摘要：随着科学技术的不断进步，矿山开采中使用自动化技术的范围越来越广。自动化技术具有操作简单、可靠性高等诸多方面的优势，特别是在矿山的生产过程中，胶带机、空压机、风门等机电设备配合自动化控制系统后，其整体的生产效率显著提升，有效实现了整个矿井的安全高效生产。
关键词：矿山机电设备；自动化；PLC；控制
前言
近年来，国家对矿产资源需求量的不断增加，使矿山机电控制设备在矿产开采工作中占据着越来越重要的地位，只有确保矿山机电控制设备的稳定、可靠运行，才能从根本上提高矿产开采效率，因此，对矿山机电控制设备的自动化技术进行研究，将有助加快矿山机电控制设备的更新换代，进而使其具有更高的稳定性与可靠性。
1矿山机电控制自动化技术的优势
对于矿山开采作业来说，由于作业地点位于井下，而井下环境又十分恶劣、复杂，这也使作业人员的人身安全极易受到威胁。此外，机电控制设备的操作流程复杂，并且涉及到诸多环节和技术操作，如果采用传统的机电控制技术，势必难以满足矿山开采需要，而且也非常容易引发安全事故。再加上矿山机电控制设备很容易受到井下环境的影响，这也使矿山机电控制设备普遍存在效率低、能耗高、成本大等问题，很容易影响到矿山的顺利开采。为了避免这些问题，将自动化技术应用于其中，可通过灵活组合各种模块来制造出所需的机电控制设备，这大大提高了机电控制设备的实用性与扩展性。并且，自动化技术有着明确而较为系统的编程流程，应用起来非常方便，在控制表达上既可利用逻辑图来实现，也可利用梯形图来实现，并且在控制过程中不需要操作人员参与其中，有效避免了安全事故的发生，提高了机电控制设备的安全性，并且在机电控制设备中还安装有PLC装置，该装置中的屏蔽模块与稳压模块，可有效避免外部环境对机电控制设备的干扰。
2自动化技术在矿山机电控制中的应用现状
自动化就是在生产过程中不通过人的参与就直接完成的生产过程。在这个过程中，信息的传输、生产逻辑判断以及最终的生产任务目标达成都是自动化的任务。自动化技术本身属于高新技术，所以对于使用者的技术水平、专业素质以及相应的队伍建设的高度都具有一定的要求。通过科学配置人才，提升技术的先进性，能够有效提升经济效益与社会效益。在行业的发展过程中，增强设备的采集信息、处理信息的能力，可以有效完成信息的分析、判断，从而使得自动化技术的应用水平更上一层楼。然而，目前由于各种模式、体制以及人才资源等方面的因素限制，目前国内大多数的矿山企业依然做不到全面的自动化，所以也在一定程度上影响到了行业的发展。
3自动化技术在矿山机电控制中的有效应用
3.1在胶带机中的应用
通过将PLC技术融入矿山机电控制体系，能够有效减少生产过程中工人的劳动强度，在提升工作效率的同时保证其安全性。而这一特点优势主要体现在机电一体化功能的实现，在矿山电气设备控制过程中的可自动操作对于整个系统的监控极为重要，它能够将监测的结果通过数据的形式进行反馈，对于整体设备的安全性极为重要。例如，在数据的监测过程中，如果监测的数据高于原有的标准设定值则会出现电流的自动降低情况，而使胶带减速；如果小于其设定值，PLC技术则会通过变频使电流值短时间内增大而提升运动速度，从而保证后续相关工作的有效开展。
3.2在矿井提升机中的应用
矿井提升机起到运输人员或物体上升或下降的作用，提升机的工作状态关系到工作人员和物体的安全，传统的提升机安装在地面上，使用继电器进行控制。自动化技术可以利用编程控制技术对继电器进行改良，将编辑变流器应用到提升机中，并将控制台安装到合适的位置，可以大大提高提升机的安全性和稳定性。在完成自动化提升机的安装后，技术人员要对提升机质量严格检查，定期维修和养护，确保提升机状态良好，保证工作人员的生命安全，提高工作效率和矿产开采质量。
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3.3在螺杆空压机中的应用
在矿山机电控制中，如果使用传统的空压机会导致其整体性能降低，螺杆式空压机包含PLC自动化控制技术后，其整体的可靠性显著增加，有效避免了原有传统空压机生产过程中的诸多缺点。螺旋杆式空压机的操作过程主要包括吸气—密封—压缩—排气等多个环节。工作原理为，在空压机内部转动过程中，螺杆之间的齿轮相互咬合使空气以及油进入空压机内，在其不断的转动过程中，将吸入的空气运至排气口，导致其内部的压力减小，最终排出空压机外。为了进一步有效减少排气量，需要对其传动速度进行控制，一般在空压机中安装变频器，当其排气量超过标准值时则会对其进行调控，从而使排气量回归正常范围，达到节约能源以及安全生产的目的。
3.4矿山胶结充填站自动化控制的应用
矿山胶结充填站自动化控制系统，由电源、监控器、打印机、测控仪表等部分构成。其中，电源共包括两种，分别为UPS电源，及DC电源。矿山胶结充填站运行的过程中，自动化系统可经操作网络M-NET，实现对生产参数的实时采集。且可将采集数据与数据库中的标准参数进行对比，判断两者有无差异，以及时发现生产过程中存在的异常。具体而言，矿山胶结充填站自动化控制系统的功能涵盖以下几方面：第一，仓内物料的检测，自动化控制系统可以进行缓冲砂仓和水泥仓料位的连续检测，在缓冲砂仓或者水泥仓的料位过低时，为操作人员提供报警，操作人员可以及时开启送料系统，提升仓内物料的含量；第二，水泥量和水量的控制，在矿山胶结充填站运行期间，自动化控制系统可以通过控制给料机的速度，控制水泥的添加量，并通过调节阀的控制，控制搅拌桶的水添加量，确保水泥和水混合而成的水泥浆浓度符合施工要求；第三，充填料搅拌桶的控制，自动化控制系统可以实现充填料搅拌桶中棒磨砂、水量、料位和充填料浓度等参数的控制，确保搅拌桶内的物料的减少量和棒磨砂、水泥浆及水添加量相同，真正实现自动化生产，提升矿山胶结充填站的运行效率和工作质量。
3.5智能行车控制系统的应用
（1）变频电机车。变频电机车具有司控驾驶模式、远程和自动驾驶模式切换。机车除了控制前进、后退、制动和速度外还应控制车灯和鸣笛。可以通过电控升降受电弓，同时需要检测受电弓下降的状态。机车采用排气制动，在断电和缺气的情况下，保证机车可靠制动，同时需要检测气缸的气压状态。
（2）智能车载控制器。智能车载控制器是智能行车控制系统的核心设备。它能通过行车智能控制软件自主接收运输调度指挥系统主机分配的运输任务，获悉运输路径信息，通过前视障碍物监测软件对路况实时分析识别，结合机车状态、定位信息和调度指挥系统状态等，进行自主运行调整、启停和速度控制等（与变频控制器主板通讯完成）。实现除放矿区域外的自动驾驶。智能车载控制器在运行过程中能自动计算速度，可根据直道、弯道、岔道等不同的路段进行动态限速设置，实现动态限速。
（3）前视障碍物监测系统。该系统是智能行车控制系统的眼睛，是无人驾驶系统的安全依靠。通过多个传感器协同工作提供全方位传感数据监测，然后进行建模，通过智能AI将监测的多路数据整合并智能识别为：障碍物、参照物、无关物体，并判断物体是否在轨道限界内、移动或静止。监测物体清单和列车运行状态整合形成全局模型，并不断自身学习。系统可全天候在恶劣环境稳定运行，可在白天、夜晚、雨水、粉尘、大雾、高低温等极端气候下有效运行。系统可在小于300ms的时间内有效探测到200m内障碍物。
结语：
综上所述，伴随自动化技术的发展，矿山机电控制的相关技术也在持续进步，越来越多的自动化控制设施在矿产资源开采中得到广泛应用，这不仅能够有效提升矿产开采的效率，更大大提高了矿产开采的水平。
参考文献：
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论文作者:黄明才,徐涛,巩国富
论文发表刊物:《基层建设》2019年第18期
论文发表时间:2019/10/18
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