矿山电气自动化控制技术的创新应用

矿山电气自动化控制技术的创新应用

朱如东

辽宁金凤黄金矿业有限责任公司，辽宁省丹东市  118107

摘要：随着科技技术的飞速发展，自动化控制技术在矿山开采行业中也得到了较为广泛的应用。本文主要从自动供电系统应用、井下作业应用、矿山开采全过程管理以及矿山开采安全管理四个方面简要探讨矿山电气自动化控制技术的创新应用现状。

关键词：矿山；电气自动化；控制技术

前言：电气自动化控制技术主要是指借助电气控制系统来实现对相关电气设备自动化控制的技术，其技术应用目的在于提升生产活动控制管理效率，确保生产运营的顺利进行，保障其安全性与稳定性。而在矿山开采工作或矿山企业生产管理工作中积极地应用电气自动化技术，除了能够大程度提升开采及管理工作效率之外，更重要的是能够实现矿山开采过程的自动化与智能化发展，最终提升矿山开采质量[1]。不过，矿山电气自动化控制技术的应用过程中，仍旧无法避免技术应用难题出现，为此，相关技术人员、管理人员则应当加强电气自动化控制技术的创新探索，进而为企业追求更大经济效益奠定扎实基础。

1.自动供电系统技术创新应用

在传统的电气自动化控制设备工作情境下，尽管有自动化控制系统的支持，但实际工作工程中，仍旧存在经常漏电、电压过低、电流过大等供电系统问题，而遇到这类问题时，还是需要借助相应的人才操作进行纠正，如此一来，所投入的自动化技术成本无法收获应有效应，还有可能额外增加矿山开采的人力、物力、管理等成本。从这一角度上看，要想解决上述问题，提升矿山工作效率与质量，则务必要加大电气自动化控制技术在自动供电系统方面的创新应用。如可考虑实现供电系统的完全自动供电，在此情况下，如若自动化供电系统检测到系统内电阻、开关等原件出现了非人为因素的自动断电现象后，那么自动供电系统可以自动设置供电，进而保障整体供电系统的电压、电流稳定情况。接着，凭借供电系统的计算能力，还能够起到一定的监控整体系统电流的作用，防止出现电流过大、电压过低或漏电等供电故障问题。以MASCADA矿用电力自动化系统为例，该系统可起到遥测、遥信、遥控、遥掉以及遥视等五大矿用电力监视控制综合功能。其中，遥测主要是指通过电力自动化系统，可以及时、实时地采集到供电系统中各个工作电路的实际工作数据，并且将这些数据快速传送至计算机系统当中；遥信则是利用综合保护其进行电力系统中各类开关运行状态信息、故障状态信息的监测采集；遥控，顾名思义，是指借助计算机操作系统，远程实现对电力系统开关或者磁力启动器的管理与控制；遥调与遥视分别指利用计算机实现开关、磁力启动器或相关线路定值的调整、修改、储存及具体状态监控。与常规的电气自动化供电系统技术相比，MASCADA矿用电力自动化系统可实现功能增多，供电系统技术应用实效性与综合性均得以显著提升。

2.井下作业技术创新应用

由于矿山开采工作环境主要在井下，其环境相对恶劣，各类安全事故的发生风险相对较高。不难发现，电气设备能够长期稳定、安全的运行，与井下作业人员的安全情况息息相关，为此，在井下作业技术创新应用中，相关技术人员应当能够积极利用自动化技术进行井下作业的实时监控，一来，及时了解井下工作进度，便于快速搜集井下作业数据；二来，在实时监控技术环境下，也有利于进行井下作业安全事故的提前预测，从根本上提升井下作业的安全性与稳定性。具体而言，首先，技术人员可以结合具体工作环境来扩大数据信号的覆盖范围，值得注意的是，应当将井下巷道施工纳入具体的数据信号覆盖与监测范围，从而利用4G、5G通讯技术来实现数据信号的稳定传输。其次，可积极地利用信息技术来构建可实现自动化的通风控制设备，例如，可以将风机与传感器、信号处理技术、数据通讯技术、物联网技术等有机结合起来，在此情况下，技术人员就可以在同一时间全面获取矿井总回风风雅、风速、风量、出口气体温度、井下瓦斯浓度等相关通风信息，再配备具体的预警系统，那么一旦有可能出现井下安全事故，则能立即发出预警信号，最大程度减少井下安全重大事故发生。另外，为了降低井下作业的劳动强度，技术人员还可以将自动化开采、柔膜混凝土沿空留巷技术应用与具体井下作业，结合相应监控技术，真正实现以科技提升生产力。

3.矿山开采全过程管理技术创新应用

由于矿山开采工期普遍较长，其开采工作会设计到方方面面的、十分繁琐繁杂的内容，因此在传统的管理工作中，凭借单一管理模式可能无法实现矿山开采的全过程管理，而常规的自动化管理系统也因不具备健全完善的管理系统功能而未能展现电气自动化技术的应有工作职能。那么为了消除上述管理困境，切实提升矿山开采的全过程管理水平，技术人员可以从如下几个方面加强电气自动化控制技术的创新应用：①构建集监控、操作、优化等功能于一体的PCS管控体系（Process Control System，过程控制系统），基于该管理系统模式下，矿石质量控制、电气设备状态监测、仪表管理、专业生产系统控制、预测控制以及生产过程管控等全过程、全环节管理目的则能够同步达成。②构建MES管理体系（Manufacturing Execution System，工厂制造执行系统），从而将资源分配管理、生产计划管理、安全监控、生产数据采集以及远程生产调控等管理内容集合，进而实现对整体矿山开采生产的实时采集数据、控制与监督管理。③构建集核算、预测、市场管理于一体的DSS管理体系（Decision Support System，决策支持系统），将供应商管理、客户关系管理、数据库管理以及绩效管理等任务进行集中，进而帮助相关组织管理人员针对矿山开采全过程中有可能出现的快速变化及时作出决策；④构建集采购、生产、销售于一体的ERP管理体系（Enterprise Resource Planning，企业资源计划系统），以自动化控制技术为载体，优化企业资源，实现资源效益最大化，进而提升矿山企业的核心竞争力

[2]。

4.矿山开采安全管理技术创新应用

从一定程度上说，矿山开采工作属于高危作业类型之一，安全事故发生率以及安全事故中造成人员伤亡的概率均相对较高，那么在电气自动化技术的应用实际中，相关技术人员与管理人员则应当不断探索、加强其创新应用力度，通过提升电气设备的可靠性与安全性来保障矿山开采安全。例如，在实际开采作业中，可以加快研发出具有较高环境适应性的信息型、智能化作业机械设备，特别是对于那些危险系数较高的工作环节，可以加快实现机械设备生产，尽可能减少人力作业。与此同时，营造安全的作业环境，也是提升矿金开采安全性、减少人员伤亡事故发生概率的重要途径，那么技术人员可以尝试将综合机械与自动化技术相互融合，实现破、装、运、支、处等生产环节的机械一体化，提升作业效率，并适当地减少大型作业设备的反复进场，确保作业环境安全。又例如，技术人员还可以充分利用物联网技术、传感器技术、分布式信息处理技术、无线通讯技术等共同构建人员定位系统、有害因素预警系统、紧急呼救报警系统等，共同增强矿山开采安全管理，切实保障所有作业人员的人身安全。

结束语：加强矿山开采全过程管理技术的创新应用，无疑可在提升矿山开采作业质量的同时促进其管理工作水平的提高，而电气自动化控制技术应用应立足于电气自动化控制技术特点，同时结合矿山开采、生产作业实际需要，不断朝着科学化、智能化、可持续化方向加强技术创新。

参考文献：

[1]尹晓峰.矿山电气自动化控制技术中单片机的应用探讨[J].世界有色金属,2021(20):169-170.

[2]兰晋生.浅论电气自动化控制技术质量在矿山生产中的应用[J].中国石油和化工标准与质量,2021,41(24):183-184.