黑龙江龙煤矿业工程设计研究院有限公司 黑龙江鸡西 158100
摘要：在科技不断发展下，矿产开采由传统人工开采逐渐完成向机械自动化开采的过渡，近年来我国煤炭矿山开采量居高不下，主要原因是人类需求的快速增加。随着各类自动化机械的不断融入，我国矿产开采效率得以提升。本文对自动化技术发展历程进行总结，并对其应用与效果进行分析。
关键词：自动化；矿产开采；实际应用；前景展望
引言
矿山设备中机械自动化技术的应用对于整体上提升矿山作业效率和作业水平等方面起着非常重要的促进作用。在当前矿山设备机械应用中，强化对自动化技术应用的分析具有非常重要的现实意义。
1 发展历程
在计算机、通信等技术不太发达的年代，矿井挖掘均由人工完成，生产效率受人为因素影响较大。为改善这一情况，自动化理论被提出，目前该项理论逐渐趋于成熟；设备制造阶段。在理论完善基础上，相关制造企业按照设计图纸和业主需要，将信息技术融入到设备制造中，在机械中安装智能化系统，操作员只需在操作界面上按下相关控制按钮，就能完成对各项开采作业。该阶段的矿产开采被称为半自动化阶段；技术和设备优化阶段。在半自动时代，各项技术和设备之间的衔接并不紧密，机械失灵、操作失误等现象经常发生，鉴于此种情况，研究者对相关技术进行优化，并优化机械设备中的智能系统，使其具备简单的自主意识。操作中若遇到问题，系统会自主做出反馈，及时控制作业过程，有效防止生产偏离设计方向，减少安全事故的发生。现阶段很多开采单位已经实现自动化开采作业，工作人员只需在控制终端对开采进度进行实时监控即可，并通过控制界面向设备下达指令。在科技水准不断提升的现代社会，自动化技术还有较大的发展空间。
2具体应用分析
2.1开采设备。
不同地质的开采，需要的开采设备也是不同的，通常设备类型按照作用形式进行划分，目前我国的煤矿开采机械主要包括采掘、钻探等。随着自动化程度的提高，开采的作业效率逐渐提升，我国煤矿产量呈现出连年增长趋势。在相关技术的支撑下，采矿机行进过程中的牵引力明显增加，其移动过程中受到的阻力被很好地消减。作业过程中采矿机出现故障的次数减少，维护成本降低，其使用寿命自然大大延长。同时，在科技的不断发展下，滚筒式开采装置被研制出来，极大改善了在开采中所遇难题。在技术和设备的不断优化下，矿产开采的安全程度得到很大提升，生产过程十分顺利，再加上近年来我国先后出台各项开采标准、废弃物排放标准，矿产开采效率提升的同时，有效保护开采地的生态环境。为更好地控制生产作业，可在矿山的适当位置安装监控、温度计以及湿度计，若设备出现故障可及时发现，根据作业现场温湿度的变化，可将开采进度控制在合理范围内，有效保证开采过程的安全。
2.2提升设备。
此设备是安置在挖掘好的矿井当中的，在地面和地下都有相应的装置，通常矿山开采使用的提升机体积较大。煤炭装在相应的容器当中，电机提供提升机的工作动力，在钢丝绳的牵引下完成煤矿的整个提升过程。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通过对该项技术的不断优化，很多矿产生产单位已经实现现场无人化生产，将PLC 作为控制中心，再加上计算机技术的辅助，整个提升过程只需极少数的操作员在控制中心操控即可，通过电缆、无线电等完成信息传输。此外，控制终端还设置有可视化装置，井下提升处于监控当中，这对提升作业的安全性有很大的促进作用。
在传统的矿井提升作业中，需要耗费大量的人力物力，工作压力较大且容易出现各种各样的差错。自动化的出现很好地解决了这一问题，机械代替人工完成提升作业，烟尘、矿产放射性不会对人体造成伤害。作业过程中出现问题的次数减少。为保证提升作业的顺利进行，定期的设备维护是必不可少的，若发现零件磨损严重或出现老化现象需及时更换，并在相应位置加润滑油，减少提升过程的摩擦阻力，进一步提高生产效率。
2.3运输设备。
经过长期的生产实践发现，利用输送带完成矿产的运输，是目前较好的一种的运输方式。其优点是单次运输量较大，且运输过程具有较高的稳定性，在自动化管理下，运输过程很少会出现事故。装载环节中，该项技术仍然有所体现，机械手在程序控制下自动完成矿料装载作业，工人的劳动强度降低，企业也无需支付高额的人工费，该项技术的融入，将以往人工运输的方式彻底改变，只要输送带设置合理，运输过程受到外界环境的影响就会大大降低，无论外界气温如何变化，机械式运输过程完全不受影响。节约生产时间的同时增加煤矿产量，需要的工人数量减少，只需培养操作能力较强的人员，在各项技术标准的约束下，完成相应的操控作业即可。
2.4远程监控。
监控装置通常和诊断系统是相互依存的，整个过程都需要电能的支撑。其工作原理如下：通过线缆将监控设备和控制中心连接起来，控制中心内部安装定位系统和故障监测系统，现场设备的工作状态会被监控记录下来，通过线缆传输到控制中心，系统通过数据分析找出故障产生的详细位置。对于智能化程度较高的系统，可针对故障给出相应的解决方案，监测系统同时连接报警装置，一旦出现故障技术员能够第一时间知道，参考给出的方案及时对故障部位进行修复。远程监控的实现，极大地保证矿产开采过程的安全性，同时减少设备故障引发的其它问题。
3 应用效果
在机械设备不断优化的过程中，各大企业逐渐认识到自动化设备在生产中起到的重要作用，因此近年来矿产开采中，机械设备的使用数量呈现出直线上升趋势，生产过程的自动化程度也在不断提升。矿产是不可再生资源，其凭借着较高的应用价值，在各个领域都有所渗透。我国对自动化的研究，可追溯到20 世纪80 年代，在雄厚资金的支持下，我国借鉴外国的优秀经验并结合本国国情，研究出适合本国矿产行业发展的技术和设备，实现了矿产开采方式的历史性突破。
自动化成为目前矿产开采发展的主要方向，照明、电力分配以及温度变化等都实现自动化控制，生产效率明显提升，再加上全方位的监控和管理，生产盲区基本扫除。整个生产系统的联动性增强，便于企业对生产过程进行集中控制和管理，设备相互合作形成一个庞大的自动化系统，设备之间是相互独立的，若某设备出现故障系统会自动切断对该设备的电能供应，并启动备用方案维持生产过程的正常运行。
4 发展趋势展望
目前我国政府十分重视对自动化技术的研究，尤其是矿产开采自动化，开采效率的增加意味着有更多的自然资源供人类使用，对该项技术的发展趋势进行总结就是智能化。现阶段矿产开采中的控制系统具有的是简单的思维能力，只能处理较为简单的问题。在未来的研究中，控制系统的自主意识会逐渐向人类的大脑靠近，其“思考问题”的深度和广度会进一步提升；环保化。传统矿产生产中，每年都需要更换大量的机械设备，这对环境保护是极为不利。为解决这一问题，在提高自动化程度的同时，要兼顾设备材料的优化，延长设备寿命，减少其维护和更换频率，尽量使用环保型材料，加速废弃物的降解速率；加快对技术型人才的培养。确保操作人员充分了解系统的构造及工作原理，明确操作规范，将设备的作用充分发挥出来。
结束语
综上所述，矿山设备中机械自动化技术的应用具有非常重要的现实意义，在实际应用中，能够从采掘设备、运输设备、矿井提升设备等方面实现自动化操作，强化机械自动化技术的研发和创新使用。结合实际，在符合矿山生产国情的基础上，整体上提升矿山设备中机械自动化技术操作水平，为持续性的提升我国矿山设备机械自动化生产效率发挥重要的促进作用。
参考文献：
[1]赵润芊. 矿山设备中机械自动化技术及应用分析[J]. 民营科技，2018（10）：43.
[2]任林. 自动化技术在矿山机电控制中的应用[J]. 械工程与自动化.2017（2）：208-209.
[3]李树新.机械工程中自动化技术的有效应用[J].山东工业技术，2016（19）：103.
[4]王国泉，张荣良，王凤.机械工程中自动化技术的有效应用分析[J].建筑工程技术与设计，2015（12）：99.
论文作者:孟琳
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第23期
论文发表时间:2019/6/19
标签：作业论文; 技术论文; 设备论文; 矿产论文; 机械论文; 过程论文; 系统论文; 《建筑细部》2018年第23期论文;