摘要：近年来，随着对矿产资源需求的不断增加，矿山机电控制设备在矿山工作中发挥着越来越重要的作用。只有保证矿山机电控制设备的稳定可靠运行，才能从根本上提高矿山的开采效率。因此，对矿山机电控制设备自动化技术的研究，将有助于加快矿山机电控制设备的更新换代，使其更加稳定可靠。
关键词：自动化技术；矿山机电控制；应用
1 在矿山机电控制中应用自动化技术的意义
当前阶段，社会对矿产资源产出的质量和数量都有着相对较高的要求，矿产企业为了满足社会需要，必须不断对自身所使用的采矿技术进行升级，如此才能够保证自身的市场竞争力和适应力，也才能够确保自身良性、稳健发展。对于矿产企业而言，矿山机电设备是其生产不可或缺的重要工具，提升矿山机电设备工作质量有利于提高采矿质量和采矿量，还有利于降低采矿工作难度，提高采矿工作的安全属性。众所周知，采矿行业是一个比较危险的行业，一旦发生安全事故，则可能会导致较为严重的人员伤害，采矿工作因此中断，采矿企业的经济效益也因此难以保证。自动化技术的应用可以将整个采矿工作流程固定化，采矿工作不再需要有大量的人员参与，虽然采矿整个体系会变得比较僵化，但失误概率降低，对人力依赖性降低，伤害事故发生概率降低，更有利于保证采矿的安全性和采矿的质量。
2 自动化技术在矿山机电控制中的应用现状
自动化就是在生产过程中不通过人的参与就直接完成的生产过程。在这个过程中，信息的传输、生产逻辑判断以及最终的生产任务目标达成都是自动化的任务。自动化技术本身属于高新技术，所以对于使用者的技术水平、专业素质以及相应的队伍建设的高度都具有一定的要求。通过科学配置人才，提升技术的先进性，能够有效提升经济效益与社会效益。在行业的发展过程中，增强设备的采集信息、处理信息的能力，可以有效完成信息的分析、判断，从而使得自动化技术的应用水平更上一层楼。然而，目前由于各种模式、体制以及人才资源等方面的因素限制，目前国内大多数的矿山企业依然做不到全面的自动化，所以也在一定程度上影响到了行业的发展。
3 自动化技术在矿山机电控制中的具体应用
3.1 在螺杆空压机中的应用
螺杆式空压机在矿山机电控制中具有十分广泛的应用，由于螺杆式空压机具有较强的可靠性与实用性，因此正在逐步取代传统的空压机，成为矿山机电控制中应用的主要空压机。螺杆式空压机的运作过程主要包括吸气、密封与输送、压缩和排气４个主要环节。当螺杆在内部进行转动时，就会与壳体的齿沟相互啮合，从而使得空气能够从进气口吸入，同时吸入机油。在齿沟啮合面不断转动的过程中，螺杆式空压机会将吸入的油气进行密封并输送到排气口，然后在齿沟啮合间隙慢慢变小的作用下使得油气受到压缩。当齿沟啮合面转动到排气口时，受到压缩的油气就会被排出螺杆式空压机。如果在螺杆式空压机中设置变频器，就可以有效地调控螺杆转动的速度，从而对排气量进行控制。当排气量发生变化时，可以通过变频器来改变螺杆的转动速度，进而使得螺杆式空压机排气量回到正常的范围，以保持排气压力稳定，从而达到节约能源的目的。
3.2 PLC技术在井下风门自动启闭中的应用
矿山机电控制中，大部分井下风门都通过人力操作启闭，然而井下负压较高，风门启闭操作难度较高，且有可能造成风门损坏。PLC技术联合红外传感器可对车辆动态信息进行检测，通过可编程控制器控制井下风门启闭，人力物力资源得到节约，行人以及车辆通行安全。风门两侧空气一般情况下存在一定压差，同时风门面积很大，开启压力约在40kg，而开启风门时压力骤然降至5kg，导致风门在人力作用下难以继续开启，开启难度较大。为解决这一问题，技术人员利用气缸传动来开启风门，通过小风窗开启风门，这一原理类似于电动风门。由系统发出控制指令，驱动电磁阀和油缸做活塞运动，实现风门的电动式开启。开启角达到90°时，风门就停止开启，此时行人与车辆即可同行。
系统关闭风门时，发出控制指令，控制电磁阀换向转动，从而促使油缸活塞向回运动，风门在此驱动下转动并关严。
3.3 矿山胶结充填站自动化控制的应用
矿山胶结充填站自动化控制系统，由电源、监控器、打印机、测控仪表等部分构成。其中，电源共包括两种，分别为UPS电源，及DC电源。矿山胶结充填站运行的过程中，自动化系统可经操作网络M-NET，实现对生产参数的实时采集。且可将采集数据与数据库中的标准参数进行对比，判断两者有无差异，以及时发现生产过程中存在的异常。具体而言，矿山胶结充填站自动化控制系统的功能涵盖以下几方面：第一，仓内物料的检测，自动化控制系统可以进行缓冲砂仓和水泥仓料位的连续检测，在缓冲砂仓或者水泥仓的料位过低时，为操作人员提供报警，操作人员可以及时开启送料系统，提升仓内物料的含量；第二，水泥量和水量的控制，在矿山胶结充填站运行期间，自动化控制系统可以通过控制给料机的速度，控制水泥的添加量，并通过调节阀的控制，控制搅拌桶的水添加量，确保水泥和水混合而成的水泥浆浓度符合施工要求；第三，充填料搅拌桶的控制，自动化控制系统可以实现充填料搅拌桶中棒磨砂、水量、料位和充填料浓度等参数的控制，确保搅拌桶内的物料的减少量和棒磨砂、水泥浆及水添加量相同，真正实现自动化生产，提升矿山胶结充填站的运行效率和工作质量。
3.4 智能行车控制系统的应用
（1）变频电机车。变频电机车具有司控驾驶模式、远程和自动驾驶模式切换。机车除了控制前进、后退、制动和速度外还应控制车灯和鸣笛。可以通过电控升降受电弓，同时需要检测受电弓下降的状态。机车采用排气制动，在断电和缺气的情况下，保证机车可靠制动，同时需要检测气缸的气压状态。
（2）智能车载控制器。智能车载控制器是智能行车控制系统的核心设备。它能通过行车智能控制软件自主接收运输调度指挥系统主机分配的运输任务，获悉运输路径信息，通过前视障碍物监测软件对路况实时分析识别，结合机车状态、定位信息和调度指挥系统状态等，进行自主运行调整、启停和速度控制等（与变频控制器主板通讯完成）。实现除放矿区域外的自动驾驶。智能车载控制器在运行过程中能自动计算速度，可根据直道、弯道、岔道等不同的路段进行动态限速设置，实现动态限速。
（3）前视障碍物监测系统。该系统是智能行车控制系统的眼睛，是无人驾驶系统的安全依靠。通过多个传感器协同工作提供全方位传感数据监测，然后进行建模，通过智能AI将监测的多路数据整合并智能识别为：障碍物、参照物、无关物体，并判断物体是否在轨道限界内、移动或静止。监测物体清单和列车运行状态整合形成全局模型，并不断自身学习。系统可全天候在恶劣环境稳定运行，可在白天、夜晚、雨水、粉尘、大雾、高低温等极端气候下有效运行。系统可在小于300ms的时间内有效探测到200m内障碍物。
4 结语
综上所述，随着科技发展以及社会进步，自动化技术已经被广泛使用于我国众多行业之中，矿山机电控制领域亦不例外。在矿山机电控制领域中应用自动化技术不仅操作简便，抗干扰能力强，还能够替代人工在复杂环境下长时间进行相关操作，矿山机电控制的质量以及安全性因此大幅度提高，有利于全面提高采矿质量，保证我国矿产资源有效开发。因此，相关者应重视在矿山机电控制中应用自动化技术，要充分发挥自动化技术优势，以促使采矿事业以及自动化技术同发展。
参考文献：
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