余世春

摘 要：機電一體化指的是集控制、信息和機械為一體的一種技術(shù)，目前，已經(jīng)在礦山施工中得到了廣泛的應(yīng)用，基于此本文對地下開采礦山中機電一體化應(yīng)用進行探討。

關(guān)鍵詞：地下開采 礦山 機電一體化 應(yīng)用

中圖分類號：TD942 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）05（a）-0085-01

在地下礦山開采的時候，改良工藝和技術(shù)創(chuàng)新是保證企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)，使用的開采工藝是否先進直接影響了礦井的生產(chǎn)能力，為了保證礦井施工高效、高產(chǎn)的目的，要盡可能使用先進的采礦技術(shù)。在工業(yè)控制自動化技術(shù)的不斷發(fā)展下，機電一體化技術(shù)在礦山開采中得到了廣泛的運用，推進了企業(yè)快速、高效、安全的發(fā)展。

1 地下開采礦山應(yīng)用機電一體化技術(shù)的意義

在地下采礦中應(yīng)用機電一體化設(shè)備可以提高施工環(huán)境的安全度，降低施工人員的作業(yè)強度，在保證生產(chǎn)安全、降低能耗等方面都有重要意義。通過利用反饋系統(tǒng)和自動檢測系統(tǒng)，可以根據(jù)反饋的信息控制和條件設(shè)備，保證了設(shè)備在無人值守的情況下安全運行。

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，機電一體技術(shù)在設(shè)計方面會更加人性化，功能方面會更加完善，精準度也會更進一步的提升，通過在礦山開采中使用幾點一體化技術(shù)，不僅加快了礦山企業(yè)的發(fā)展，同時也積極推動了地方經(jīng)濟的快速發(fā)展。在地下開采中應(yīng)用幾點一體化技術(shù)不僅對礦山的綜合實力將進行了提高，奠定了干凈、完全、高效的礦山企業(yè)基礎(chǔ)，同時也提高了礦山企業(yè)的社會效益和經(jīng)濟效益。

2 機電一體化在地下開采礦山中的主要應(yīng)用

在礦區(qū)開采面積逐漸增加，企業(yè)井下戰(zhàn)線的逐逐漸增加，傳統(tǒng)的礦山開采施工效率低、施工人員多、單位生產(chǎn)能力消耗量大的情況已經(jīng)不在符合當(dāng)前礦山企業(yè)的發(fā)展要求，想要持續(xù)不斷的發(fā)展下去，需要對落后的生產(chǎn)能力進行淘汰，對能耗比較高的設(shè)備進行改進，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級和轉(zhuǎn)型的目的，同時，這也是未來礦山企業(yè)發(fā)展和生存的基本要求。

2.1 機電一體化在提升機中的使用

在采礦的過程中，提升機是重要的生產(chǎn)設(shè)備，對其機械性能和電氣傳動性能的要求的比較高，當(dāng)前礦井提升機屬于自動化水平比較高的一類設(shè)施。當(dāng)前主要使用的提升機為數(shù)字化交直流提升機，通過將驅(qū)動和滾筒融合成一個整體，極大的簡化了結(jié)構(gòu)，使用變頻技術(shù)和PLC技術(shù)間化了設(shè)備的安裝，系統(tǒng)組合便利，抗干擾性能提高，而且使用PLC外端電路和芯片統(tǒng)一控制的方法相互結(jié)合，使PLC系統(tǒng)同時具有軟件功能和繼電器系統(tǒng)功能，有效的對提升機的可靠性進行提升，此系統(tǒng)有良好的硬件和軟件保護環(huán)境，達到了軟啟動電動機的目的，可以在動態(tài)和靜態(tài)的情況下對電動機的轉(zhuǎn)動速度進行隨意調(diào)整，不會出現(xiàn)轉(zhuǎn)差沖擊的情況，運行穩(wěn)定，有效的降低了對機械造成的沖擊強度，提高了系統(tǒng)的可操作性，可以進行手動、全自動、半自動運行，除了可以進行常規(guī)保護，還可以進行減速點后備保護、指示器斷軸保護、給定方向記憶保護、錯向保護、減速段超速保護、二級制動解除保護，在提升機運行的過程中，系統(tǒng)可以自動監(jiān)控整個運行過程，可以對運行過程中的相關(guān)參數(shù)以及所有可能會影響設(shè)備正常運行的相關(guān)問題進行監(jiān)控，具有故障報警和顯示功能。和原系統(tǒng)相比，維護工作量和耗電量降低，有良好的節(jié)能效果，電控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較簡單，編程方便，運行穩(wěn)定性良好。

2.2 在監(jiān)控和檢測系統(tǒng)中的應(yīng)用

在礦山采礦的過程中，利用機電一體化機械可以達到自動報警和在線監(jiān)控的功能，其中在線監(jiān)控指的是對轉(zhuǎn)動系統(tǒng)、工作裝置、液壓系統(tǒng)、制動系統(tǒng)等工作過程中的工作狀態(tài)進行檢測和控制，自動報警指的是在有故障出現(xiàn)的時候，系統(tǒng)可以進行自動診斷，并發(fā)出警報，準確的指出故障位置，讓工作人員迅速找到故障出現(xiàn)的位置，節(jié)省了維修時間，降低了維修費用，提高了機械設(shè)備的使用年限。

2.3 機電一體化在智能泵站中的使用

在礦山生產(chǎn)和建設(shè)的過程中，礦山排水系統(tǒng)是主要的組成部分，是礦井正常成長的重要方面，作為排水系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，礦山排水系統(tǒng)主要負責(zé)井下排水，保證排水設(shè)備穩(wěn)定可靠的運行。在礦山生產(chǎn)的過程中，如何及時找出設(shè)備出現(xiàn)故障是保證系統(tǒng)運行穩(wěn)定的基礎(chǔ)。當(dāng)前，大部分礦山的智能排水控制系統(tǒng)是通過對原智能系統(tǒng)進行改造得到的，系統(tǒng)主要由遠端監(jiān)控、現(xiàn)場控制和檢測、數(shù)據(jù)的檢測和收集三個方面組成，系統(tǒng)主要利用轉(zhuǎn)速傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器等信號進行反饋和檢測，利用控制計算機分析反饋信號后，發(fā)出控制水泵的指令，在水位上升時，DCS柜會把水位傳感器發(fā)出的信號轉(zhuǎn)變成可以使計算機識別的信號，然后傳送到控制計算機中，控制計算機在對收到的信號進行辨別后，發(fā)出控制啟動柜的相關(guān)指令。在泵運行的時候，溫度傳感器、電流互感器等設(shè)施利用DCS柜轉(zhuǎn)換傳送給控制計算機，達到全程監(jiān)控水泵運行工況的目的，當(dāng)發(fā)現(xiàn)水泵出現(xiàn)異常運行的情況時，控制計算機會發(fā)出命令水泵停止運轉(zhuǎn)的指令，同時，會將備用水泵啟動，并做好控制數(shù)據(jù)的記錄工作，此系統(tǒng)通過使用遠端安全監(jiān)控系統(tǒng)，可以實時進行動力環(huán)境設(shè)備和門禁設(shè)備的報警，第一時間將現(xiàn)場手機的影響資料和報警信息傳送到網(wǎng)絡(luò)管理中心和中控室，由遠程操作和中心遠程指導(dǎo)進行險情的排除，技術(shù)對事故進行處理，保證泵站在無人值守的情況下，仍然可以正常的運行，實現(xiàn)了泵站智能化操作和現(xiàn)代化管理的。

2.4 機電一體化在通風(fēng)井中的使用

在地下礦山采礦時，礦井通風(fēng)是主要是設(shè)備，其運行的節(jié)能性，可以有效的降低礦山的是狗狗能耗。在進行地下礦山開采時，隨著開采年份的增加，巷道深度會逐漸增加，產(chǎn)量也會逐漸增加，需要的通風(fēng)量也會逐漸增加，在選擇礦井通風(fēng)機的時候，一般是根據(jù)最大開采量需要的風(fēng)量為基礎(chǔ)，會留有一定的余量，在礦井投入生產(chǎn)后，通風(fēng)機會長期處于低負載運行的狀態(tài)。

另外，因為礦山井下作業(yè)不均衡，各個時間段對風(fēng)量的需求量也不同，以前在調(diào)節(jié)礦井的風(fēng)量時，會通過調(diào)節(jié)擋板的方法來進行調(diào)節(jié)，雖然方法比較簡單，但是經(jīng)濟性不是很好，為了可以取得良好的節(jié)能效果，可以在主通風(fēng)機的自動變頻系統(tǒng)上使用編程控制器，通過以編程控制器為核心， 達到節(jié)能的目的。某礦產(chǎn)公司通過在風(fēng)井中使用自動化變頻系統(tǒng)，不僅提高了主風(fēng)機運行的穩(wěn)定性，而且調(diào)節(jié)起來非常方便，達到了全自動操作的目的，在保證正常供風(fēng)的基礎(chǔ)上，每年可以節(jié)約上百萬元的電費。

2.5 機電一體化在膠帶輸送機中的應(yīng)用

膠帶輸送機又叫做帶式傳輸機，主要是利用運輸材料在摩擦驅(qū)動的影響下，會呈現(xiàn)出連貫性的特征進行運轉(zhuǎn)，在使用的過程中，膠帶傳輸機主要是有兩個端點上緊套的比合輸送帶和滾筒構(gòu)成。通過在膠帶輸送機中應(yīng)用機電一體化技術(shù)，極大的提升了膠帶輸送機的技術(shù)水平，在某些程度生促進了高速帶、大運輸量、大功率、長距離曲線等帶時輸送機技術(shù)的應(yīng)用和研究。

3 結(jié)語

總而言之，機電一體化技術(shù)作為了當(dāng)前企業(yè)需要重點掌握的一項技術(shù)，已經(jīng)成為了地下礦山開采中的自動化基礎(chǔ)，在礦山的挖掘、運輸?shù)确矫娴玫搅藦V泛的推廣和運用，提高了我國礦業(yè)生產(chǎn)的整體能力，為實現(xiàn)安全、潔凈、高效的礦業(yè)生產(chǎn)打下了良好的基礎(chǔ)。

參考文獻

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