基于自動化技術的礦山機電安全控制分析

徐二亮

【摘 要】礦山開采過程中需要應用到大量的機電設備，由于工作環境復雜，自動化技術的應用為礦山機電安全控制提供了有力的依據。文章主要對礦山機電安全控制中自動化技術的應用展開探討。

【關鍵詞】自動化;控制技術;礦山機電;機電安全

隨著各個行業生產持續增加能源量，煤礦資源具備中心地位。以礦山生產作為視角而言，礦井生產少不了一系列種類機電設備的應用，因此需要實時控制一系列設備和裝置。當前時期的礦山機電生產務必實施全程的自動化控制，以使煤礦機電生產的整體效能大大提升。

1、礦山機電控制自動化技術概述

PLC技術是礦山機電控制自動化技術中的核心技術，其又叫作可編輯邏輯控制技術，該技術以數字運算作為設備的控制操作方法，在設備運行過程中，借助于可編程存儲器來進行邏輯運算、算數運算以及順序運算等相關指令，以此實現對各類數據的輸入與輸出。PLC技術無論是在穩定性還是可靠性上，都有著其他技術所無法比擬的優勢，在設備操作上也非常簡單快捷。PLC的組成部分包括編緝器、存儲器、輸入與輸出端口、CPU、電源以及擴展接口等，數據、地址與電源是數據交換過程中的必要條件，可通過數據的交換來實現設備功能的各種控制。PLC具有非常強大的應用功能，其在礦山機電控制自動化技術中有著靈活的應用方式，不同單元和模塊都可按照系統的具體需求來進行隨意組合，從而使工業控制變得更加靈活、穩定。

2、礦山機電控制自動化的優勢

2.1提高礦山機電控制的時效性

在傳統的礦山開采中，機電設備存在效率低，成本高等缺點，由于是人為操作，很容易出現操作失誤引發的安全事故，根據每年的新聞報道，礦產開采安全事故多發。自動化技術可以脫離人為操作自行運轉，由自動化程序控制進行工作，可以有效避免操作失誤，大大提升開采效率。同時，自動化技術有著明確的編程程序，控制簡單易懂，利用自動化程序可以對各種工控模塊進行重設，完成一些人為操作難以完成的任務。減少繁瑣的人為操作程序，啟動提前設置好的程序即可控制設備進行工作，提高礦山機電控制的時效性。

2.2提升技術安全性

技術安全性也是近些年來礦山機電設備應用中備受關注的話題。實際上，傳統的機電設備雖然相對比較簡單，維修的難度較小，但是其本身并不具備自我檢測與修復的能力，這也就意味著一旦出現了故障，如果不及時發現，可能會由此引發安全事故。隨著自動化技術的應用與發展，自動化的監測設備逐漸成為行業必不可少的設備建設環節，通過自動化的監測，能夠隨時掌握設備的最新狀態與信息，同時能夠了解到設備的運行安全性、穩定性，這些對于提升行業的發展水平，避免出現安全事故具有一定的幫助。

3、自動化技術的礦山機電安全控制分析

3.1絞車安全控制系統

絞車因其通用性高、體積小、使用轉移方便的特點，被廣泛的用于礦山工業中。當絞車在作業過程中，方向是不可控制的，這樣就會使絞車偏離原來的軌道，容易產生危險，利用自動化技術能有效的對絞車的方向加以控制，從而避免安全問題的產生。在控制系統中安裝自動計數元件，在絞車運作時能夠將開關開合的次數準確的記錄下來，當絞車發生偏離時，在周期時間內，記錄下來的數據會發生異常多次的變化，通過控制系統中的自動計數元件數據的變化，發出事先設定好的相對應的指令，讓絞車的開關與絞車的上方位置接觸到，形成引力，讓絞車能夠沿原軌跡方向移動。若在周期時間內，記錄下的數據沒有發生異常的、多次的變化，通過控制系統的數據則不發生改變，也不會發出命令，絞車還可以繼續在當前方向移動[1]。

3.2提升機中的應用

在提升機中應用自動化技術重點是結合對重力傳感器的添加，控制重力為2.3t——3.5t間的范圍，確保提升機一直維持的速率是3m/s，跟以往的提升機速率進行比較，具備更高和穩定的數據，最為顯著的成效在于使提升機的應用功率變得更加穩定，以及減小了提升機的損耗，確保最大可能地增加提升機的應用年限。并且，PLC技術具備相應的可調控性，當提升機負載過載的情況下，PLC將推動系統啟動，維持提升機在比較穩定的運行范圍之內，不但可以確保整體運行系統的開展，而且能夠減小提升機過載導致的損耗，因此能夠保留安裝監控系統的記錄，要么是當時對操作單位發出警告，報告問題后再保養與維修提升機，從而使出現事故的危害性與可能性減小。

3.3井下風門中的應用

傳統的機電控制中需要工作人員手動操作，進行風門的開啟和關閉工作，由于風門兩側壓力差很大，操作難度很大，若操作不慎會導致風門損壞，影響開采工作的進程。將自動化技術應用到機電控制中，轉變為機器自動操作的模式，可以有效降低人為操作失誤，使礦山開采更加安全和高效。自動化技術下的機電控制可以做到車輛檢測和人員檢測等日常工作。另外，自動化技術可以有效降低風門兩側的壓力差，降低人力輸出，減少風門損壞等情況的發生。

3.4運膠帶機中的應用

在自動化技術的發展過程中，過去許多構想也得到了實現，其中就包括運膠帶機設備。在該設備通過機電一體化，能夠實現液壓、制動以及電控等不同的功能，實現了設備的準確高效控制。整個過程中借助于PLC技術實現了狀態的在線監測，一旦出現問題就可以通過對設備發出指令的方式來調節各種參數，比如說調整供電的電流或者調整閘門，確保膠帶運送設備的運轉效果等等，這些都是在技術應用過程中的技術優勢[2]。

3.5螺桿空壓機中自動化技術的運用

螺桿式空壓機的工作過程分為四個階段，分別是吸氣吸油階段、密封運輸階段、壓縮階段以及排氣階段。螺桿式空壓機的運行原理是通過螺桿的轉動，使空氣與機油在螺桿與殼體的嚙合作用下被吸進進氣口，通過齒溝嚙合面的轉動來密封機油與空氣，并將其運輸到排送口，這時通過不斷減少齒溝嚙合面來達到壓縮空氣與機油的目的，直至齒溝嚙合面與排氣口重疊時，此時壓縮的空氣與機油便會通過排氣口而迅速排出。將自動化技術應用于其中，可實現對螺桿的自動化控制，使螺桿能夠自行轉動，由變頻器來調控螺桿的轉動速度，這樣不僅可確保排氣壓力穩定，還能有效降低能耗。

3.6防跑車門中的應用

煤礦作業中非常關鍵的一個組成部分是斜井輸送，然而在工作實際中，跑車的情況非常容易形成。為了可以很好地處理這種現象，我們能夠將一種安全門自動設備設計在礦山機電控制中，在安全門當中，重點結合PLC技術來自動開閉設備。一般在巷道中安裝安全門，在平時維持關閉狀態，只是在礦車將要至安全門的情況下才將開關觸動，從而打開安全門。倘若存在跑車的情況，那么安全門能夠自動地阻止礦車。鑒于此，結合安全門自動設備，不但可以防止損壞礦車，而且可以很好地防止事故的出現[3]。

4、結語

總而言之，基于自動化的系統功能相對全面，在礦山的機電設備安全控制過程中，對整體控制過程加以優化，使安全得到保障，減少的額外的經濟支出，從而降低礦山工程的成本。同時改善了機電設備的工作效率，讓工作人員也能夠更加方便的操作，對自動化安全控制系統進行深入的研究有助于礦山工程的健康發展。

【參考文獻】

[1]王得宏.探究PLC技術在礦山機電自動化控制中的應用研究[J].世界有色金屬，2018（04）：53+55.

[2]曾令揮，羅書弟.淺談單片機在礦山電氣自動化控制技術中的應用[J].中國設備工程，2016（07）：58-59.

[3]景群.PLC技術在礦山機電控制領域的應用實踐及思考[J].工業設計，2015（08）：129-130.