矿山机电控制中自动化技术的应用

黄玉亭 王伯刚

摘 要：自动化技术在矿山机电控制当中得到普遍的应用。自动化技术主要用于矿山井下风门的开启与关闭控制以及矿山提升机的改造当中。自动化技术在矿山机电控制中的应用，不仅提高了矿山设备运行的安全性能，还使得老矿山生产的可靠性得到极大的提高。

关键词：自动化技术；应用措施；机电控制

前言

随着经济技术的发展，我国的矿产资源的需求量出现日益攀升的现象，为了满足社会发展的需要，我国矿产资源的开发也逐渐加大。在矿产资源的开发过程当中，机电设备的应用得到有效提高，矿产资源的开发效率，降低矿产资源开发成本，从而促进矿产资源的开发工作能够顺利开展。根据调查显示，我国的矿山机电设备正在逐渐向自动化方向发展，自动化技术当中的PLC技术，已经成为矿山机电设备控制当中的主要使用技术。PLC技术的应用可以有效的提高矿产资源的开发水平，促进矿产资源开发的安全性得到提高，实现矿产资源安全生产。本文对自动化技术在矿山机电控制当中的应用进行分析，仅供参考。

一、PLC技术

PLC技术是可编程逻辑控制器的简称，它是专门为工业环境下使用而设计出的采用数字运算操作的一种电子装置。在这一装置当中所使用的储存器可以编制程序，然后在内部储存当中执行各种操作指令，然后通过数字模拟技术进行输入和输出，从而对各种类型的机械以及生产活动进行控制。PLC能够与各个系统进行组合，同时还具有非常高的可靠性，其编程语言也相对较为简单，操作十分方便。PLC具有非常独特的优秀性能。其技术功能发展已经十分完善，同时还能够与各个系统进行灵活的组合，内部扩展功能也十分完善，从而使其具有较强的实用性。PLC具有非常简明的梯形图，逻辑，以及程序语言，只要编程人员对计算机知识进行简单的了解就可以对系统进行开发，因此PLC具有很短的开发周期，同时在现场对其进行调试时也十分方便。PLC程序还可以在线进行修改，再进行修改时，只需要将PLC的控制方案进行修改，就可以实现对机器控制的修改，不需要再将设备拆开改变设置。与传统控制技术相比，PLC还具有非常独特的技术优势，它有很强的抗干扰性能。PLC设备当中采用了屏蔽稳压等措施，从而使得内部电源对设备的干扰降到最低，同时还能保障PLC在恶劣的生产现场进行工作。PLC的外壳采用了密封抗震的封装结构，在矿产资源复杂的开发环境当中从而确保了PLC的稳定性，有效降低了PLC设备的故障率。由此可见，PLC技术具有非常方便灵活的性能，能够在矿山机电设备的控制当中进行广泛的推广应用[1]。

二、自动化技术在矿山机电控制当中的应用措施

1、在螺杆空压机当中的应用

矿山机电控制当中应用非常普遍的空压机为螺杆空压机。它与传统的空压机相比，可靠性与实用性都比较高，因此已经逐步取代了传统的空压机，普遍应用在矿山机电控制当中。螺杆空压机的具体运作过程为：螺杆在空压机的内部进行转动的时候，就会与壳体的齿钩进行相互指合，从而使得空氣能够从吸气口被吸进内部当中，在这一过程当中，还会同时将机油吸入。随后螺杆式空压机将吸入的油气进行密封，然后再输送到排气口当中，让油气在齿沟啮合间隙逐渐变小的作用下进行压缩。在齿沟啮合面逐渐转动到排气口方向时，螺杆式空压机就会排出压缩之后的油气。在螺杆式空压机当中设置变频器，就可以对螺杆的转动速度进行有效的控制，从而实现对空压机排气量进行控制。如果还是这样出现变化，就可以通过变频器将螺杆的转动速度进行改变，使得螺杆式空压机的排气量回到正常的控制范围当中，从而保证排气压力得到稳定节约资源[2]。

2、在矿山提升机改造当中的应用

在传统的矿山提升机当中，主要的控制元件为继电气，但是随着自动化技术的应用推广，可以进行编程控制的控制器以及变频器已经逐渐得到普遍应用，尤其是在矿山提升机的改造当中，自动化技术的应用价值能够更好的体现出来。自动化技术对矿山提升机的改造具体步骤为：先将原来的操作台进行搬移，以方便安装新的操作台，但是不要将原来的操作台进行拆卸，因为在对矿山提升机改造的过程当中还需要再次使用。接着安装新旧系统的转换电闸，方便对系统进行升级，同时还要保证系统在升级期间旧的系统能够正常使用。矿山生产的安全性要求是比较高的，因此在新系统安装完成之后，要对系统的质量进行严格的审查，让负责设备运行的工作人员参与到系统设备的安装当中，从而使得操作人员能够充分的了解到设备的具体安装方式，以方便之后的维修工作。PLC技术的应用，不仅能够提高矿山提升机运行的安全性，还能够极大的方便矿山提升机的操作，从而提高提升机的工作效率。

3、对于井下风门的自动开闭控制

传统的矿产资源开发当中风门的关闭，大部分都是由人工进行的，在进行风门开关的时候，由于风门内外压力相对比较大，从而使得风门开关的操作比较困难，在人工对风门进行操作时，也容易对风门造成破坏。自动化技术的应用能够有效的对风门禁线控制。在现代化的矿山资源开发当中采用远红外传感器，对来往的车辆进行检测，然后使用PLC技术对风门进行自动开启和关闭，这样有效地解决了人工操作当中所存在的各种难题，同时还节省了人工劳动力，对风门的控制更更具有安全性、可靠性。由于风门的面积普遍都比较大，从而导致了两次的压力差异相对较大，就需要较大的动力才能够将风门开启。为了降低开启时所遇到的阻力，可以在风门上，增加小窗，在开启风门之前，先将小窗打开，从而使得两侧之间的压力趋于平衡，这样就能够用很小的动力将风门打开。根据调查显示，目前在矿山企业当中推广应用的是由气缸传动带动风门，然后再利用小窗，从而实现将风门开启。自动化技术的发展使得矿山企业能够快速的将风门打开与关闭，不仅帮助企业节省了大量的人力资源，同时也提高了风门开启关闭的安全性能。

4、在防跑车门当中的应用

矿井作业当中，一个非常重要的部分就是斜井运输，在实际的生产当中，斜井运输经常出现跑车现象。为了有效的解决这个问题，可以在矿山机电控制当中设置一个安全门自动设备，在安全门中使用PLC技术，来实现安全门的自动开闭，安全门安装在巷道当中，不用时保持着关闭状态，当矿车在即将到达安全门时通过感应技术就可以打开安全门，如果出现跑车现象安全门就能够有效的阻止矿车，这样就能够有效的避免跑车现象的发生。安全门的使用不仅能够避免矿山由于跑车而造成的损害，还能够有效的避免矿车之间发生事故。

结束语

综上所述，自动化控制技术在各行各业当中都已经得到广泛的应用，在工矿企业当中更是占有重要的地位。通过自动化技术，对工矿当中的老旧设备进行现代化的改造，从而提高设备的使用功能，不仅为矿山企业节省了大量的人力物力资源还提高了企业对矿山机电的控制，从而使矿山的开采效率得到极大的提升，对矿产资源的开发提供了更多的帮助。自动化技术在矿山机电控制当中有效的使用，促进矿山机电控制的安全性能得到提升，确保了矿山开采人员的安全，企业要加强对自动化技术的应用，不断的利用新技术对原有的机电控制系统进行更新优化，设置专业的机电控制管理人员，定期对机电设备进行维护检查，以确保设备能够更好的运行，从而促进企业能够更好的发展。

参考文献：

[1]王坤山， 杨敬波. 矿山机电控制中自动化技术的应用探析[J]. 工程技术：引文版， 2016（7）：00287-00287.

[2]裴晓敏， 王悦. 自动化技术在矿山机电控制中的应用[J]. 工程技术：引文版， 2016（8）：00300-00300.