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自动化技术在矿山机电控制中的运用研究

发表时间：2020/10/27 来源：《基层建设》2020年第19期作者：蒙明春

[导读] 摘要：文章基于自动化技术的基本原理，分析此技术在矿山机电控制中应用时的独特优势，分析此技术在矿山机电控制中的应用情况，以供参考。

        中国葛洲坝集团路桥工程有限公司湖北省宜昌市 443002
        摘要：文章基于自动化技术的基本原理，分析此技术在矿山机电控制中应用时的独特优势，分析此技术在矿山机电控制中的应用情况，以供参考。
        关键词：自动化技术；矿山机电控制；运用
        1引言
        矿山机电设备是矿山井下开采作业中必不可少的重要生产设备，由于目前矿山生产中的机电设备数量不断增多，增加了设备控制和监管工作难度。因此，在上述设备管理工作中应用自动化技术，不仅可以提升机电设备运行效率，降低其运行能耗，而且可以减轻人工劳动强度，并减低人工劳动成本、提升人工生产作业的安全性，有助于提升矿山生产经济效益。
        2基本技术原理
        自动化技术在矿山机电控制中的应用，主要是通过编辑程序的方式、以数字形式来操作设备，通过数字识别的方式实现设备运行操作。此外，通过与系统的联合，还可以应用自动化技术下达操作指令分析编程语言来实现对设备操作的控制，表现出较高可靠性的特点。模块作为系统中不可拆卸的整体，这些模块相互之间可以相互配置来完成操作，表现出组合灵活和功能完善的特点。在不同系统中可以通过简单的逻辑语言输入实现复杂控制，同时此技术应用时的自动化控制系统的安装也较为简单，运行中具有较强的抗干扰能力，适应能力强，适合在矿山开采中应用。
        3自动化技术的独特优势
        矿山开采工作环境中不仅黑暗潮湿，而且相对封闭、温度较高、空气中含有大量的有毒有害气体以及粉尘等，具有较高的瓦斯爆炸等事故概率。在此复杂且高危的环境中，容易由于人为操作设备时的失误等原因而导致事故发生，同时也使得设备具有较高的故障概率，造成了设备运行和检修维护成本较高。因此，通过自动化技术的应用，可以发挥工控模块多样组合型特征及作用的发挥，通过众多工作模块的配合，也就是明确的编程流程实现对设备运行的控制，便于工作人员进行设备操作和检修维护，简化工作流程，提升设备运行效率，保障设备运行安全。此外，通过此技术应用时具有较高可靠性的抗干扰模块的应用，可以最大化降低干扰因素的影响，还可以通过安装具有良好抗震性能的外壳等外部辅助设备来消除外界因素影响，提升机电设备在恶劣作业环境中的运行稳定性，提升其抗干扰性能，保证矿山安全生产。
        4具体的技术应用
        4.1在风门控制中的应用
        自动化技术在矿山机电设备控制中的应用，首先表现出通过自动化控制系统的应用、采取数字运算和分析的方式来操作和控制设备，在上述过程中所应用的程序以及计算比较简单，基于此发出操作指令对机电设备进行控制也具有较高的可靠性。比如通过上述控制系统的应用可以通过简单操作来控制井下风门的自动开闭，通过此种方式来代替传统的人工风门操控的方式，避免由于人工操作而导致风门开闭不及时、将风门撞坏或者风门关闭不严等问题。也就是说，通过自动化技术的应用可以减少上述安全隐患及其引发的安全事故，同时也节省人力资源支出，最终将此技术渗透到整个矿山生产环节中，有利于保障人员安全并提升生产效率。

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        4.2在胶带输送机控制中的应用
        将此技术应用于胶带输送机控制中可以做到人工控制方式无法做到的工作，实现机电一体化目标。比如通过自动化控制装置的应用来实时监控胶带输送机运行中的各项数据，通过数据分析来掌握此设备的运行指标和正常标准，基于标准要求可以自动调节此设备运行时电流的适当减小来控制其速度减慢，在监测到数据比正常标准低时还可以控制电流增加和运转速度提升，实现对此设备的自动化控制，减少设备空运行率，实现电费的节约和设备使用效率、运行效率的提升。
        4.3在矿井监测和监控中的应用
        目前我国将自动化控制技术应用于矿井监测、监控中的经验还比较缺乏，通常其中的关键技术和设备来自于国外，而且我国自主的机电自动化控制技术则相对落后，配套设备成本较高且质量较差。在目前我国各项科学技术不断进步的同时，也加大了对自动化控制技术的研究以及在矿井监测和监控中的应用，逐渐发展起符合我国矿井生产需求的自动化监控系统，在不断推广此自动化监控生产技术的同时，有助于提升矿井生产效率，同时也提升矿井生产过程中的瓦斯预警准确度和效率。
        4.4在采煤机中的应用
        采煤机作为矿山开采中的重要设备，通过变频器自动化集控技术在其中的应用，在保证采煤机牵引力足够的同时，可以实现电能利用率的提升，并且结合现场实际情况和需求对采煤机的行走速度和采煤高度进行控制，保证满足采煤需求。通过此技术的应用可以降低故障概率、提升自身性能和稳定性，同时也减少维修费用，具有操作简单等优点。
        4.5在矿山提升机改造中的应用
        传统的矿山生产中通常采取由继电器控制提升机的控制方式，通过自动化控制技术的应用可以改造上述提升机，也就是要移走原有操作台并进行新操作台的安装，同时要保证原操作台持续控制生产。在二者之间通过转化闸的安装，同时测试传动回路中闭环系统的稳定性，掌握设备工作状态参数并优化设备。将自动化技术应用其中，可以应用以变频器为核心的调速系统，在交流矿井提升机上的应用对传统交流转子串电阻分级调速的控制模式进行改变。通过上述改造，采取无极调速闭环控制的方式来控制其爬行速度，降低提升机运行和停止时的冲击力，保证其更加平稳运行。此外还可以实时监控其全过程运行状况并实现自动化控制，保证其安全与可靠运行。经过上述改造之后可以减少电网污染，但是需要在改造之后试运行一段时间之后保证其完整和稳定运行再投入使用。
        5结语
        随着目前矿山资源需求量的增加，为了满足经济发展要求，需要将自动化控制技术应用于矿山机电设备中，提升能源采集效率并降低容错率。在此应用过程中，通过自动化技术在矿山机电控制中风门控制、胶带输送机控制、矿井监测和监控、采煤机以及提升机改造中的应用，可以实现生产效率和综合效益的提升，降低生产成本，推动我国矿山开采事业的快速发展。
        参考文献：
        [1]唐磊.自动化技术在矿山机电控制中的应用研究[J].科技经济导刊，2019.
        [2]杨久富.探究自动化技术在矿山机电控制中的应用[J].世界有色金属，2019.
        [3]谭晓峰.自动化技术在矿山机电控制中的应用[J].中国化工贸易，2019，11（014）：104，106.