自动化控制技术在矿山机电中的应用与探究

自动化控制技术在矿山机电中的应用与探究

徐敬

中煤第三建设（集团）有限责任公司机电处  安徽省宿州市  234000

摘要：矿山生产工作的工作环境基本选择在山林等自然环境中。因此，活动过程复杂，对采矿工人的经验和技术要求较高。然而，考虑到自然环境对采矿工人工作和生命安全的潜在威胁，采矿工作需要机械设备和相关技术的辅助，以确保采矿作业的各个阶段都能实现安全、高效和高质量的产出。因此，提高矿山设备各方面的自动化是提高矿山作业流程、质量和安全的首要任务。因此，对矿山机电设备的自动化控制技术的实际应用进行较为准确的分析与深入研究，对矿企经济价值作出了现实意义上的贡献。

关键词：自动化控制技术；矿山机电控制；应用

中图分类号：TP273文献标识码：A

引言

随着矿山机电设备不断发展和升级，自动化技术在矿山机电控制中的应用越发普遍。自动化技术可以提高矿山机电设备的生产效率和稳定性，降低人为因素对设备产生的负面影响。因此，针对自动化技术在矿山机电控制中的应用进行研究意义重大，通过研究，明确自动化技术应用价值，把握自动化技术应用方向，使自动化技术与矿山机电设备有机结合，为矿山作业提供助力。

1 矿山机电自动化控制技术简介

在矿山机电控制领域，自动化控制技术占据核心地位，是一种基于数字化操作的控制操作方法。在采矿设备运行过程中，编程存储设备作为辅助输入计算指令，然后输入和输出相关数据。自动化控制技术稳定性好，操作简单，应用能力强，可以满足矿山机电控制的多样化应用需求。在实际操作中，各种模块和单元可以按规则进行分解和重组，确保了矿山机电控制的质量和效率，同时兼顾了整体稳定性和灵活性。自动化控制技术的应用优势也可以最大化。如今，国家对矿产资源的需求很高，自动化控制技术在矿山机电控制中的应用充分展示了矿山未来的发展趋势。在机电自动化控制技术领域，PLC技术是一个重要的组成部分，以逻辑计算和数值计算为支撑。它可以分析机电系统的运行数据，然后发布行动指令，以方便设备系统完成相关工作。PLC技术的应用要求掌握设备的实际运行情况，调整控制系统，确保设备运行效率的显著提高。

2 特点

1)保障煤矿生产的安全性和可靠性。目前，大多数大型煤矿都将信息技术与机电设备有效融合，在促进煤矿企业发展的同时，也提高了生产效率。将自动化技术应用于煤矿机电设备，可以极大地保证煤矿生产的安全可靠性。传统的采矿方法大多是人工操作，这可能会导致安全事故。自动化技术的引入可以有效地控制机电设备的运行。它不仅能够实现实时、动态的监测和控制，而且能够及时发现潜在故障，及时发现问题，并提供有效的解决方案，从而减少安全风险因素，提高生产效率。大部分矿区地质条件相对复杂，科学合理应用自动化技术可以为煤矿生产提供安全保障。2）它具有智能的特点。智能化是自动化技术的特点之一。技术的进步使智能技术无处不在，在各个领域都可以看到。智能化技术在煤矿机电自动化技术中也有很好的体现，因此煤矿机电自动化的特点之一就是智能化。在煤矿生产中，可以利用智能技术自动采集、传输、保存、分析和处理生产数据，从而确保煤矿机电设备的正常运行[1]。机电设备的智能化在保证生产质量的同时降低能耗。自动化技术的应用降低了机电设备的维护成本，减少了废气排放，为煤矿创造了安全、绿色、可靠的作业环境，降低了煤矿生产的风险系数。

3 自动化控制技术在矿山机电中的应用

3.1 矿山开采设备中应用

自动化控制技术在矿山设备中的应用是工业自动化发展的必然趋势。采矿设备是我国目前采矿过程中使用最广泛、最基础的作业设备。机电自动化控制技术通过对海量信息的快速分析和识别，实现早期工作计划的规划和调整。然而，由于矿山开发难度相对简单，开采过程对环境造成不同程度的破坏，对矿山工作的要求和规定将越来越严格，而自动化改造正符合上述要求。改造后的矿山机电设备由人工智能控制系统指挥，通过各个端口进行通信和交互。定期对开采条件和参数进行分析，以确定下一步工作是否需要进行调整，以实现安全、顺利的开采。

3.2 螺杆空压机控制中的应用

螺杆空气压缩机是矿山常用的压缩空气设备，广泛应用于井下通风、排水、矿山机械操作、起重等领域。在矿山中，通常使用多个螺杆空气压缩机的组合来满足不同的气体体积和压力要求。自动化技术在螺杆式空气压缩机的控制中起着重要作用。首先，自动化控制系统可以全面有效地监测螺杆空气压缩机的运行状态，确保其正常稳定运行。例如，该系统可以实时监测压缩机的进出口压力、速度、温度等参数，并根据实时数据调整螺杆空气压缩机的运行模式，提高工作效率。其次，自动化控制系统可以自动控制螺杆空气压缩机的启动/停止、更换、调整等操作，减少人工干预。例如，该系统可以根据实时数据自动切换螺杆空气压缩机的运行状态和模式，并设置工作参数，实现自动调整和更换，降低了手动操作的错误率和工作强度。最后，自动化控制系统可以实时监测螺杆空气压缩机的能耗，实现能源的优化利用，降低运行成本。例如，该系统可以实时监测和分析气流、电力、燃气等关键数据，以确定工作量和能耗，实现能耗的最优控制，降低矿山企业的能耗和运营成本。

3.3 在井下传送带中的应用

矿山资源的运输可以通过带式输送机实现，并通过机电自动化控制技术的应用，实现稳定、安全、连续、高效的运输。如今，技术水平显著提高，全自动带式输送机得到了开发和应用。机电一体化技术在其中发挥着重要作用。在CTS可控软件的支持下，它可以连续输送地下矿产资源，实现智能监控，保持带式输送机等机械设备的良性运行，降低设备故障的概率，满足采矿作业的实际需要。地下输送带依靠机电自动化控制技术实现连续输送，显著提高了整体运行效率，提供了更多样化的设备功能。但由于地下作业条件复杂，实际运输会耗费更多时间，运输过程中的安全系数相对较高。因此，在未来，自动化技术的应用还需要更多的研究工作。

3.4 自动化技术在煤矿监测系统中的应用

煤炭资源开采具有一定的风险，开采过程中存在许多不确定因素。因此，对煤矿生产过程进行动态监测是非常重要的。目前，大多数煤矿都建立了相对完善的监控系统，但在现实中，仍存在一些不足。煤矿企业正逐渐意识到，监控系统与自动化技术可以有效结合，最大限度地发挥系统的优势，主要体现在以下几个方面。1） 将地理信息技术融入监测系统，实时关注煤炭生产过程，有助于提高监测效果，确保生产顺利进行。2） 可根据矿区地质条件生成施工人员工作动态图像，显示施工人员具体工作状态，优化人员配置，监控作业人员安全状况。3） 有利于提高管理有效性。采用自动化人员定位系统，鼓励操作员规范行为，严格遵守操作要求。4） 如果发生突发情况，可以利用定位系统确定人员数量和位置，及时开展救援工作，为救援提供一定的指导，降低人员伤亡的可能性[2]。因此，自动化技术的应用有助于煤矿企业实现健康、长远的发展。

结束语

我国矿山机电自动化进程正跨入快速发展阶段，自动化控制技术也成为带动矿山开采行业快速发展的关键技术，但随着发展和时代的要求，前进脚步不能停歇。对此，矿山企业的专业研发人员要做好本职工作，善于利用自动化控制技术全面提升矿山机电自动化设备的发展，促进行业进步。

参考文献

[1] 杨重阳,杨其权,刘娟.矿山机电自动化控制技术应用研究[J].中国设备工程,2019(23):185-186.

[2] 华金龙，刘赟．自动化技术在矿山机电控制中的实际应用研究[J].中国新技术新产品，2019(02):11-12.