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电气自动化在智慧矿山的应用初探

孙宇青

吉林省广顺矿业股份有限公司

摘要: 如今是现代化社会高速发展时期,在经济的推动作用下我国工业化进程加快。矿山的生产环境和生产条件都具有一定的特殊性,因此想要提高矿山的开采效率和开采质量,矿山开采企业有必要采用电气自动化生产设备、控制设备等,实现智慧型矿山的建设,帮助矿山企业能够达到社会效益和经济效益双收的目的。基于此文化针对电气自动化在智慧矿山的应用进行详细分析。
关键词: 电气自动化;智慧矿山;应用
DOI:10.12721/ccn.2023.157346
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随着各种现代化技术的不断涌现,矿山行业得到了十分显著的发展,各种智能化技术例如无人值守、计算机辅助制造、综合办公自动化过程控制等均被使用到了矿山行业当中,实现了智慧矿山的建设。下面文章将会针对电气自动化在智慧矿山中的应用展开详细论述。

1在智慧矿山中采用电气自动化的意义

1.1减少成本,提高安全性

将电气自动化技术应用到智慧矿山当中,包括了采矿机、监控系统、提升机等智能设备等,这些智能化设备具有众多优势,对采矿工作的安全性提供了保障的同时还提高了采矿的自动化程度。过去在对传统采矿方式进行使用的过程中,由于缺乏对智能化设备的应用,需要使用大量的劳动人员,当对电气自动化技术进行使用后,不仅缩减了对劳动人员的使用,还在很大程度上提高了矿产资源挖掘的效率和精准度,同时矿产生产运输和清理的效率都随之得到了提升,相比较从前节约了大量时间,减少了对能源的消耗,为矿山开采也带来了更多的经济效益。

1.2提高矿山监管的效果

通过对电气自动化技术的使用,矿山的监管效果得到了提升,矿产生产由原来的单一生产方式向多元化的生产方式发展,同时控制服务质量和效率均得到了很大程度的提升。矿山生产过程是一个比较复杂的过程,关系到了较多的内容,其技术标准和安全等级更是存在一定的差异。只使用人工监管方式是无法确保其矿山开采效果的。因此为了提高矿山的开采效果对电气自动化开采方式进行了充分应用,从而实现了对矿山开采的针对性、标准化监管,使得监管的效率和质量得到了很大程度的提升。

2智慧矿山的发展现状

2.1缺乏合理的规划与设计

在建设智慧矿山时,需要对其建设过程进行合理化设计,但是在实际建设过程中却存在着较多的缺乏合理化设计的现象,有些厂家会抓住缺乏严格标准的漏洞打乱竞争的有序性,严重阻碍了智慧矿山的顺利建设。

2.2缺乏专业之间的互动

在对智慧矿山进行建设时,其建设过程中的重点内容为实现矿山的信息化,但是在实际建设过程中却往往不能结合实际,当遇到建设问题时无法使用专业化知识对问题进行合理化分析。在同一个智慧矿山建设过程中却没有采用同一的平台来解决建设问题。

2.3“信息孤岛”现象

中国智慧矿山建设过程中已经取得了初步的成绩,在网络不断发展的背景下,智慧矿山建设过程中整合大量信息,但是即便如此这些信息也并未实现有效共享,信息融合问题出现在各大系统当中。由于信息化建设对信息共享方面缺乏正确认知和相关意识,因此造成了“信息孤岛”现象的出现。

3电气自动化在智慧矿山中的应用

3.1电气自动化技术被运用于通风系统中

一般矿山所在位置都具有一定的复杂性,环境也相当于恶劣,如果只是采用普通的通风系统则很难能满足实际的通风需求,因此在矿山开采中所使用的电气自动化技术需要满足有层次和离散型特点,将通风系统的作用充分的发挥出来,为开采的安全性提供保障。在所使用的通风自动化系统中所使用的设备和技术具体包括了光纤传输、环形网络、多机联合和互联网技术等。通过对组态软件和编程软件的应用实现了对矿井通风自动系统中主站和分站的控制,采用完全自动编程使得矿井通风系统的通畅性得到了提高。将电气自动化技术应用在矿井通风系统当中,一方面使得自动控制效果得到了提升,另一方面通风系统性能得到了相应的提升,其中包括了数据显示、故障记忆、自动报警等功能,使用过程更加安全、便利和可靠。

3.2电气自动化技术被运用于排水系统中

将电气自动化技术应用到矿山排水系统当中,使得矿井排水综合系统得到了全新升级,有效提高了排水的畅通性和安全性。从整体的角度来看,全新的矿井排水综合系统具有如下几个特点:特点一,通过对自动化技术的使用实现了水泵运行、开启和停止的自动化功能。特点二,自动化技术能够对排水系统起到保护作用,对于设备运行故障可以为其提供预备方案,使得排水系统出现风险的概率大大降低;特点三,通过对自动化技术的使用还实现了远程监控,通过远程监控泵房中的各种参数和运行状况会得到更加快速高效的传递,操控中心会依照传递出来的信息对发出指令,这一过程中就是远程操控过程。特点四,在矿山开采以及相关工作的过程中很可能会出现一些突发状况,为了对这些突发状况进行避免以及对突发状况进行解决,在自动排水控制系统中会对以下几种模式进行采用法,这几种模式分别为手动控制、井上远程控制、井下自动控制,同时对各种情况的审核精度也会得到提升。特点五,提高排水系统的智能化水平,在电气自动化系统软件中包含了海量参数,在软件中还具备很多控制策略和决策,除此之外还有一些矿井会对PLC自动化设备加以应用从而实现对水位的监控,对水泵的开关进行自动化控制,结合其蓄水情况来对水泵进行控制。

3.3电气自动化技术被运用于供电系统中

在矿山开采过程中其供电系统发挥着十分重要的作用,供电系统对整个矿山的运行都会带来一定的影响。为了更好的对智慧矿山进行建设,将电气自动化技术使用到供电系统中是十分有必要的,通过对电气自动化技术的应用实现了矿山开采过程的自动识别、自动运输等功能。其综合保护设备、监控分站、传输通道等共同组成了矿山自动化系统。下面文章对自动化系统做出如下阐述:

1)综合保护设备的功能主要有遥测、遥信、遥控、遥脉等,该设备不仅能够实现对电路信号和功率的监测,同时对设备的开关和定值也能实现远程控制。通过对综合保护设备的应用能够实现对矿井中高压配电设备以及供电线路的保护。

2)监控分站属于新被研发出来的一种嵌入式控制体系,该控制体系的实际作用在于可以实现对大量信号的采集,实现远程通信。在实际操作中形成的各种数据和信息会被监控分站所汇集,被汇集的信息会得到科学转化。对相应网络进行采用,监控分站通过监控所收集到的参数会被传递到地面操控中心,然后再由操控中心发出命令,对于特殊问题会随时进行报警,将其断电,实现地面控制中心和综合保护设备之间的良好沟通。

3)传输通道需要采用互联网和光纤来实现中心站、操作中心之间的连接,从而确保信息之间能够达到共享。传输通道以以下几个功能为主,可以将供电系统运行情况得到充分体现,确保供电系统运行过程不会受到任何干扰,使其具备更强的稳定性和安前性。

4)地面操作系统是一个规模较大的服务中心,该服务中心的主要作用是对数据进行监控,将数据加以呈现,对数据进行记录、处理和计算等。

3.4电气自动化技术被运用于采煤设备中

矿井施工中其采矿设备是其非常重要的设备之一,将电气自动化技术应用到采矿设备当中,一方面能够达到提高采矿效率的目的,另一方面能够有效缩减其工作时间和投入成本,对工作人员的自身安全也能起到保障作用。现如今大功率的滚筒类采矿设备是会被广泛被使用到的一种设备,通过对该设备的使用采矿效率得到了很大程度的提升。截割电机功率如今已经达到了1000kw。除此之外,总装机功率如今则是达到了2500kw。单电机已经被完全代替,现在正在朝向全面使用多电机的趋势发展。

4结语

综上所述,随着经济领域的不断发展,我国工业技术呈现出了日新月异的变化。采矿行业如果依旧对传统技术和设备进行使用则很难能够达到当前的矿产业发展需求。将电气自动化技术应用到矿山生产中,一方面可以对采矿业的生产条件起到改善作用,另一方面则是可以达到提高生产效率的效果。因此作为煤矿企业应当积极引进和采用电气自动化技术,从而构建出具有智慧化、自动化、科学化特点的采矿业,提高其工作质量和效率。 

参考文献

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