孫舒平

（洮南市礦業(yè)安全服務(wù)中心，吉林 白城 137100）

機(jī)電一體化技術(shù)在地下開采礦山的應(yīng)用研究

孫舒平

（洮南市礦業(yè)安全服務(wù)中心，吉林 白城 137100）

在當(dāng)前地下開采工程量不斷增多的背景下，機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛。機(jī)電一體化技術(shù)指的是包括機(jī)械、電子、信息以及控制等多個(gè)學(xué)科在內(nèi)的綜合性技術(shù)，它在地下開采工程中的應(yīng)用不僅可以有效降低開采的難度，而且也可以提高工程開采效率，減少不必要的問題產(chǎn)生，從而促進(jìn)工程開采質(zhì)量的提高。

工程開采；機(jī)電一體化技術(shù)；礦山

在對(duì)地下礦山進(jìn)行開采施工時(shí)，開采技術(shù)和開采工藝對(duì)于開采質(zhì)量具有重要影響，一旦開采技術(shù)選擇不當(dāng)就會(huì)大大增加開采的難度，增加開采風(fēng)險(xiǎn)。因此，對(duì)于工程單位來說，就需要將技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用作為重點(diǎn)來抓，機(jī)電一體化技術(shù)作為一種綜合性開采技術(shù)，它包含有多個(gè)技術(shù)學(xué)科，是當(dāng)前地下工程開礦中較為常用的一種開采方法。

1 機(jī)電一體化技術(shù)在地下開采礦山中應(yīng)用的意義

在當(dāng)前地下開采礦山中，機(jī)電一體化技術(shù)具有很好的應(yīng)用條件，從其作用發(fā)揮來看，它可以大大降低施工環(huán)境的危險(xiǎn)，確保整個(gè)施工環(huán)境的安全可靠，從而使開采活動(dòng)更為穩(wěn)定有序進(jìn)行。在對(duì)反饋系統(tǒng)和自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的利用下，可以依據(jù)所反饋的信息來實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的控制，確保設(shè)備可以在無人監(jiān)管下安全穩(wěn)定運(yùn)行［1］。

在當(dāng)前科學(xué)技術(shù)廣泛應(yīng)用的前提下，機(jī)電一體化技術(shù)在設(shè)計(jì)方面更加關(guān)注人性化，并且在功能設(shè)置上也更趨于完善和健全，精確度也會(huì)有明顯改善。地下開采礦山對(duì)于施工操作的精細(xì)化要求較高，需要重點(diǎn)對(duì)施工中可能出現(xiàn)的施工問題進(jìn)行事前防范，采用機(jī)電一體化技術(shù)一方面可以加快礦山企業(yè)的發(fā)展，另一方面也可以有效促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)的良性發(fā)展，從而確保開采企業(yè)的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

2 機(jī)電一體化技術(shù)的具體應(yīng)用

2.1 提升機(jī)方面

在地下開采礦山中，提升機(jī)設(shè)備是重要的生產(chǎn)設(shè)備之一，基于其作用原理它對(duì)于機(jī)械性能和電氣傳動(dòng)性能的要求比較高，結(jié)合當(dāng)前地下開采礦山現(xiàn)狀來看，所采用的提升機(jī)主要是數(shù)字化直流提升機(jī)，它是把驅(qū)動(dòng)和滾筒結(jié)合為一個(gè)整體，大大簡(jiǎn)化了設(shè)備結(jié)構(gòu)。同時(shí)，采用變頻技術(shù)和PLC技術(shù)也有效簡(jiǎn)化了設(shè)備的安裝，使得系統(tǒng)的組合更為便利，可以避免其它外界因素的干擾和影響，而且使用PLC外端電路和芯片統(tǒng)一控制的方法相結(jié)合，可以確保PLC系統(tǒng)同時(shí)具有軟件的基本功能和繼電器的系統(tǒng)功能，使其運(yùn)行的可靠性得到提升，從而實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)的目的，能夠在動(dòng)態(tài)和靜態(tài)雙重環(huán)境下調(diào)整電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，避免轉(zhuǎn)差沖擊現(xiàn)象的出現(xiàn)［2］。此外，它還可以實(shí)現(xiàn)減速點(diǎn)后備保護(hù)、錯(cuò)向保護(hù)、減速段超速保護(hù)以及二級(jí)制動(dòng)解除保護(hù)等，在提升機(jī)的工作運(yùn)行中，可以以自動(dòng)的形式對(duì)整個(gè)運(yùn)行過程進(jìn)行監(jiān)督控制，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)運(yùn)行中的相關(guān)參數(shù)和可能出現(xiàn)的問題，相對(duì)于之前的系統(tǒng)來講，它的維護(hù)工作量和耗電量都比較少，而且節(jié)能效果也非常好。

2.2 監(jiān)控和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方面

在地下開采礦山中，采用機(jī)電一體化設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)警和在線監(jiān)控等的功能，這其中的在線監(jiān)控指的是對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)、工作裝置、液壓系統(tǒng)以及制動(dòng)系統(tǒng)等在運(yùn)行過程中的工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制。而自動(dòng)報(bào)警則是指的是一旦故障發(fā)生，系統(tǒng)可以第一時(shí)間進(jìn)行自動(dòng)診斷并根據(jù)診斷的結(jié)果發(fā)出警報(bào)提示，維護(hù)人員可以在第一時(shí)間確定故障的產(chǎn)生部位，從而有效節(jié)省維修時(shí)間，并且降低了故障的影響范圍，使設(shè)備的使用期限延長(zhǎng)。

2.3 智能泵站方面

地下開采礦山的正常進(jìn)行離不開排水系統(tǒng)作保障，在排水系統(tǒng)中，礦井作為主要構(gòu)成部分，它的主要作用是排出井下的多余積水，為排水系統(tǒng)的可靠運(yùn)行提供保障。在現(xiàn)階段的礦山生產(chǎn)過程中，第一時(shí)間確定故障發(fā)生位置時(shí)是確保整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行良好的基礎(chǔ)。而大多數(shù)礦山開采單位所采用的排水系統(tǒng)，是在對(duì)原有智能系統(tǒng)進(jìn)行改造升級(jí)實(shí)現(xiàn)的。整個(gè)系統(tǒng)主要涵蓋有遠(yuǎn)端監(jiān)控、現(xiàn)場(chǎng)控制以及數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)和收集等三個(gè)部分，系統(tǒng)自身通過轉(zhuǎn)速傳感器、壓力傳感器以溫度傳感器等來實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的檢測(cè)和反饋，在對(duì)這些反饋信號(hào)進(jìn)行分析之后，可以發(fā)出需要的水泵控制指令。一旦水位上升的話，DCS柜就會(huì)將水位傳感器所發(fā)出的信號(hào)直接轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢宰R(shí)別的信號(hào)，之后再將這一信號(hào)傳送到計(jì)算機(jī)中，在計(jì)算機(jī)的辨認(rèn)下來發(fā)出相應(yīng)的控制啟動(dòng)柜的指令［3］。

2.4 膠帶運(yùn)輸機(jī)方面

在地下開采礦山中，膠帶運(yùn)輸機(jī)又可以稱之為是帶式傳輸機(jī)，它是基于運(yùn)輸材料在摩擦驅(qū)動(dòng)的影響原理下，在運(yùn)輸中會(huì)呈現(xiàn)出一種連貫性的特征進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。從它的結(jié)構(gòu)構(gòu)成來看，它的主要構(gòu)造是有兩個(gè)端點(diǎn)上緊套的閉合輸送帶和滾筒構(gòu)成［4］。這兩個(gè)部分的功能和作用發(fā)揮也是各有差異的，在機(jī)電一體化技術(shù)的具體應(yīng)用中，需要有針對(duì)性地對(duì)待。從應(yīng)用的效果來看，機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用在膠帶運(yùn)輸機(jī)中，就可以大大提升膠帶運(yùn)輸機(jī)的技術(shù)水平，而且也可以在很大程度上促進(jìn)運(yùn)行更為科學(xué)高效的帶式輸送機(jī)的研究和應(yīng)用。

3 結(jié)束語

在科學(xué)技術(shù)的發(fā)展帶動(dòng)下，機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)大，在各行各領(lǐng)域尤其是在地下開采礦山工程中取得了顯著的應(yīng)用效果。機(jī)電一體化技術(shù)作為一種綜合性較強(qiáng)的技術(shù)形式，它包含有機(jī)械、電子等等諸多先進(jìn)學(xué)科，逐漸成為了礦山開采綜合自動(dòng)化的基礎(chǔ)。從其在礦山開采中的實(shí)際應(yīng)用來看，它可以有效確保整個(gè)開采過程的安全性和可靠性，減少不必要的開采問題發(fā)生，而且也可以提高開采效率，促進(jìn)開采技術(shù)的創(chuàng)新和完善。

［1］韓國(guó)寶.機(jī)電一體化技術(shù)在地下開采礦山的應(yīng)用［J］.中國(guó)錳業(yè)，2012，（4）：35-37.

［2］孟鐵柱.礦山中機(jī)電一體化的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)［J］.世界有色金屬，2016，（8）：90-91.

［3］劉永剛.機(jī)電一體化在煤礦開采中的應(yīng)用［J］.煤礦機(jī)械，2014，35（11）：121-122.

［4］趙偉.淺談機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展及在煤礦的應(yīng)用［J］.煤，2010，（7）：93-94+118.

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