自動化技術在礦山機電控制的應用分析
時間:2022-06-02 08:31:10
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摘要:近些年,隨著社會經濟的繁榮發展,各大行業對礦產資源的需求量都在逐步增加,而傳統的礦山開采方式顯然已經無法滿足現今社會的發展需求。基于此種背景下,為了更好地提升礦產資源的開采質量和效率,就必須要實現技術革新,運用先進的自動化技術來提升礦山機電設備的智能化水平,從而為礦產企業的發展創造出更多的經濟效益。基于此,本文就著重圍繞礦山機電控制環節中自動化技術的具體應用進行了深入探究。
關鍵詞:自動化技術;礦山機電;控制;應用;建議
在礦山機電設備控制中合理運用自動化技術,是時代發展與科技進步所帶來的結果,同時也是礦產開采行業尋求發展的必然趨勢。通過先進的技術支持,不僅可以使礦產開采的質量和效率獲得進一步的提升,而且還能夠有效降低礦產開采環節中的危險性。因此,為了獲得更加穩定的發展,礦山開采行業就必須借助自動化技術的優勢來改善和優化傳統開采模式中的不足之處,為該行業的健康發展夯實根基。
1.傳統礦產開采模式的基本概況分析
礦山開采及生產環節相較其他領域而言有著許多不同之處,比如說煤礦的開采環境非常艱苦,井下的工作環境存在較多的不穩定因素,增加了其開采的危險性,尤其是礦井中的毒氣問題,假如不予以重視,極有可能會在生產環節中出現氣體爆炸或者工作人員中毒等情況,進而影響到煤礦資源開采工作的順利實施,同時也會給開采工作造成相應的經濟損失。傳統礦產開采模式主要依靠人工操作進行,這種模式中存在一定的缺陷和不足,比如對礦山機電運行程度的控制問題以及各種機電設備操作方式的差異性問題,假如操作人員不具備較高的專業能力,則極有可能會增加人工失誤情況的發生,從而影響到機電設備運行的穩定性和安全性,使開采成本無端增加,進而影響到整體的經濟效益。隨著科技水平的日益發展,將自動化技術合理運用于礦山機電控制之中,能夠實現機電設備中各類型控制模塊的多元化組合,并且還可以進一步優化控制模塊編程系統,使自動化的控制效果得到進一步的提升,這樣做可以有效縮減生產的工作量,同時還可以結合礦山機電現場的實際情況作出合理調整。
2.自動化控制的必要性及優勢
(1)必要性現階段,隨著資源需求的不斷增加,礦山生產的機械設備也必須不斷進步。在此基礎上,合理優化和升級采礦工藝,主要體現在提高礦山機電設備的數量和性能上。自動控制技術可以實現設備的無人操作,整個設備的操作更容易,所需人數相對較少,有效降低了生產過程中的投入成本。同時,自動化技術也可以有效地提高礦山生產的安全性。由于參與生產系統的人員較少,可以防止事故發生,減少人員傷害,提高整個礦山生產的安全系數。(2)優勢由于該礦的作業過程大部分在地下完成,該礦的實際地下環境相對復雜,有時溫度較高,礦體開采過程中釋放出有毒有害氣體,可能對工人的健康構成一定威脅。同時,機電設備的操作過程相對復雜,有許多連接和不同技術的組合。在傳統的控制模式下,機電設備的安全性能低,手動操作成本高,能耗大。在此基礎上,自動化技術對提高機電設備的整體能力起著重要作用。機電設備的控制過程一般包括對不同類型模塊的控制,自動化可以實現不同模塊之間的靈活組合,保證每個模塊都有其相應的實用性和延展性,相應的編程程序更清晰。自動控制技術在實際生產過程中可操作性強,使用過程相對方便。通過流程圖可以實現其整個操作過程,操作過程中對人員的需求較低。為了適應復雜的井下生產環境,有必要借助自動化技術實現對井下機電設備的控制。同時,為避免干擾設備上的外部環境,PLC應包括穩壓模塊和屏蔽模塊。
結合礦山開采各個環節來看,機電設備在其中發揮著非常重要的作用,它的運行效率和控制性的優良直接關乎著礦產資源的開采效果和質量。但是,通過上面論述不難了解到,傳統礦山機電設備主要是依靠人工操作,這種模式使礦產企業的生產成本無法得到有效縮減,對企業生產的經濟效益有著非常不利的影響。因此,伴隨時代的發展和進步,運用自動化技術來改善傳統礦山開采模式中的缺陷和不足是勢在必行的。針對礦山機電控制中自動化技術的應用優勢而言,我們可以結合以下兩點進行分析:其一,使礦產開采的質量和效率得到了大幅度的提升。通過在礦山機電控制中運用自動化技術,使整個生產流程得到了簡化,并且還能夠為機電設備運行的穩定性和安全性提供堅實的保障。不僅如此,在自動化技術的運用階段,還可以有效縮減人工成本的投入,避免了人工失誤情況的發生,從而為礦產企業帶來更加豐厚的經濟效益。其二,自動化技術的參與還使機電設備的運行質量有了更好的優化,在以機電設備高效運行為基礎的前提下,使整個開采環節的安全性得到了保障,大大降低了安全事故的發生概率,使工作人員的生命安全免受威脅。由此可以分析得出,在礦山機電控制中運用自動化技術是推動礦產企業走向可持續發展道路的重要途徑,對于礦產開采行業的未來發展皆具有非常深遠的意義。
4.礦山機電控制中自動化技術的具體應用分析
(1)在礦山膠帶機中的具體應用在對礦山膠帶機進行控制時,一般會運用不同類型的自動裝置和電力系統使外在力量的制動力發生改變,該裝備具有優秀的可控性特點,可以通過充足的傳送力使工作期間的傳送速度發生變化,并且還可以對其數據信息進行更好的完善。在具體的運行環節中,通過設置相關數據來對井下的情況進行檢測,在減緩系統數據運行速率的同時來提升系統的平穩性。將自動化技術運用在礦山膠帶機的控制環節中,通常會借助KZP系列盤式自動控制技術來對礦山膠帶機的整體運行情況進行實時把控,并及時給出反饋結果,與此同時還會生成相應指令,來對礦山膠帶機的自動化系統進行監控和檢測,并結合檢測到的數據信息發出相應的調節指令,以此來保障礦山膠帶機運行狀態的安全性和穩定性。例如:PLC應用于礦井膠帶機的控制原理圖。其原理見圖1。(2)在井下風門中的具體應用礦山開采環節中主要是通過人工操作來實現風門的開閉,井下風門由于承受較大壓力,所以在開閉的實際操作中會給工作人員增加相應難度,并且還有著一定的危險性。因此,為了有效改善這一問題,就應合理運用自動化技術來加強對井下風門的控制效果,比如說通過紅外線感應器來對車輛進行檢查,縮減人工操作的流程,并運用具備編程功能的操控器來實現對風門的自動開閉,從而確保車輛的正常通行。除此之外,工作人員還可以通過操控器來合理調節井下的壓強差,使風門啟閉時的安全性得到進一步的提升,在具體的工作環節中,應確保兩端壓強差的平衡性和穩定性。(3)在安全車門中的具體應用結合傳統的工作模式來看,其中跑車現象發生的頻次較高,如果不妥善解決該問題,必然會影響到開采工作的順利實施。通過對自動化技術的合理應用,可以設立安全門自動設備來對各種設備的啟動實施合理控制,同時將該技術運用到巷道中,就可以更好地保證安全車門在不工作的時候一直處于關閉狀態。在礦車進入工作現場時會自動觸碰開關開啟安全門,這樣可以有效降低跑車現象的發生頻次,確保機電設備控制的有效性。除此之外,通過自動化技術的運用,還可以有效避免礦車受到任何損壞,從而達到縮減生產成本的目的。(4)在提升機中的具體應用伴隨科技水平的不斷提升,自動化技術也得到了相應的優化和完善,在以往的礦山提升機中運用的繼電器控制被帶有編程功能的控制器所取代。在具體的工作環節中,通過自動化技術的合理應用,為提升機的安全運行提供了必要的技術保障。在對礦山提升機進行改良時,應把之前運用的操控平臺進行拆除,然后裝置最新的操作平臺。除此之外,針對傳統控制系統的改良而言,應需要裝置帶有轉化性能的電站,這樣做才可以保證在整個生產環節中依然能夠運用舊的操作系統,從而保證整個生產環節免受影響。針對礦山開采環節而言,必須要保證機電設備運行的平穩性,這就需要技術人員充分落實好相關設備的調試和檢查工作,并在準備階段對機電設備實施合理調整,在多次試驗達標之后,才能夠投入到實際的工作環節中。假如在使用階段出現任何問題,則應該立即停止使用,同時針對問題源頭制定出妥善的解決措施,盡全力來降低安全風險,使自動化技術的應用效果和效率得到進一步的提升,從而為礦產企業創造出更多的經濟利益。例如:變頻電控系統應用于提升系統,見圖2。(5)在螺桿空壓機中的應用在礦井機電應用過程中,與傳統空壓機的功能相比,機電控制具有較強的實用性和較高的穩定性,在空壓機的應用中逐漸推廣。螺桿式空氣壓縮機在設備運行過程中的四個基本步驟是:抽油、抽氣、壓縮和排氣、密封和運輸。其主要工作原理是:通過旋轉空氣壓縮機中的螺桿,驅動殼體的齒輪槽與螺桿交叉連接,使油和空氣從吸入口進入機體。隨著網面和槽體的不斷旋轉,螺桿式空氣壓縮機關閉內部油和空氣的密封,并將其輸送至排氣口。隨著齒輪槽嚙合面的逐漸減小,油和空氣被壓縮,直到齒槽的嚙合面到達排氣接頭,從而將壓縮空氣和油釋放到螺桿空氣壓縮機的外部。為了有效控制螺桿式空氣壓縮機運行期間的排氣量,應控制螺桿的旋轉頻率。一旦排氣量超標,空壓機可以通過控制變頻控制裝置來調整旋轉頻率,將空壓機的排氣量控制在合理范圍內,不僅可以保證排氣壓力的持續穩定,同時也要避免不必要的能源浪費。
5.結束語
隨著科學技術的進步,自動化技術在社會經濟發展的各個領域得到了廣泛的應用和普及,它可以應用于更復雜的工作環境,如采礦。將自動化技術應用于風門、螺桿式空壓機、輸送帶等礦山機電,不僅對它們實現了有效的控制,而且為公司帶來了顯著的經濟效益。自動化技術的使用有助于提高礦產資源開采效率,加快企業公司的發展進程。綜上所述,將自動化技術合理運用于礦山機電控制中有著非常深遠的意義,該技術的融入不僅能夠使礦產開采的質量和效率獲得顯著的提升,還可以確保開采環節的安全性和穩定性,從而為礦產企業帶來良好的社會及經濟效益。因此,礦產企業應該注重對自動化技術的合理運用,使機電設備的自動化管理水平獲得進一步的提升,從而有效降低人力資源的投入,實現對生產成本的合理控制,在提升礦產企業綜合實力的同時推動礦產企業的可持續發展。
作者:趙劍 單位:陽煤開元礦調度信息中心
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