礦山機電自動化控制技術應用研究

楊重陽，楊其權，劉娟

（山東能源棗莊礦業（集團）有限責任公司，山東 棗莊 277100）

礦產資源目前在我國的需求量逐漸增大，為了能夠滿足各個行業對礦產資源的需求，則在礦山開采的過程中，需要提高礦山開采效率，其中最有效的方法就是將先進的技術應用在其中。本文將重點研究礦山機電自動化控制技術的應用，進而達到促進整個礦山開采工作良好發展的目的。

1 礦山機電自動化控制技術概況

礦山機電自動化控制技術在實際應用的過程中，能夠對礦山資源進行有效利用，加上我國對礦產資源的需求量逐漸增加，因此將礦山機電自動化控制技術應用在實際開采工作中，是礦山開采未來發展的必然趨勢。而機電自動化控制技術的應用，需要在高效設備的基礎上展開，因此，相關人員需要配備與機電自動化控制技術相匹配的運行設備。PLC 技術是機電自動化控制技術重要組成部分，其在實際應用的過程中，主要采用邏輯計算和數值計算的方式，對機電系統的運行數據進行分析，進而下達相應的動作指令，設備系統根據下達的指令完成相應的工作。PLC 技術使用中存在的影響因素較多，如外界頻率、計算速度等，由于機電設備的不同，設備對應的加減速率也會存在一定的差異性，因此，PLC 需要根據設備實際運行情況，對控制系統進行調整。通常情況下，PLC 技術能夠機電設備反應時間控制在0.5s 內，縮短數據轉換工作需要的時間，進而提高設備的實際運行效率。

2 礦山機電自動化控制技術應用原則

礦山機電自動化控制技術在實際應用的過程中，要想保證最終的應用效果，需要根據以下原則進行。

第一，經濟效益原則。礦山機電自動化控制技術能夠幫助企業控制礦山開采中存在的安全風險，規避其中存在的市場風險、操作風險以信用風險等。同時實現企業經營中利益的最大化，在實際應用礦山機電自動化控制技術的過程中，可以降低企業的運行成本，控制運行風險，進而提高經濟效益。

第二，安全生產原則。安全是采礦行業中的關鍵內容，無論在哪項工作中，都要保證工作開展的安全性，隨著外界市場環境的不斷變化，機電企業的實際發展也受到了一定的影響，甚至部分小型企業退出市場，因此，機電企業在實際發展的過程中，需要對自身的經營模式以及理念進行完善和創新，將先進理論應用在其中，為礦山機電自動化控制技術的應用數據支持。另外，礦山機電自動化控制技術能夠對機電設備在實際運行中的風險進行有效控制，一旦設備超出正常的運行范圍，系統就能夠發出相應的預警信息，保證整個機電系統的安全運行。

第三，技術創新原則，目前我國機電技術在實際發展的過程中，最初是從管理方面發展而來，因此，在技術應用的過程中，可以對現有的項目技術進行有效識別，并對其進行分析和評估，確定該技術的正確使用方法，這種方式能夠將技術的使用效率提到最高，保證機電系統中各個技術的實際應用效果。例如，聯動控制技術的使用、超高速機電技術等，都是目前礦山機電自動化控制技術中的主要組成部分，在未來，該技術逐漸向著生態、節能的方向發展。

3 礦山機電自動化控制技術的應用

3.1 礦山機電自動化控制技術在風門中的應用

在礦山開采的過程中，需要進行井下生產，這就需要保證風門開關的合理性，這也是開采過程中需要注意的主要問題之一，風門在實際開關的過程中存在一定的安全隱患，因此必須對其進行合理控制。在傳統礦山開采時，主要采用人工的方式開關風門，這種操作方式不僅會對工作人員的施工安全產生影響，還具一定的操作難度，正是由于操作的難度較高，因此施工人員非常容易出現工作失誤的情況，影響施工安全。如果出現開關不規范的情況，對風門來說也會造成損壞，影響開采工作的正常運行。而將礦山機電自動化控制技術應用到其中，能夠實現對風門的自動化控制，避免采用人工開關的方式，使風門能夠通過控制系統發出的指令，進行自動開關工作。在控制系統建立的初始階段，采用PLC 程序對風門進行控制，先打開風門和窗戶，使內部的氣流和氣體保持平穩，這種方式能夠避免出現內外氣流壓強差的情況，降低安全事故出現的概率。這一技術在實際應用的過程中，能夠充分保護施工人員的工作安全，符合實際生產需求。通過以上分析能夠看出，將礦山機電自動化控制技術應用到風機控制中，能夠保證風機開關準確性，避免出現人工開關失誤的情況出現，提升整個開采工作開展的安全性和有效性。

3.2 礦山機電自動化控制技術輸送機中的應用

礦山機電自動化控制技術能夠降低工作人員對井下工作的依賴性，針對其中實施難度較大的工作，可以通過自動控制的方式完成，既能夠保證工作質量，還能夠縮短工作完成的時間，提高礦山開采工作整體開展效率。礦山機電自動化控制技術在實施中需要大量設備進行配合，如液壓泵站、制動系統以及電控系統等，其中制動系統能夠增加制動閥與制動盤之間的摩擦力，進而產生一定的力矩，這種方式能夠改變設備在實際運行中的制動力，通過這種方式對整個設備進行制動控制。

將這制動裝置放置在輸送機中，能夠對傳輸機進行制動控制，在此過程中使用傳感器，獲取輸送機的實際運行狀態以及運行情況，利用PLC 技術實現輸送機運行狀態分析，這種方式能夠進一步確定輸送機在實際運行中是否存在問題。采用PLC 技術能夠保證整個設備運行狀態在正常安全的范圍內，如果出現電流降低的情況，對設備發出相應的指令，使設備能夠根據外界條件，調整自身的運行狀態。在該種情況下，控制系統會直接發出控制信息，降低輸送機的傳輸速度，當電流超出正常運行范圍后，適當提升傳輸速度，保證二者之間的吻合性。這種方式能夠使輸送機始終處于正常運行的狀態之中，避免出現傳輸機運行故障甚至是失控等情況，提升設備在運行中的安全性。由此可以看出，礦山機電自動化控制技術在輸送機應用的過程中，能夠減輕工作人員的工作量，根據實際情況對設備的運行狀態進行調整，提高設備運行的穩定性。

3.3 礦山機電自動化控制技術在提升機中的應用

在傳統施工中，提升機運行主要采用繼電控制裝置，隨著我國的技術水平逐漸提升，自動化技術被應用在提升機控制中，目前主要采用可編程變頻器和控制器，實現提升機的有效控制。提升機在實際運行的過程中，可以將自動化技術幫助提升機完成日常運行工作，這需要先將原有的操作平臺進行拆卸處理，并將其安裝到新的操作平臺中，安裝完成后，原來的操作平臺需要進行集中保留，將其再次應用在其他地方。另外，針對傳統的舊系統進行改造優化，在原系統基礎上安裝轉換電站，這種方式能夠保證在實際生產過程中，原操作系統能夠正常運行。

3.4 礦山機電自動化控制技術在監督控制中的應用

將礦山機電自動化控制技術應用在監督監測平臺建設中，能夠對整個機電控制工作展開控制管理，在此過程中可以從兩個方面對其進行管理，第一，監督管理平臺的建立。在對機電進行自動化控制的過程中，需要重點研究機電設備的實際控制效率，針對現有的礦山機電資源進行整合控制，這種方式能夠提高技術指標的完成質量，將技術的作用充分發揮出來。第二，遠程監督監測，在此過程中可以使用GIS技術，這種方式能夠改變傳統的監督管理方式，實現礦山機電自動化控制技術的應用創新，進而對設備實現全方位的控制。在此過程中，人員的參與程度會大大降低，進而降低其中出現運行故障的概率，遠程監控技術能夠排除故障在實際運行中存在的安全隱患，使其逐漸向著智能化以及高效化的方向發展。

3.5 礦山機電自動化控制技術中故障處理中的應用

設備是礦山開采工作中的重要組成部分，因此必須保證其在實際運行中的穩定性和安全性，這就需要對設備的運行故障進行有效處理，保證設備的運行效率，進而維護整個礦山開采工作的高效開展。利用礦山機電自動化控制技術能夠對設備的運行故障進行有效處理，在此過程中，建立智能化的設備檢測系統，實時掌握設備的實際運行指標，并建立設備運行的標準指標，即使在惡劣的運行環境中，也能進行正常的設備運行數據采集工作，保證機電設備的實際安裝運行質量。

設備在實際運行中，其運行質量會受到各種因素的影響，降低設備的實際運行質量，針對這一現象，在控制設備運行影響因素的過程中，需要制作單位、使用單位以及監督管理單位共同合作，對設備進行統一管理。

4 結語

通過以上分析能夠看出，將機電自動化控制技術應用在礦山開采中，能夠提高整個礦山開采工作的開展效率。本文從礦山機電自動化控制技術在風門、輸送機、提升機、監督控制管理、故障處理以及調度管理中的應用展開研究，確定機電自動化控制技術的應用措施，保證整個礦山開采工作的良好發展。