浅析供电控制自动化系统在矿山深部的运用

浅析供电控制自动化系统在矿山深部的运用
摘要：近些年，随着中国矿山产业的持续发展，矿井生产规模不断扩大的同时，对生产技术设备改良的需要也在不断增强。

特别是随着回采作业深度的增加，井
下作业环境越发复杂多变，将PLC技术应用到矿山生产实践中，对于提升矿井生
产的综合效益和安全性有着至关重要的影响。

本文基于浅析供电控制自动化系统
在矿山深部的运用展开论述。

关键词：供电控制；自动化系统；矿山深部的运用
引言
随着中国经济的高速发展，社会对企业发展速度的要求逐步提高，使得企业之间的竞争
日趋激烈，尤其是矿山企业，竞争压力更大。

因此，将电气自动化技术应用于矿山机械设备
中显得极为迫切。

目前，我国矿山企业在电气自动化技术的应用方面还存在许多问题。

为此，需要针对存在的问题进行探讨，并制订相应的解决措施，从而提高矿山企业的工作效率，保
障企业的安全生产。

1电气自动化技术概述
电气自动化技术的本质就是将电气控制与自动化技术进行融合的一种自动化控制系统，
从电气自动化技术的应用角度上看，该技术主要是通过计算机信息技术与PLC的结合，实现
对矿山设备的控制和管理。

首先，计算机信息化技术对数据信息有着较为高效的分析和处理
功能，帮助工作人员提高信息数据的处理效率；其次，PLC能够简化矿山设备中的控制体系
和控制流程，从而提高矿山设备的控制效率。

电气自动化技术是在信息化时代出现的一种新
兴技术，主要应用于电力系统、矿山设备的生产运行中。

与传统控制技术相比，电气自动化
技术在应用过程中安全性和稳定性都有了质的提高。

从电气自动化技术的应用前景来看，该
技术适用范围广泛，高效的控制效率为其争取了良好发展空间，电气自动化技术具备较为良
好的发展和应用优势。

电气自动化技术涵盖了较多分支，包括仿真技术、实时动态监控技术
以及柔性交流电技术等，应在矿山设备控制中推广应用上述几项技术。

2电控系统构成
随着现代电子科技的持续发展，PLC技术日益成熟，将PLC技术应用在矿井电气自动化
系统中，能够显著增强矿井现代化进程，特别是在矿井提升机中的应用，能够显著提升系统
运行的节能和保护功能，从而增强矿井生产运行的稳定性，为矿井综合效益的提升提供助力。

提升机电控系统构成部分主要包括主控系统、调速系统和上位机监控系统在提升机的主控系
统中，整个程序的逻辑控制主要通过启动、加速、减速等环节完成，因此，需在主控系统操
控作业的同时加强对提升机运行电流、速度等参数的监测，以确保及时发现异常情况，保证
运行安全。

其中，调速系统为整个提升机电控作业的最终执行者，负责执行启动、加速、减
速等一系列指令，只有在调速系统运行稳定、可靠的情况下，提升机才能实现安全作业。

因此，必须针对调速系统实施技术改造，以提升系统作业效率。

上位机监控系统的功能是监测
提升机运行中各组件的运行状态，比如风机转速、液压站泵压等，并通过对这些数据的汇总
分析，及时发现异常情况，实时报警。

但是，上位机主要是用于显示系统的运行状态，并不
能有效控制系统。

3矿山设备中电气自动化技术的应用实践
3.1电气自动化技术在采掘机械设备方面的应用
不言而喻，矿山采掘是矿山生产中的重要环节，而且这一环节极易发生事故，可以说矿
山开采风险性极高。

究其原因，一方面归咎于矿山开采的环境十分复杂，地下开采空间逼仄，地质情况特殊，无法准确进行预测和判断，也就是突发因素和可变因素极多，稍有差池就会
前功尽弃，甚至影响整个地下的开采环境，进而导致井下作业陷入泥淖，那么势必会威胁相
关开采人员的生命安全。

另一方面，与救援工作开展不力有关，因为发生意外情况，地面工
作人员无法准确分析井下的事故原因，也就无法采取对应的救援措施，只能在可视范围内进
行小规模的救援，无法挽回损失，也耽误了最佳的救援时间。

通过实现机械设备的自动化，
无论是液压牵引还是电牵引的方法，都显著提高了采矿机的安全性，从而优化采矿的环节。

矿山机械设备实现自动化的核心技术离不开计算机和传感器，以液压支架为例，通过结合相
关的计算机技术，不仅能够完成高压大流量的作业，同时还能够提升移动的速度，保证采掘
工作有序展开，同时提高采掘效率。

在电力牵引过程中，因为电源电压一般在3500V左右，
可以实现无链牵引，但是电机的牵引能力会随着容量的升高而减弱，所以还需要系统地进行
监督，加强这方面的防护。

在具体防护中主要还是通过PLC控制程序，对信息进行采集，参
照预先的设计参数执行相关的操作。

3.2在运输带设备的应用
运输带设备中工作人员可以通过电气自动化技术的应用，借助网络监控设备对运输带输
出轴与传感器的运作状态进行实时监控。

同时通过显示系统与通信系统对运输带的电流进行
调控，一般情况下工作人员所获得的实时监控数据信息要比预期数值高，因此，矿山设备运
输带的电流量会随之降低，以达到控制设备中压力的目的，最终实现矿山设备自动化运行。

3.3电气工程自动化技术在矿山提升机改造中的应用
传统矿山提升机的控制方法主要是依靠继电器来完成，但由于继电器运行稳定性较低，
为了保证矿山工程的施工效率，将带有电气工程自动化技术的变频器和控制器代替继电器的
作用，对矿山提升机进行改造，控制器和变频器都属于可进行编程控制的电气工程自动化设备，其在矿山提升机改造中的应用具有良好的应用价值，具体改造过程如下：首先将矿山提
升机操作台进行拆解，将可以满足变频器和控制器运行要求的新操作台安装到矿山提升机上。

需要注意的是，被换下来的操作台仍然具有使用价值，可以将其作为备用操作台使用。

然后
要安装一个可以对新旧系统随时转换的转换电站，保证在矿山提升机改造的过程中原有操作
系统仍然可以正常运行。

最后将矿山提升机中的继电器更换为控制器和变频器，当所有改造
工作都完成后，为了保证改造后的矿山提升机的稳定性和安全性，需要对其进行调试，并且
新的操作系统要由专业技术人员来完成，保证矿山提升机操作系统运行的安全性。

3.4电气工程自动化技术在矿山填充中的应用
矿山填充作业一般是为了降低开采作业对周边环境、生态等造成一定程度的污染以及破坏，常常会选择尾砂、废料等进行填充。

在实际的填充作业过程中，技术人员可以运用先进
的电气自动化设施以及相应的自动化控制技术筛选填充作业需要用到的设备，从而使填充废
料的搭配更加合理、科学，且得以顺利搅拌。

除此之外，相关的自动化设施还可以取代人力，对废料、尾砂等进行自动化的输送以及填充，从而有效提升此项作业的整体效率。

为企业科
学的节约相关的投入成本，更能够为作业人员提供更可靠的安全保障。

3.5电气工程自动化技术在排水系统中的应用
矿山井下排水系统是矿山生产的重要组成部分，保障了矿山深部的生产安全，目前矿山
排水系统自动化控制设计研究，实现了无人值守泵房是未来矿山排水系统的发展趋势。

电气
工程自动化技术被应用到矿山生产中的排水系统中，从而使企业控制排水系统的能力得以有
效提升，从而使矿山生产得以进一步实现电气自动化。

在实际的应用工程中，此项技术可以
按照生产需求水资源的量对水泵运行状态进行自动化的调节，与此同时，此项技术也可以对
排水系统实际整体运行状况进行实时的监控，以便帮助相关的技术人员提前针对负压、过载
等现象提供报警服务，并制定应急预案。

除此之外，电气自动化技术还能够对排水系统各项
信息数据进行全方位的收集，并将其及时的传到相应的监控中心。

总之，此项技术被科学的
应用到排水系统中，可以对系统运行状况进行及时调节，从而进行无人化的监控操作，为企
业有效的节约了相关成本投入。

4矿山设备的电气自动化控制管理对策
（1）做好设备的维修与管理工作，在正常情况下，矿山设备的运行环境较为恶劣，在
运行期间会受灰尘以及粉末的影响，并且由于其工作强度较大，所以相关人员一定要定期对
矿山设备进行故障排查工作并进行必要的检修。

加强对设备的管理，尽可能的减少故障问题
以及安全隐患，从而提升其运行效率。

在管理的过程中，主要有以下三种方式：首先，施工
单位需要制定合理的管理制度，在制度的引导下科学的开展管理工作。

在管理制度指定的过
程中，需要充分考虑施工实际情况，从而提高管理制度的可行性。

其次，需要适当的增加设
备管理费用的投入，提高工作人员对设备检修工作的重视程度，从而促进其运行效率的提升。

矿山设备的运行效率会直接影响到开采工作的进行，因此一定要重视设备的检修工作并及时
的进行更新换代。

最后，为了提高管理工作的效率，需要引入现代化的管理方式，从而有效
降低人力消耗。

（2）对设备运行环境进行严格的监管，由于矿山的工作环境十分恶劣，经
常会对设备的运行产生不利影响，因此相关人员需要对运行环境进行严格的监管。

电气设备
对于运行环境的要求较为严格，在运行期间需要做好防水工作、防腐蚀工作以及防震工作。

在运行期间一旦出现了激烈的震动，就会导致电气元件掉落，从而对其运行可靠性产生不良
影响。

在矿山开采的过程中对电气设备的依赖程度较大，一旦其出现问题不仅会影响正常的
开采工作，而且还会造成一定的安全隐患及问题。

相关工作人员在管理的过程中需要熟悉各
类设备的技术要求，并且在操作的过程中要严格遵循使用规范。

如果在操作的过程中发现设
备有异常状况，就需要及时的上报。

结束语
综上所述，随着我国经济的发展，社会各行各业对于矿山的需求量有增无减，将电气自
动化技术应用到矿山机械设备中，不仅能够保障生产安全，提高开采效率，同时还能够增强
矿山企业的竞争力，促进整个行业的健康发展。

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作者简介：潘志伟，1985年2月出生，男，宁夏海原，本科，工程师，电气自动化以及
矿山深部供电系统。