多地在礦山開采中得到了應用，為我國礦山生產效率的提升作出了巨大貢獻。雖然我國自動化技術較國外現金水平而言還有著較大的差距，但是，相信隨著我國科學技術的發展，我國的礦山自動化水平必將更上一層樓。

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