基于自动化技术的矿山机电安全控制分析

徐二亮

【摘 要】矿山开采过程中需要应用到大量的机电设备，由于工作环境复杂，自动化技术的应用为矿山机电安全控制提供了有力的依据。文章主要对矿山机电安全控制中自动化技术的应用展开探讨。

【关键词】自动化;控制技术;矿山机电;机电安全

随着各个行业生产持续增加能源量，煤矿资源具备中心地位。以矿山生产作为视角而言，矿井生产少不了一系列种类机电设备的应用，因此需要实时控制一系列设备和装置。当前时期的矿山机电生产务必实施全程的自动化控制，以使煤矿机电生产的整体效能大大提升。

1、矿山机电控制自动化技术概述

PLC技术是矿山机电控制自动化技术中的核心技术，其又叫作可编辑逻辑控制技术，该技术以数字运算作为设备的控制操作方法，在设备运行过程中，借助于可编程存储器来进行逻辑运算、算数运算以及顺序运算等相关指令，以此实现对各类数据的输入与输出。PLC技术无论是在稳定性还是可靠性上，都有着其他技术所无法比拟的优势，在设备操作上也非常简单快捷。PLC的组成部分包括编缉器、存储器、输入与输出端口、CPU、电源以及扩展接口等，数据、地址与电源是数据交换过程中的必要条件，可通过数据的交换来实现设备功能的各种控制。PLC具有非常强大的应用功能，其在矿山机电控制自动化技术中有着灵活的应用方式，不同单元和模块都可按照系统的具体需求来进行随意组合，从而使工业控制变得更加灵活、稳定。

2、矿山机电控制自动化的优势

2.1提高矿山机电控制的时效性

在传统的矿山开采中，机电设备存在效率低，成本高等缺点，由于是人为操作，很容易出现操作失误引发的安全事故，根据每年的新闻报道，矿产开采安全事故多发。自动化技术可以脱离人为操作自行运转，由自动化程序控制进行工作，可以有效避免操作失误，大大提升开采效率。同时，自动化技术有着明确的编程程序，控制简单易懂，利用自动化程序可以对各种工控模块进行重设，完成一些人为操作难以完成的任务。减少繁琐的人为操作程序，启动提前设置好的程序即可控制设备进行工作，提高矿山机电控制的时效性。

2.2提升技术安全性

技术安全性也是近些年来矿山机电设备应用中备受关注的话题。实际上，传统的机电设备虽然相对比较简单，维修的难度较小，但是其本身并不具备自我检测与修复的能力，这也就意味着一旦出现了故障，如果不及时发现，可能会由此引发安全事故。随着自动化技术的应用与发展，自动化的监测设备逐渐成为行业必不可少的设备建设环节，通过自动化的监测，能够随时掌握设备的最新状态与信息，同时能够了解到设备的运行安全性、稳定性，这些对于提升行业的发展水平，避免出现安全事故具有一定的帮助。

3、自动化技术的矿山机电安全控制分析

3.1绞车安全控制系统

绞车因其通用性高、体积小、使用转移方便的特点，被广泛的用于矿山工业中。当绞车在作业过程中，方向是不可控制的，这样就会使绞车偏离原来的轨道，容易产生危险，利用自动化技术能有效的对绞车的方向加以控制，从而避免安全问题的产生。在控制系统中安装自动计数元件，在绞车运作时能够将开关开合的次数准确的记录下来，当绞车发生偏离时，在周期时间内，记录下来的数据会发生异常多次的变化，通过控制系统中的自动计数元件数据的变化，发出事先设定好的相对应的指令，让绞车的开关与绞车的上方位置接触到，形成引力，让绞车能够沿原轨迹方向移动。若在周期时间内，记录下的数据没有发生异常的、多次的变化，通过控制系统的数据则不发生改变，也不会发出命令，绞车还可以继续在当前方向移动[1]。

3.2提升机中的应用

在提升机中应用自动化技术重点是结合对重力传感器的添加，控制重力为2.3t——3.5t间的范围，确保提升机一直维持的速率是3m/s，跟以往的提升机速率进行比较，具备更高和稳定的数据，最为显著的成效在于使提升机的应用功率变得更加稳定，以及减小了提升机的损耗，确保最大可能地增加提升机的应用年限。并且，PLC技术具备相应的可调控性，当提升机负载过载的情况下，PLC将推动系统启动，维持提升机在比较稳定的运行范围之内，不但可以确保整体运行系统的开展，而且能够减小提升机过载导致的损耗，因此能够保留安装监控系统的记录，要么是当时对操作单位发出警告，报告问题后再保养与维修提升机，从而使出现事故的危害性与可能性减小。

3.3井下风门中的应用

传统的机电控制中需要工作人员手动操作，进行风门的开启和关闭工作，由于风门两侧压力差很大，操作难度很大，若操作不慎會导致风门损坏，影响开采工作的进程。将自动化技术应用到机电控制中，转变为机器自动操作的模式，可以有效降低人为操作失误，使矿山开采更加安全和高效。自动化技术下的机电控制可以做到车辆检测和人员检测等日常工作。另外，自动化技术可以有效降低风门两侧的压力差，降低人力输出，减少风门损坏等情况的发生。

3.4运胶带机中的应用

在自动化技术的发展过程中，过去许多构想也得到了实现，其中就包括运胶带机设备。在该设备通过机电一体化，能够实现液压、制动以及电控等不同的功能，实现了设备的准确高效控制。整个过程中借助于PLC技术实现了状态的在线监测，一旦出现问题就可以通过对设备发出指令的方式来调节各种参数，比如说调整供电的电流或者调整闸门，确保胶带运送设备的运转效果等等，这些都是在技术应用过程中的技术优势[2]。

3.5螺杆空压机中自动化技术的运用

螺杆式空压机的工作过程分为四个阶段，分别是吸气吸油阶段、密封运输阶段、压缩阶段以及排气阶段。螺杆式空压机的运行原理是通过螺杆的转动，使空气与机油在螺杆与壳体的啮合作用下被吸进进气口，通过齿沟啮合面的转动来密封机油与空气，并将其运输到排送口，这时通过不断减少齿沟啮合面来达到压缩空气与机油的目的，直至齿沟啮合面与排气口重叠时，此时压缩的空气与机油便会通过排气口而迅速排出。将自动化技术应用于其中，可实现对螺杆的自动化控制，使螺杆能够自行转动，由变频器来调控螺杆的转动速度，这样不仅可确保排气压力稳定，还能有效降低能耗。

3.6防跑车门中的应用

煤矿作业中非常关键的一个组成部分是斜井输送，然而在工作实际中，跑车的情况非常容易形成。为了可以很好地处理这种现象，我们能够将一种安全门自动设备设计在矿山机电控制中，在安全门当中，重点结合PLC技术来自动开闭设备。一般在巷道中安装安全门，在平时维持关闭状态，只是在矿车将要至安全门的情况下才将开关触动，从而打开安全门。倘若存在跑车的情况，那么安全门能够自动地阻止矿车。鉴于此，结合安全门自动设备，不但可以防止损坏矿车，而且可以很好地防止事故的出现[3]。

4、结语

总而言之，基于自动化的系统功能相对全面，在矿山的机电设备安全控制过程中，对整体控制过程加以优化，使安全得到保障，减少的额外的经济支出，从而降低矿山工程的成本。同时改善了机电设备的工作效率，让工作人员也能够更加方便的操作，对自动化安全控制系统进行深入的研究有助于矿山工程的健康发展。

【参考文献】

[1]王得宏.探究PLC技术在矿山机电自动化控制中的应用研究[J].世界有色金属，2018（04）：53+55.

[2]曾令挥，罗书弟.浅谈单片机在矿山电气自动化控制技术中的应用[J].中国设备工程，2016（07）：58-59.

[3]景群.PLC技术在矿山机电控制领域的应用实践及思考[J].工业设计，2015（08）：129-130.