陳 臣

（中煤科工集團重慶研究院有限公司， 重慶 400037）

1 礦山自動化發(fā)展狀況

隨著新的采礦方法和先進采礦設備的涌現(xiàn)，傳統(tǒng)的采礦方式已經(jīng)跟不上時代的節(jié)奏，低效率、高強度的采礦作業(yè)已經(jīng)被新的自動化控制技術所取代，大大推動了礦山開采的效率。自動化技術作為提高生產(chǎn)安全、降低經(jīng)營成本的重要技術手段，在礦山的開采中得到了推廣。

對于礦山的開采，從采礦工作、掘進工作、礦物運輸、井下供電、井下排水等，都可以通過自動化控制技術進行，可在微處理器基礎上建立監(jiān)控和保護系統(tǒng)，讓礦山的開采在設備、性能、安全上實現(xiàn)自動化控制，增強礦山開采的效率。礦山自動化的特點是：以計算機和多種傳感器組成監(jiān)測、控制系統(tǒng)，對礦山開采實現(xiàn)連續(xù)監(jiān)測和保護，避免工作出現(xiàn)間斷或安全問題；自動化系統(tǒng)有良好的通信功能，在計算機上設置通信接口，能夠?qū)崟r通信，對采礦實現(xiàn)信息交互和集中控制；自動化系統(tǒng)中微處理器的功能非常強，處理信息的速度和能力越來越快，可以智能處理各種采礦作業(yè)[1]。

自動化技術在礦山的開采中得到了有效的應用，提高了礦山生產(chǎn)效率，降低了采礦成本，為提高采礦安全性和舒適度提供了新的發(fā)展動力。

2 自動化技術在礦山中的應用

隨著科學技術的不斷進步，傳統(tǒng)的礦山開采方式顯露出越來越多的弊端，在實際生產(chǎn)中經(jīng)常發(fā)生事故，給礦山的開采帶來了影響。為此，需要讓礦山實現(xiàn)數(shù)字化、信息化，加強礦山開采中自動化技術的使用。礦山當前的經(jīng)營目標是實現(xiàn)現(xiàn)代化開采，不斷更新和完善開采設備，加強礦山開采的可靠性、可減少性、易維護性，讓礦山實現(xiàn)自動化控制。

2.1 露天采礦移動箱變自動化

在露天礦山的開采中，移動箱變分布位置比較分散，極大地影響著設備的操作、維修，需要投入過多的人力和物力。而且移動箱變不能集中監(jiān)控，無法及時采集報警數(shù)據(jù)，一旦出現(xiàn)問題，將引發(fā)安全事故。在露天礦山移動箱變采用集中值守自動化技術，讓設備得到有效監(jiān)控，提升了報警信息的采集，可預防安全事故的發(fā)生。同時，可減少過多的人力、物力投入，方便維修人員掌握各箱變的電壓、電流、斷路器等狀態(tài)，更快地對故障點進行修復[2]。

2.2 選礦過程中磨礦自動化

對磨礦分級工藝進行自動化控制，建立合理的控制邏輯，實現(xiàn)球磨機的自動化運行。在磨礦工藝中，原有的人工操作和監(jiān)控被計算機取代，提高了磨機的磨礦能力，提升了磨礦效率和產(chǎn)品質(zhì)量。在選礦中，自動化技術可以實現(xiàn)對礦石性質(zhì)的自動判斷，主動對工藝參數(shù)進行智能調(diào)整，讓生產(chǎn)流程得到有效的控制。對選礦過程采用自動化處理，可充分發(fā)揮設備的效能，降低了工人的工作強度，提升了工作效率和產(chǎn)品質(zhì)量，為企業(yè)的生產(chǎn)增加了經(jīng)濟效益。

2.3 礦石運輸?shù)倪h程集中自動化

礦石開采后需要進行運輸，這需要借助皮帶輸送機來完成。傳統(tǒng)的礦石皮帶傳輸控制是利用單條皮帶獨立控制開停，不僅控制效果差，而且皮帶缺乏保護，容易出現(xiàn)撕裂、跑偏等現(xiàn)象，影響了礦山的輸送。當采用自動化控制技術后，可以實現(xiàn)多條皮帶的集中控制和檢測。通過多臺控制站組成控制網(wǎng)絡，形成不同規(guī)模控制，隨時監(jiān)控皮帶機的運行。給皮帶增加防撕裂、跑偏的保護裝置，一旦發(fā)現(xiàn)故障，就會自動停止皮帶機運行，大大增加了礦石運輸?shù)陌踩訹3]。

3 計算機技術在自動化控制中的應用

計算機技術在自動化控制中起到了非常大的作用，可以提升工作效率，有效降低生產(chǎn)成本和人力資源浪費，保證了施工的安全性，提升了企業(yè)的生產(chǎn)效益。而且計算機的處理功能和存儲功能都非常強大，可以在企業(yè)的施工中解決各種難題。

3.1 計算機技術在數(shù)據(jù)采集中的應用

計算機技術可以應用在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，可以自動化對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計和篩選。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)能夠根據(jù)生產(chǎn)中的一些指標對相關數(shù)據(jù)和標準進行控制，記錄超過標準的數(shù)據(jù)信息，然后統(tǒng)計和分析，最后顯示在相應的系統(tǒng)平臺上，方便工作人員進行處理[4]。

3.2 計算機技術在監(jiān)督控制中的應用

計算機監(jiān)督控制通過標準的模型，對生產(chǎn)狀況進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計和記錄，通過運算和分析，對實際生產(chǎn)情況作出有效反饋，同時將數(shù)據(jù)信息傳遞到數(shù)據(jù)控制系統(tǒng)中。監(jiān)督機制能夠?qū)ΜF(xiàn)場作業(yè)進行監(jiān)督和控制，需要處理大量的數(shù)據(jù)信息，因此需要計算機擁有較強的數(shù)據(jù)處理能力，而且存儲空間也要足夠。

3.3 計算機技術在順序作業(yè)控制中的應用

計算機技術是順序作業(yè)控制的核心內(nèi)容，可以讓整個活動中心受到控制和掌握。通過建立順序作業(yè)工序，保證生產(chǎn)工作能夠持續(xù)進行。計算機技術在自動化中得到重視，以嚴格的標準和要求保證生產(chǎn)的順序，同時也讓工作得到合理安排，提升了工作的質(zhì)量[5]。

3.4 計算機技術在數(shù)控設備中的應用

數(shù)控設備是工業(yè)自動化的代表，計算機技術在數(shù)控設備中得到了廣泛的使用。由于生產(chǎn)對象不標準、工作流程復雜，需要投入大量的人力、物力成本，降低了經(jīng)濟效益。數(shù)控設備采用計算機自動控制，能夠在減少人力投入的基礎上提高生產(chǎn)效率，讓工作質(zhì)量得到保障，推動了生產(chǎn)效益。

3.5 計算機技術在現(xiàn)場總線控制中的應用

現(xiàn)場總線控制主要用于分散目標的有效控制，可以對傳統(tǒng)控制中產(chǎn)品配置標準不一、產(chǎn)品互聯(lián)度低等問題進行改善。由于生產(chǎn)和施工中需要各項設備得到有效的連接，需要應用計算機技術對生產(chǎn)和施工現(xiàn)場進行總線控制，實現(xiàn)設備間的智能化、數(shù)字化、多向化。

4 計算機技術對于礦山自動化的應用價值

礦山企業(yè)為降低成本、提高經(jīng)濟效益，運用自動化技術來改善生產(chǎn)。其中，計算機技術對于礦山自動化起到了重要的推動作用。

4.1 計算機技術實現(xiàn)采礦計劃編制

采礦計劃是用精確的數(shù)據(jù)建立模型，可以幫助決策者對采礦工程作出合理決策，以降低成本投入，提升經(jīng)濟效益。好的采礦計劃能夠確定準確的開采地點，讓礦石的開采質(zhì)量最佳。為此，需要合理利用計算機技術對采礦計劃進行編制。地理信息系統(tǒng)、三維圖形顯示和計算機輔助設計等都是非常好的數(shù)據(jù)收集和分析技術，可以應用在采礦計劃的編制中。工作人員通過這些計算機技術，對礦山設計、生產(chǎn)計劃、設備應用等流程進行合理分析和研究，可以提升采礦計劃的編制進程。

4.2 計算機技術實現(xiàn)采礦自動化調(diào)度

礦山采礦自動化調(diào)度最能體現(xiàn)計算機技術的重要作用。在采礦過程中，對采場的設備進行監(jiān)控，用最佳算法對設備進行分配，使得物料和設備的使用達到最佳化。計算機在自動化調(diào)度中不僅可以實現(xiàn)車輛調(diào)度，還能實現(xiàn)設備定位、狀況監(jiān)控、物料跟蹤、礦石品位監(jiān)控、生產(chǎn)報告生成等功能。由于計算機技術的應用，給采礦自動化調(diào)度帶來了方便[6]。

4.3 計算機技術實現(xiàn)生產(chǎn)過程控制

在礦山開采中，采礦企業(yè)需要將決策變成具體的作業(yè)行動，涉及到生產(chǎn)作業(yè)、設備維護、支持系統(tǒng)等各個方面，這需要對采礦生產(chǎn)過程進行控制。采礦前，需根據(jù)經(jīng)驗或?qū)嵉胤治鼋⒛Ｐ?，需對采礦系統(tǒng)有一定的了解；準備一系列采礦設備，采礦系統(tǒng)裝有機械監(jiān)測定位系統(tǒng)、集成數(shù)據(jù)庫、地址信息系統(tǒng)、采礦計劃系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、自動化調(diào)度系統(tǒng)等。經(jīng)過準備后，可對采礦生產(chǎn)過程進行控制。通過自動化調(diào)度，自動監(jiān)控和指揮采礦活動，讓生產(chǎn)效率得到提升。生產(chǎn)過程控制能夠保證生產(chǎn)作業(yè)的穩(wěn)定性，以最小的投入來獲得最大的經(jīng)濟效益。在這樣的生產(chǎn)過程控制下，能夠縮短工作時間，加快工作進度，保證工人的安全，實現(xiàn)采礦的最優(yōu)化。

5 結語

在礦山的開采中，現(xiàn)代化的自動化技術起到了巨大的作用，讓開采環(huán)境得到提升，降低了工人工作的安全隱患，提升了工作效率。計算機技術的使用推動了礦山自動化控制，讓礦山開采工作更加智能。在科技快速發(fā)展的今天，計算機技術在礦山自動化控制中的應用會越來越重要，為金屬礦藏的開采提供信息化技術保障。

[1]胡松楠.工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中計算機技術的使用[J].中國高新技術企業(yè)，2014（1）：62.

[2]朱發(fā)智.淺析在自動控制技術實踐中計算機的應用[J].科技風，2016（16）：70.

[3]賈寶瑞.季樹太.張建強.化工自動控制系統(tǒng)應用分析[J].應用技術，2012（6）:160.

[4]宋慧欣.自動化技術助力“數(shù)字化礦山”[J].自動化博覽，2013（1）：27.

[5]周騰，原英君，王玉彬，等.自動化技術及其在礦山中的應用[J].技術與展望，2015（23）：44-46.

[6]莊波.淺談自動化技術及其在礦山中的應用[J].電子世界，2015（16）：63.