露天开采机械设备电气自动化技术研究

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随着生产力水平的提高及科学技术的不断进步，开采行业已逐步运用先进的技术设备，以提高开采效率，这是电气自动化应用于开采行业的外在条件；随着人们生产力水平和生活水平的提高，日常生活中人们的需求量不断加大，开采企业不得不引进先进技术设备以满足人们的日常需求，这是电气自动化应用于行业的内在条件。电气自动化技术的应用可以提高生产效率、降低生产成本、减少对环境的污染以及增加安全性等，这可能是其在行业得到广泛应用的原因。

1电气自动化技术的定义及其发展

1.1电气自动化技术的定义

在信息时代，电气自动化技术是电气信息领域的一个分支，虽产生时间较短，但其发展迅速，现已渗透到人们的生产生活及日常工作中，并在高新技术领域拥有占据重要地位。在工业控制领域电气自动化技术主要表现在：运用理论、表仪器、计算机技术以及有关信息技术，对生产进行控制、检测、改善、决策、调度和管理，其目的是为了提高产量及效率、降低生产成本。确保工作人员安全的一项综合技术。电气自动化技术是由自动化软件、自动化硬件和自动化系统三部分组成。

1.2电气自动化技术的发展

因为电气自动化技术的广泛运用在很大程度上提高了生产效率，因此在生产应用中的电气自动化也得到了发展并不断完善，电气自动化技术的可操作性以及精密程度得到很大提高，集成方向性、知识密集化及功能多样化是电气自动化技术的发展趋势。而传感器技术、通讯技术以及计算机技术等是电气自动化技术的核心技术，矿山开采企业在应用电气自动化技术时一般就是运用这几个核心技术。又因为矿山开采企业工作条件比较特殊，相比于其他的工业生产企业更加依赖于电气自动化技术，因此电气自动化技术在矿山开采企业中的应用将更为广泛。由于电气自动化技术的应用极大地提高了企业生产效率，所以电气自动化技术也在应用中得以不断发展，电气自动化的操控精密性和智能化越来越高，自动化技术的发展趋势呈现知识密集化、集成方向化和功能多样化。而电气自动化技术的核心要素就是计算机技术、传感器技术和通信技术等，矿山企业对电气自动化技术的应用范围一般就是这几种核心技术。同时由于矿山企业的工作环境较为特殊，比起其他工业生产对自动化技术的依赖更为强烈，所以矿山生产中电气自动化技术的应用在未来将拥有更广阔的市场。

2在开采中电气自动化技术的应用

2.1在矿山开采中电气自动化技术的应用

近年来大量的机械设备制造商将生产目标转移到电气自动化上来。这些企业所制造的机械设备在装节用量上得到了很大提高，并且在部分机械设备里增加了多个电机，并采用横向放置的方法放置电机，这一系列的改动均是表明技术水平的提高及科技含量的增加。尤其是在矿山采挖过程中，最常用的采矿机总装机的功率得到很大提升，大部分的采矿机总装机的功率为可达1000kV以上，而一些更为精良的采矿机总装机的功率可达1500kV。这些拥有良好的工作能力及优良的工作效率并且性能良好的电牵引采矿机，在许多矿山开采企业中得到较为广泛的运用。目前我国主要的采挖控制技术均是运用计算机技术进行工作的，而传感器的使用使得实时监测开采进度的工作提上了日程，先进的故障诊断系统确保了矿山可以更加安全快速的生产。电气自动化技术以及监控技术在矿山生产中的运用，极大的提高了企业的产量、生产效率和安全性，此外电气自动化技术的广泛应用使得采掘中的运输设备的承载量得到很大提升，运输设备的发展也更趋向于多元化。采矿机一般是从中厚层起，发展至大功率、大采高强度、薄矿层的滚筒采矿机。从无链液压牵引、有链牵引方式，逐步发展呈现在的变频调速无链电牵引以及电磁滑差无链电牵引。而液压支架的高度也从薄、中厚矿层至厚矿层，支架的型式由占主要地位的掩护式，逐步发展成为两柱式的高位放顶矿、四柱支撑式低位放顶矿以及两柱掩护式低位放顶矿液压支架等架型、在澳大利亚、德国、美国等开采较发达的发达国家，液压支架电液控制系统得到了广泛使用，液压支架电液控制系统是为提高综合开采工作面的产量和效率的重要设备，是采矿设备发展的必然趋势。提高开采的自动化水平，可以更好地提高开采企业对资源的利用率以及提高工作效率，降低成本，减少劳动强度，提高生产的安全性和稳定性。所以国家非常重视电气自动化技术在开采中的应用，政府也加大了扶持力度，给予充分的财政扶持，改善矿工们的工资待遇，扶持相关院校的发展；创新开采企业的建设理念，引进先进的技术，解放思想；加强开采设备制造能力，在国家的大力扶持下，有关企业应加强，增强自主研发的力度，加快创新化进程。

2.2在运输中电气自动化技术的应用

我国资源储量巨大，是我国主要能源之一，其特点主要是：资源是一种不可再生，有极强的开采性和勘探性，具有极其复杂的开采过程。在开采过程中每一环节都尤为重要，电气自动化技术在开采过程中发挥了极其重要的作用，提高了开采效率。另外在运输过程中，电气制动化技术也是不可缺少的。早在80年代初，开采企业的产量就已经得到了很大提高，这正得益于自动化设备的应用。大中型矿井一般运用的运输设备是胶带运输设备，既能快速的将大量的从矿井下运输到地面，又能通过运输监控系统实时监控，既提高了运输效率又确保了运输过程的安全。随着信息技术和可编程逻辑控制器技术的广泛应用以及分布式控制系统等系统和矿井安全生产系统密切结合，使监测技术得到极大提高。胶带机全数字直流调速系统的产生，更加强有力的促进产量的提高；计算与工业电视焦点集中监控系统的发明，也为我国的产业做出贡献；晶闸管器件构成斩波器技术的产生及运用，斩波器具有极高的工作效率，它为运输设备的稳定、安全提供了很好的技术支持；斩波器的发明和运用也促进了集合计算机和可编程逻辑控制器技术的新系统的产生；而交频同步拖动调速系统与新型变频技术的产生和发展促进了开采技术的逐步成型。现如今大部分开采企业的提升机都以可编程逻辑控制器技术作为核心，为提升机建立安全保护标准。目前大部分开采企业的计算机监控和安全部件均采用的是双线回路技术，以确保系统设备的稳定安全。

2.3监控系统中电气自动化技术的应用

到目前为止，我国几乎所有的大中型矿山生产企业都安装了监控系统，与此同时还为安全监控系统配备了配套装备，如断电仪、红外线自动喷雾、风电闭锁装置及瓦斯遥测仪等装置，从而保证实时监控开采。然而寿命较短、种类较少、维护工作量较大及安全性稳定性均较差是这些设备配套传感器的缺点，这些缺点严重制约了开采过程中的安全性和稳定性，为监控系统留下安全隐患，同时也影响了监控系统的可利用率。因此在开采中应用电气自动化技术时，一定要对自动化设备的研发与改造给予高度重视，尤其是在生产过程中对传感器的改造以及系统稳定性的升级给予重视，以便为安全生产提供先进的技术支持和保障。

3矿山生产中电气自动化技术的具体应用

实验及实践表明，短长壁综采拥有极好的发展前景，为我国中小型矿山生产企业由短长壁综采取代巷柱式开采提供宝贵经验。因此我国的大中型开采企业为确保长期综采工作面的工作效率以及效益应当采用新型综采设备，这也将是未来机械化采矿的主要趋势。新型综采设备的特点：设备的工作能力巨大，通常功率在800kW以上的电牵引采矿机开采能力在每小时1000～1200吨左右，而破碎机、运输机和转载机的生产力则为每小时500～2000吨不等；自动化程度有了极大提升，既提高了企业的开采能力又实现了机电一体化。为了配合采矿机的快速切矿能力，对采矿机做了一定的改进，增加了自动调高功能；采用由电液控制的液压支架，从而实现刮板运输机、液压支架和采矿机之间的自动化控制；此外综采设备有良好的工作性能，自动化也提高了可靠性，最为突出的表现即开采企业提高了开采效率，增加了产量以及企业效益得到提升。

4结束语

综上，电气自动化的产生及应用极大的提高了开采企业的工作效率，降低了生产成本。本文主要是对电气自动化技术并结合其在开采中的应用展开探讨。当前电气自动化技术在矿山开采中应用极为广泛，不仅提高了企业的生产效率同时也降低了企业的成本，增加了效益，同时确保了矿山开采过程中的安全性和稳定性得以提高，减少了对环境的污染。电气自动化技术的产生与发展对于矿山开采的帮助极其明显，因此矿山开采企业应该努力探索电气自动化技术在日常生产生活中应用，并对其中的缺点进行改进，探索研究怎样能使电气自动化技术在更多领域应用，为开采企业和其他矿山企业的发展提供更多优质矿源。

参考文献：

[1]代文博，王吕会，张燕滨，等.开采机械设备中电气自动化技术的运用[J].山东工业技术，2018（6）：85.

[2]郭莉莉.电气自动化技术在矿山机械设备中的应用研究[J].山东科技，2017（5）：99-100.

作者:李鸿飞 单位:广东省大宝山矿业有限公司采矿部