自动化技术及其在矿山中的应用

刘大欣

（河北钢铁集团矿业有限公司承德柏泉铁矿，河北 承德 067500）

我国目前在矿山生产中应用了自动化技术，但是与发达国家相较还依然存在有较大的差距。虽然自动化技术的应用可以大幅提高矿山生产过程中的安全性，加强对矿山周围环境的监控，但在实际的自动化技术应用过程中还依然存在一些问题，因此需要在自动化技术应用的过程中不断发现其问题所在，了解问题产生的原因，解决相关问题，使我国矿山生产能够更加高效安全，充分发挥自动化技术应用于矿山企业中的作用，为我国经济发展助力。

1 自动化技术的概念

一般来说，自动化技术指的是通过向计算机输入程序或是指令，使得设备能够通过程序或指令代替人进行作业。现在自动化技术已经广泛地深入到社会各个领域之中，大幅节约了工作的时间，提高了生产的效率，降低了在物力、人力上的耗费。特别是在高危行业中，自动化技术的应用可以替代人力进行一些高难度高风险的作业，极大降低了人员的风险系数，保障了大多数工作人员的生命安全，并且自动化技术还可以大幅提高生产作业的精确度，减少失误的概率。因此自动化技术的应用对于企业生产来说具有非常重要的意义，并且很多大学也都开设了自动化专业的课程，为企业培养优秀的相关专业人才。而互联网技术的不断发展进步也为自动化技术的发展提供了助力，使得自动化技术能够更加人性化，更加智能化。当前大多数企业都广泛应用的调控系统都运用了自动化技术，对企业的生产工作等都提供了较大的便利，效果也非常明显[1]。

2 自动化技术在矿山中应用的意义

如今自动化技术已经非常的成熟，为企业的发展管理以及行业水平的提升都做出了重大的贡献。然而在矿山行业中，大多数企业依然没有意识到自动化技术对矿山开采作业的重要意义，在矿山企业中，自动化技术并没有发挥其应有的效果，使得矿山企业的经济效益无法得到有效的提升。

现如今越来越多更加先进有效的，拥有更多功能的矿山开采机械设备已经发挥其效用。由此传统的矿山开采机械设备的缺陷也越发明显，在实际的运行作业中，传统的机械设备经常会发生故障影响生产开采作业，并且其维修的费用高难度也较大，在数据监测中存在明显的不足，已经无法满足当前矿山生产开采的需要。因此自动化技术的研究运用可以大幅提高矿山企业的数字化与信息化，利用信息化的平台对数字加工整理，再将其传给系统，对于提高现代矿山企业的生产效率有着非常大的帮助。由此可见在矿山行业中应用自动化技术是非常有效可行且必要的[2]。

3 PLC技术

PLC技术指的就是可编程的逻辑控制器技术，这种控制器是专门根据工业生产环境所设计制造的，它的操作途径是利用提前设计好的数字来对设备进行操作与运算，是一种高效实用的自动化电子装置。在PLC控制器的存储器中可以进行编程操作，存储相关命令的执行逻辑、算数、计数以及预算顺序等，并且PLC控制器还可以利用模拟式或者数字式来完成对数据的输入输出，由此满足对矿山生产活动与机电设备的控制要求。在实际的运用过程中，需要注意将PLC控制器与相关的外围设备按照规定的要求将其合为完整的控制系统，从而使得PLC控制器的作用得以充分有效的延伸以发挥其作用，使得PLC控制器的功能有效拓展。并且PLC技术具有高度的稳定性与可靠性，PLC技术还可以轻易使得其能与各个系统结合使用，编程语言的要求也并不高，操作简单易懂，所以PLC技术非常广泛地应用于矿山以及各个行业之中，并且充分发挥了其优势[3]。

4 自动化技术在矿山中的应用

4.1 螺杆式空压机中的应用

螺杆式空压机由于其可靠性与实用性，因此在矿山机电控制中应用十分广泛，螺杆式空压机也正在取代传统的空压机成为矿山机电控制中主要的空压机。螺杆式空压机的运行主要有四个环节，一是吸气，二是密封输送、三是压缩、四是排期，其在内部转动时，可以与壳体的齿沟啮合，以此在进气口吸入空气与机油。在与齿沟啮合转动过程中，螺杆式空压机会将油气进行密封并将其送到排气口中，齿沟啮合的间隙变小后会压缩油气，在齿沟啮合转到排气口时，压缩的油气就会被排出。在螺杆式空压机中安装变频器，就可以非常有效地控制螺杆转动的速度，对排气量进行有效控制。若排气量产生变化，就可以利用变频器改变螺杆的转动速度，控制排气量使其处于正常范围之间，确保排气压力的稳定性，以此来节约能源。河北省承德柏泉铁矿就是采用配备有螺杆式空压机的KQ-200D型潜孔钻机，该钻机采用高压螺杆空压机做冲击器动力，钻孔进尺快，采用液压伺服+电气控制系统，操作安全简便，易于维修，省时、节能、高效。

4.2 PLC变频调速控制系统在矿石破碎筛分系统的应用

PLC技术可以利用编程程序进行一些生产的操作性指令，使其控制各种不同类型的机械设备，拥有较高的可靠性与简易的操作。以河北省承德柏泉铁矿为例，通过PLC技术可以按照合理的设备顺序启动延时时间完成控制破碎系统各设备及皮带机的启停，还可以检测皮带运行速度，随时判断皮带运行速度是否正常，当发现皮带粘上泥水、主动滚筒磨损大、皮带异常卡死或给料量太大等情况时，可立即通过控制系统快速反应对设备停机，相比于传统的由人工进行设备启停，PLC技术控制可以避免由于人工以及其他因素产生的隐患。自动化技术的应用有效地解决了传统人工启停设备的隐患，解决了因此产生的一系列的问题，并且还可以减少因此工作而产生的人力，使其能够投身于其他更加需要人力的工作之中。PLC技术在我国矿山企业中的广泛应用，节约了企业的人力物力，使得矿山在生产过程中更加安全[4]。

4.3 矿山资源装卸中的应用

利用电子自动化技术对矿山资源进行装卸作业，相比于传统利用工人装卸更加高效快捷，避免了因为工人的疏忽失误而产生的问题，确保了装卸工作的安全。输送机在矿山资源运输中是非常重要的设备，在运输矿山资源的过程中，运输量大、运输费用以及良好的可靠性都使其成为了矿山资源运输的重点。如今在输送机中加入可编程控制器，使其成为控制系统，再综合利用相应的设备，可以充分确保对运输设备的有效控制与保护。并且这还可以应用于企业管理系统之中，使企业管理人员可以实时监控系统的运行状态，防止意外的发生。并且还可以与企业管理系统故障检测、软控启动以及保护系统等技术结合，改善设备的使用性能，提高企业的运行效率，为矿山工作人员提高充分的安全保障。

4.4 露天矿山采场箱变中的应用

在露天矿山采场中，移动箱变与开关站的位置都较为分散，使其在日常维护、操作等工作都非常不便，并且这也会耗费大量的人力、物力以及时间成本。过去移动箱变的网络状态无法集中监控，使得报警数据无法及时采集，这大大提高了安全事故的隐患。而自动化技术的应用，利用露天矿山采场箱变集中值守技术可以极大地降低人力巡检的强度，并且维修人员还可以实时了解各个箱变电流、电压、网络状态、报警信息以及断路器分合的状态，可以指导帮助维修人员更加准确迅速地对发生故障的设备进行修复。

4.5 在选矿过程中的应用

利用自动化技术对磨矿分级工艺进行实时动态监测，并且可以建立科学合理的控制逻辑以便对其进行实时动态调整。磨矿优化控制系统可以利用模糊的效能控制方式使得球磨机可以自动化工作，使计算机可以替代人力对工艺过程与生产设备进行实时动态的监控与操作，这样大大提升了球磨机磨矿的效率以及产品的质量。使得在磨矿细度稳定的情况下，尽可能提高磨机的处理效率与能力。自动化技术的加入可以使其完全自主对矿石性质进行判断，更加智能高效地联动调整工艺参数，使得高效优秀的控制策略管理一直贯穿于生产流程的全过程，充分发挥设备的能力，使产品的指标更加稳定，提高企业劳动作业率以及产品的质量。使得工人的劳动强度有效降低，降低企业的能源使用，确保企业工艺生产的流畅与稳定。

5 结束语

综上所述，随着我国科学技术的不断发展完善，将自动化技术应用于矿山中，可以大大提高矿山企业的工作效率，帮助其节约大量的人力、物力以及时间成本，提高企业的经济效益，当前自动化技术已经非常广泛地应用于矿山企业中。矿山行业作为一个高危行业，利用自动化技术可以大大提升矿山工作的安全性，最大限度避免各种事故对工作人员的生命安全产生危害以及对企业经济财产的保护。因此在矿山行业中应用自动化技术对于企业以及工作人员来说都是非常必要的，对于提高我国矿山行业的水平也有着十分重要的意义。