李鴻飛

摘 要：由于我國(guó)經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展，人民生活水平不斷提高，與此同時(shí)在開采中電氣自動(dòng)化技術(shù)得到很好的推廣與應(yīng)用。電氣自動(dòng)化的產(chǎn)生及應(yīng)用極大的提高了開采企業(yè)的工作效率，降低了生產(chǎn)成本。文章主要是對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)并結(jié)合其在開采中的應(yīng)用展開探討。

關(guān)鍵詞：露天開采；機(jī)械設(shè)備；電氣自動(dòng)化

中圖分類號(hào)：TD67 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2018）29-0181-02

Abstract： With the rapid development of economy and the improvement of people's living standard in our country， the electric automation technology has been popularized and applied in mining at the same time. The production and application of electrical automation greatly improve the efficiency of mining enterprises and reduce production costs. This paper mainly discusses the electric automation technology and its application in mining.

Keywords： opencast mining； mechanical equipment； electrical automation

隨著生產(chǎn)力水平的提高及科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，開采行業(yè)已逐步運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備，以提高開采效率，這是電氣自動(dòng)化應(yīng)用于開采行業(yè)的外在條件；隨著人們生產(chǎn)力水平和生活水平的提高，日常生活中人們的需求量不斷加大，開采企業(yè)不得不引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)設(shè)備以滿足人們的日常需求，這是電氣自動(dòng)化應(yīng)用于行業(yè)的內(nèi)在條件。電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用可以提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本、減少對(duì)環(huán)境的污染以及增加安全性等，這可能是其在行業(yè)得到廣泛應(yīng)用的原因。

1 電氣自動(dòng)化技術(shù)的定義及其發(fā)展

1.1 電氣自動(dòng)化技術(shù)的定義

在信息時(shí)代，電氣自動(dòng)化技術(shù)是電氣信息領(lǐng)域的一個(gè)分支，雖產(chǎn)生時(shí)間較短，但其發(fā)展迅速，現(xiàn)已滲透到人們的生產(chǎn)生活及日常工作中，并在高新技術(shù)領(lǐng)域擁有占據(jù)重要地位。在工業(yè)控制領(lǐng)域電氣自動(dòng)化技術(shù)主要表現(xiàn)在：運(yùn)用理論、儀表儀器、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及有關(guān)信息技術(shù)，對(duì)生產(chǎn)進(jìn)行控制、檢測(cè)、改善、決策、調(diào)度和管理，其目的是為了提高產(chǎn)量及效率、降低生產(chǎn)成本。確保工作人員安全的一項(xiàng)綜合技術(shù)。電氣自動(dòng)化技術(shù)是由自動(dòng)化軟件、自動(dòng)化硬件和自動(dòng)化系統(tǒng)三部分組成。

1.2 電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展

因?yàn)殡姎庾詣?dòng)化技術(shù)的廣泛運(yùn)用在很大程度上提高了生產(chǎn)效率，因此在生產(chǎn)應(yīng)用中的電氣自動(dòng)化也得到了發(fā)展并不斷完善，電氣自動(dòng)化技術(shù)的可操作性以及精密程度得到很大提高，集成方向性、知識(shí)密集化及功能多樣化是電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。而傳感器技術(shù)、通訊技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)等是電氣自動(dòng)化技術(shù)的核心技術(shù)，礦山開采企業(yè)在應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)時(shí)一般就是運(yùn)用這幾個(gè)核心技術(shù)。又因?yàn)榈V山開采企業(yè)工作條件比較特殊，相比于其他的工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)更加依賴于電氣自動(dòng)化技術(shù)，因此電氣自動(dòng)化技術(shù)在礦山開采企業(yè)中的應(yīng)用將更為廣泛。

由于電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用極大地提高了企業(yè)生產(chǎn)效率，所以電氣自動(dòng)化技術(shù)也在應(yīng)用中得以不斷發(fā)展，電氣自動(dòng)化的操控精密性和智能化越來越高，自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)呈現(xiàn)知識(shí)密集化、集成方向化和功能多樣化。而電氣自動(dòng)化技術(shù)的核心要素就是計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)和通信技術(shù)等，礦山企業(yè)對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用范圍一般就是這幾種核心技術(shù)。同時(shí)由于礦山企業(yè)的工作環(huán)境較為特殊，比起其他工業(yè)生產(chǎn)對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的依賴更為強(qiáng)烈，所以礦山生產(chǎn)中電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用在未來將擁有更廣闊的市場(chǎng)。

2 在開采中電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

2.1 在礦山開采中電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

近年來大量的機(jī)械設(shè)備制造商將生產(chǎn)目標(biāo)轉(zhuǎn)移到電氣自動(dòng)化上來。這些企業(yè)所制造的機(jī)械設(shè)備在裝節(jié)用量上得到了很大提高，并且在部分機(jī)械設(shè)備里增加了多個(gè)電機(jī)，并采用橫向放置的方法放置電機(jī)，這一系列的改動(dòng)均是表明技術(shù)水平的提高及科技含量的增加。尤其是在礦山采挖過程中，最常用的采礦機(jī)總裝機(jī)的功率得到很大提升，大部分的采礦機(jī)總裝機(jī)的功率為可達(dá)1000kV以上，而一些更為精良的采礦機(jī)總裝機(jī)的功率可達(dá)1500kV。這些擁有良好的工作能力及優(yōu)良的工作效率并且性能良好的電牽引采礦機(jī)，在許多礦山開采企業(yè)中得到較為廣泛的運(yùn)用。目前我國(guó)主要的采挖控制技術(shù)均是運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行工作的，而傳感器的使用使得實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)開采進(jìn)度的工作提上了日程，先進(jìn)的故障診斷系統(tǒng)確保了礦山可以更加安全快速的生產(chǎn)。電氣自動(dòng)化技術(shù)以及監(jiān)控技術(shù)在礦山生產(chǎn)中的運(yùn)用，極大的提高了企業(yè)的產(chǎn)量、生產(chǎn)效率和安全性，此外電氣自動(dòng)化技術(shù)的廣泛應(yīng)用使得采掘中的運(yùn)輸設(shè)備的承載量得到很大提升，運(yùn)輸設(shè)備的發(fā)展也更趨向于多元化。

采礦機(jī)一般是從中厚層起，發(fā)展至大功率、大采高強(qiáng)度、薄礦層的滾筒采礦機(jī)。從無鏈液壓牽引、有鏈牽引方式，逐步發(fā)展呈現(xiàn)在的變頻調(diào)速無鏈電牽引以及電磁滑差無鏈電牽引。而液壓支架的高度也從薄、中厚礦層至厚礦層，支架的型式由占主要地位的掩護(hù)式，逐步發(fā)展成為兩柱式的高位放頂?shù)V、四柱支撐式低位放頂?shù)V以及兩柱掩護(hù)式低位放頂?shù)V液壓支架等架型、在澳大利亞、德國(guó)、美國(guó)等開采較發(fā)達(dá)的發(fā)達(dá)國(guó)家，液壓支架電液控制系統(tǒng)得到了廣泛使用，液壓支架電液控制系統(tǒng)是為提高綜合開采工作面的產(chǎn)量和效率的重要設(shè)備，是采礦設(shè)備發(fā)展的必然趨勢(shì)。

提高開采的自動(dòng)化水平，可以更好地提高開采企業(yè)對(duì)資源的利用率以及提高工作效率，降低成本，減少勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)的安全性和穩(wěn)定性。所以國(guó)家非常重視電氣自動(dòng)化技術(shù)在開采中的應(yīng)用，政府也加大了扶持力度，給予充分的財(cái)政扶持，改善礦工們的工資待遇，扶持相關(guān)院校的發(fā)展；創(chuàng)新開采企業(yè)的建設(shè)理念，引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)，解放思想；加強(qiáng)開采設(shè)備制造能力，在國(guó)家的大力扶持下，有關(guān)企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)，增強(qiáng)自主研發(fā)的力度，加快創(chuàng)新化進(jìn)程。

2.2 在運(yùn)輸中電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

我國(guó)資源儲(chǔ)量巨大，是我國(guó)主要能源之一，其特點(diǎn)主要是：資源是一種不可再生，有極強(qiáng)的開采性和勘探性，具有極其復(fù)雜的開采過程。在開采過程中每一環(huán)節(jié)都尤為重要，電氣自動(dòng)化技術(shù)在開采過程中發(fā)揮了極其重要的作用，提高了開采效率。另外在運(yùn)輸過程中，電氣制動(dòng)化技術(shù)也是不可缺少的。

早在80年代初，開采企業(yè)的產(chǎn)量就已經(jīng)得到了很大提高，這正得益于自動(dòng)化設(shè)備的應(yīng)用。大中型礦井一般運(yùn)用的運(yùn)輸設(shè)備是膠帶運(yùn)輸設(shè)備，既能快速的將大量的從礦井下運(yùn)輸?shù)降孛?，又能通過運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控，既提高了運(yùn)輸效率又確保了運(yùn)輸過程的安全。隨著信息技術(shù)和可編程邏輯控制器技術(shù)的廣泛應(yīng)用以及分布式控制系統(tǒng)等系統(tǒng)和礦井安全生產(chǎn)系統(tǒng)密切結(jié)合，使監(jiān)測(cè)技術(shù)得到極大提高。膠帶機(jī)全數(shù)字直流調(diào)速系統(tǒng)的產(chǎn)生，更加強(qiáng)有力的促進(jìn)產(chǎn)量的提高；計(jì)算與工業(yè)電視焦點(diǎn)集中監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)明，也為我國(guó)的產(chǎn)業(yè)做出貢獻(xiàn)；晶閘管器件構(gòu)成斬波器技術(shù)的產(chǎn)生及運(yùn)用，斬波器具有極高的工作效率，它為運(yùn)輸設(shè)備的穩(wěn)定、安全提供了很好的技術(shù)支持；斬波器的發(fā)明和運(yùn)用也促進(jìn)了集合計(jì)算機(jī)和可編程邏輯控制器技術(shù)的新系統(tǒng)的產(chǎn)生；而交頻同步拖動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)與新型變頻技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展促進(jìn)了開采技術(shù)的逐步成型?，F(xiàn)如今大部分開采企業(yè)的提升機(jī)都以可編程邏輯控制器技術(shù)作為核心，為提升機(jī)建立安全保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。目前大部分開采企業(yè)的計(jì)算機(jī)監(jiān)控和安全部件均采用的是雙線回路技術(shù)，以確保系統(tǒng)設(shè)備的穩(wěn)定安全。

2.3 監(jiān)控系統(tǒng)中電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

到目前為止，我國(guó)幾乎所有的大中型礦山生產(chǎn)企業(yè)都安裝了監(jiān)控系統(tǒng)，與此同時(shí)還為安全監(jiān)控系統(tǒng)配備了配套裝備，如斷電儀、紅外線自動(dòng)噴霧、風(fēng)電閉鎖裝置及瓦斯遙測(cè)儀等裝置，從而保證實(shí)時(shí)監(jiān)控開采。然而壽命較短、種類較少、維護(hù)工作量較大及安全性穩(wěn)定性均較差是這些設(shè)備配套傳感器的缺點(diǎn)，這些缺點(diǎn)嚴(yán)重制約了開采過程中的安全性和穩(wěn)定性，為監(jiān)控系統(tǒng)留下安全隱患，同時(shí)也影響了監(jiān)控系統(tǒng)的可利用率。因此在開采中應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)時(shí)，一定要對(duì)自動(dòng)化設(shè)備的研發(fā)與改造給予高度重視，尤其是在生產(chǎn)過程中對(duì)傳感器的改造以及系統(tǒng)穩(wěn)定性的升級(jí)給予重視，以便為安全生產(chǎn)提供先進(jìn)的技術(shù)支持和保障。

3 礦山生產(chǎn)中電氣自動(dòng)化技術(shù)的具體應(yīng)用

實(shí)驗(yàn)及實(shí)踐表明，短長(zhǎng)壁綜采擁有極好的發(fā)展前景，為我國(guó)中小型礦山生產(chǎn)企業(yè)由短長(zhǎng)壁綜采取代巷柱式開采提供寶貴經(jīng)驗(yàn)。因此我國(guó)的大中型開采企業(yè)為確保長(zhǎng)期綜采工作面的工作效率以及效益應(yīng)當(dāng)采用新型綜采設(shè)備，這也將是未來機(jī)械化采礦的主要趨勢(shì)。新型綜采設(shè)備的特點(diǎn)：設(shè)備的工作能力巨大，通常功率在800kW以上的電牽引采礦機(jī)開采能力在每小時(shí)1000～1200噸左右，而破碎機(jī)、運(yùn)輸機(jī)和轉(zhuǎn)載機(jī)的生產(chǎn)力則為每小時(shí)500～2000噸不等；自動(dòng)化程度有了極大提升，既提高了企業(yè)的開采能力又實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化。為了配合采礦機(jī)的快速切礦能力，對(duì)采礦機(jī)做了一定的改進(jìn)，增加了自動(dòng)調(diào)高功能；采用由電液控制的液壓支架，從而實(shí)現(xiàn)刮板運(yùn)輸機(jī)、液壓支架和采礦機(jī)之間的自動(dòng)化控制；此外綜采設(shè)備有良好的工作性能，自動(dòng)化也提高了可靠性，最為突出的表現(xiàn)即開采企業(yè)提高了開采效率，增加了產(chǎn)量以及企業(yè)效益得到提升。

4 結(jié)束語

綜上，電氣自動(dòng)化的產(chǎn)生及應(yīng)用極大的提高了開采企業(yè)的工作效率，降低了生產(chǎn)成本。本文主要是對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)并結(jié)合其在開采中的應(yīng)用展開探討。當(dāng)前電氣自動(dòng)化技術(shù)在礦山開采中應(yīng)用極為廣泛，不僅提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率同時(shí)也降低了企業(yè)的成本，增加了效益，同時(shí)確保了礦山開采過程中的安全性和穩(wěn)定性得以提高，減少了對(duì)環(huán)境的污染。電氣自動(dòng)化技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展對(duì)于礦山開采的幫助極其明顯，因此礦山開采企業(yè)應(yīng)該努力探索電氣自動(dòng)化技術(shù)在日常生產(chǎn)生活中應(yīng)用，并對(duì)其中的缺點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn)，探索研究怎樣能使電氣自動(dòng)化技術(shù)在更多領(lǐng)域應(yīng)用，為開采企業(yè)和其他礦山企業(yè)的發(fā)展提供更多優(yōu)質(zhì)礦源。

參考文獻(xiàn)：

[1]代文博，王呂會(huì)，張燕濱，等.開采機(jī)械設(shè)備中電氣自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用[J].山東工業(yè)技術(shù)，2018（6）：85.

[2]郭莉莉.電氣自動(dòng)化技術(shù)在礦山機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用研究[J].山東科技，2017（5）：99-100.