薛麗芬

（甘肅財貿(mào)職業(yè)學院，甘肅 蘭州 730000）

礦山工程實現(xiàn)機械自動化需要掌握礦山工程的整體工作流程，礦區(qū)工作人員依照現(xiàn)有的礦山工程自動化情況對自動化情況作出調(diào)整。機械自動化最終目標是實現(xiàn)整個礦山工程的施工過程中沒有人員操控[1]。最終目標一旦實現(xiàn)就可以節(jié)省礦山工程中所需要的勞動力資源。將機械自動化理念融入到礦山工程當中，可以提高礦山工程的礦產(chǎn)資源生產(chǎn)的效率?，F(xiàn)階段礦山工程的自動化設(shè)備配置不夠先進，礦山工人對自動化設(shè)備操作也不熟練，礦山工程的機械自動化程度較低。針對以上狀況，對礦山工程施工中機械自動化進行重新設(shè)計，提高礦山工程的機械自動化程度。

機械自動化解放了人類的雙手，只要有足夠的動力就要可以一直進行高強度的工作。提高施工生產(chǎn)效率。礦山機械自動化的設(shè)計過程中不僅需要考慮工作效率的提高程度，更應(yīng)該考慮礦工在工作時候的安全性，因此在進行機械自動化設(shè)計的時候第一要考慮的是員工的生命安全。

1 設(shè)計自動化礦山風門

礦井下的風門開關(guān)以往都是人工進行控制，但是風門開關(guān)控制是一項很危險的工作，而且人工控制風門的效率很低，如果可以設(shè)計自動化的礦山風門就可以避免曠工在風門控制的時候受傷木業(yè)可以提高風門控制的效率。將PLC電機安裝在礦井風門上，用于控制礦井風門的開啟和關(guān)閉。在礦井中作業(yè)很有可能會出現(xiàn)井內(nèi)外氣壓差別過大的情況發(fā)生，為了保證礦工的生命安全，PLC風門在感知到氣壓差發(fā)生變化時就會自動開啟風門[2]，等礦井中的氣壓重新恢復(fù)平穩(wěn)狀態(tài)，PLC風門自動關(guān)閉。礦工無需專門指派工人進行風門的開關(guān)，節(jié)省了人力，除此之外，人對氣壓的感應(yīng)沒有機械敏感，極有可能出現(xiàn)氣壓差已經(jīng)到了該開起風門的數(shù)值，礦工因為感知度不敏感或忙于工作忽略了此問題，造成安全事故的發(fā)生。因此設(shè)計自動化風門可以保證礦山工程的順利進行。

2 機電設(shè)備的自動化控制

礦山機電設(shè)備的控制以往也是由礦工來完成，但機電設(shè)備控制現(xiàn)階段也可以實現(xiàn)自動化，可將機電自動化控制裝備安裝在機電設(shè)備上，自動化控制裝備由電氣裝備、壓力機和機電自備器組成。機電自備器是整個自動化控制系統(tǒng)的動力來源[3]，主要依靠制動設(shè)備之間摩擦產(chǎn)生動力，動力經(jīng)過壓力機進行放大，最后通過電氣裝備的調(diào)節(jié)將動力用于機電設(shè)備的控制。

在機電自動化控制裝備中設(shè)置礦山的機電設(shè)備正常運行時的動力數(shù)值，但控制裝備中監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測到動力數(shù)值大于設(shè)定數(shù)值時候，會自動降低動力提供，減緩機器的運轉(zhuǎn)速度。當控制裝備中監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測到動力數(shù)值小于設(shè)定數(shù)值的時候，控制裝備則會加大制動設(shè)備之間摩擦力度，使電流釋放的數(shù)值增高，以保證機電設(shè)備在工作時候可以正常運轉(zhuǎn)。礦山一般處于地理位置較高的地區(qū)，維修工人發(fā)生事故第一時間到達礦山進行維修的可能性很小，所以需要安裝機電設(shè)備遠程監(jiān)控系統(tǒng)，確保隨時可以監(jiān)控機電設(shè)備的狀態(tài)，并對故障進行調(diào)試。維修工人一旦不能及時進行機電設(shè)備修復(fù)，發(fā)生故障需要實現(xiàn)機電設(shè)備的自動化處理，自動化控制平臺應(yīng)在第一時間將機電設(shè)備關(guān)閉，然后按照流程進行故障排查和故障維修，并將故障數(shù)據(jù)進行記錄和儲存，以便下次發(fā)生故障的時候及時識別并處理。

3 改造礦山提升機

礦山提升機主要依靠電力作為動力來源，但提升機的電力設(shè)備的穩(wěn)定性一直不高。為了保障礦山提升機的工作穩(wěn)定性需要將提升機的電力設(shè)備進行替換。礦山工程中使用最頻繁的就是連續(xù)式提升機，如下圖所示。

圖1 連續(xù)式提升機

在提升的電力設(shè)備中可連接兩個變壓器[4]，構(gòu)建兩組電路同時供電的供電模式，將提升機電流調(diào)節(jié)系統(tǒng)中加入軟件處理器，增加數(shù)字電流調(diào)節(jié)的監(jiān)控功能，避免提升機在工作過程中電流不穩(wěn)造成機器損壞。提高電力設(shè)備的穩(wěn)定性。

連續(xù)式提升機的操作臺要實現(xiàn)自動化操作需要將原有的操作臺一分為二，不一定是要將操作臺分為兩個，將原有的操作臺進行功能分區(qū)也可以，一個區(qū)域是提升機操作控制器、緊急按鈕、手動操作手柄和工作方式切換臺。另一個操作區(qū)域上安裝監(jiān)控系統(tǒng)、信號接收器和表盤。自動化操作不能沒有人工監(jiān)控來掌握提升機的實時狀態(tài)。當監(jiān)控發(fā)現(xiàn)了提升機可能會出現(xiàn)操作失誤時候，可直接在控制臺上切換工作模式。進行人為操作時候，提升機的PLC控制器也會使提升機處于高精度狀態(tài)，減少人為操作造成的故障。在進行礦山提升機自動化改造的時候一定要對提升機進行反復(fù)試驗，確保提升機可以滿足礦山施工的條件。

4 優(yōu)化礦資源自動化裝卸

礦石的重量一般都超過個人承重的生理極限，人工進行礦產(chǎn)資源額裝卸極容易造成礦山工程事故，運用電氣自動化設(shè)備進項礦產(chǎn)的裝卸可以有效的保障礦工的安全。傳送機是運送礦產(chǎn)資源的自動化裝置中比較好用的一種，傳統(tǒng)的礦資源裝卸中傳送機只能在礦山的平均高度處架設(shè)一臺傳送機，移動不夠靈活?，F(xiàn)將傳送機進行優(yōu)化，將傳送機與計算機相連接，計算機對傳送機的工作狀態(tài)進行可編程控制[5]，實現(xiàn)礦產(chǎn)資源自動化裝卸。在傳送機上方安裝攝像頭，礦產(chǎn)資源的實時裝卸情況都可以通過監(jiān)控進行全方位觀察。實現(xiàn)礦資源裝卸自動化和可視化。

5 對比實驗

5.1 實驗準備

以某礦山作為實驗試點，該礦山的施工面積為4.5萬平方米。礦山施工工期為5個月，對這五個月中的采礦流程進行實時監(jiān)控。將期間發(fā)生的安全事故全部記錄下來。使用傳統(tǒng)的施工方式、文獻中提到的施工方式以及本文重新進行機械自動化設(shè)計的施工方式進行對比。對比5個月時間內(nèi)安全事故發(fā)生的概率。

5.2 實驗結(jié)果分析

將基于上述實驗準備，將對比實驗中得到的安全事故發(fā)生的概率記錄，見下表。

表1 安全事故數(shù)據(jù)對比

由上表可知，傳統(tǒng)方式1在五個月工期內(nèi)共發(fā)生安全事故14起，傳統(tǒng)方式2在五個月工期內(nèi)工發(fā)生安全事故15起，而本文將礦山施工方式進行機械自動化改造之后僅發(fā)生3起安全事故，第1、2、5個沒有發(fā)生安全事故。機械自動化大大減少了施工過程人工作業(yè)的概率。因此工人安全事故的發(fā)生概率也大幅度下降，實驗證明將機械自動化與礦山工程施工進行融合有利于降低安全事故的發(fā)生概率。

6 結(jié)束語

本文基于礦山工程施工中機械自動化程度不高的情況對礦山工程的機械自動化展開深入研究，將機械自動化融入礦山工程的各個步驟中后生產(chǎn)效率進一步提升，人工工序的減少也最大程度上保障了礦工的生命安全。