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矿山设备中机械自动化技术的应用边立柱

发表时间：2021/6/3 来源：《基层建设》2021年第2期作者：边立柱

[导读] 摘要：随着我国城市化进程不断加快，我国矿山能源资源的需求量在不断增加，以及科学技术突飞猛进的发展，矿山采矿设备正在由传统人工设备演变成为具有现代化技术的全自动开采设备。

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        摘要：随着我国城市化进程不断加快，我国矿山能源资源的需求量在不断增加，以及科学技术突飞猛进的发展，矿山采矿设备正在由传统人工设备演变成为具有现代化技术的全自动开采设备。由于机械自动化技术在我国矿区的大范围使用，促使我国矿产开采量持续增加，有效提升矿产采掘的效率和速度，大大节省机械开采过程中的人力成本，为企业创造最大化的经济效益。该文基于机械自动化技术在矿山开采设备中的使用分析技术进步对传统工业产业的促进作用。
        关键词：矿山设备；机械自动化；技术应用
        引言
        矿山设备的机械自动化发展有效提升了矿山作业效率，增强了矿山作业质量与作业能力。随着社会经济水平的不断提升，矿山设备逐渐趋向自动化发展，自动化技术应用水平不断提高，但矿山设备机械自动化的应用安全性能仍然处于较低水平。在矿山作业中，机械自动化的应用主要体现于提升设备、开采设备、运输设备及远程监控方面，要想强化矿山设备的机械自动化应用水平，就要积极引进先进自动化技术，将机械自动化技术贯穿于矿山开采全过程，从而形成矿山机械自动化生产链，提高矿山作业水平。
        1实现矿山机械自动化的意义
        传统人工操作机械需要耗费大量的时间成本及人力成本，且工作风险大，在实际操作过程中极易发生安全事故，人工操作对于产品质量无法保证，良莠不齐，面对人力资源价格的逐年上涨，自动化机械设备的运用是大势所趋，当前各项经济事业全面发展，对能源资源的需求量依然在不断膨胀，尽管新型能源也在快速发展，但是其在使用过程中有着不稳定的问题，因此，我国在短期仍无法脱离对传统能源的使用，面对有限的资源与无限的欲望需求之间的矛盾，加大矿产开采力度刻不容缓，自动化的机械设备有力地解决了传统人工操作中的诸多问题，减少操作者的失误，提升矿产开采的质量，同时大大提升了现有的工作效率，并且减少了对于人工的运用；自动化机械设备的大量运用，矿山技术人员不必进入矿井便可以勘查矿山生产的情况，实现智能化远程控制，顺利开展矿山生产作业，保证矿区及工作人员的生命安全，提高安全性。
        2矿山机械设备中电气自动化技术的应用
        2.1矿山开采过程中的应用
        矿山是铁矿石资源聚集的地区。在矿山开采过程中，机械设备是最主要的开采手段，有着绝对的作用。冲击式破碎机是采集过程中使用的主要机械设备，冲击式破碎机的型号是较为普遍常见的，但是，冲击式破碎机有个很大的缺点就是实际操作需要人工进行。这也使得冲击式破碎机的工作效率受到操作人员水平和工作能力水平的限制。一旦有些操作有误，就会产生不必要的损失。而在冲击式破碎机应用自动化技术就会解决这一问题，实现机器的无人值守运行。而且操作也非常简单，只需要技术人员在系统中选择冲击式破碎机的工作方式和时间，机器就可以按照你选择的方式来进行作业，大大减少了因人工操作失误造成的损失，使铁矿石更加高效质量。矿山机械自动化技术在采矿过程中的应用将积极利用国外理论采矿设备自动化生产机械化技术和本地化的自动化技术生产应用，加大鼓励使用机械自动化技术创新，并在体验式学习应用中相互融合。从整体上促进机器自动化技术的应用，以达到机器自动化技术目前市场变化的应用需求。
        2.2排水系统
        矿山企业的生产过程中，排水系统是整个生产系统中的重要构成，如果能够在排水系统中引入电气自动化技术，就可以在排水系统的运行过程中提升排水能力，用有效的排水系统来支撑矿企的正常生产。在排水系统的运行过程中，如果要发挥电气自动化技术的最大优势，就需要从矿山作业时对排水系统的具体要求，来对系统中的相关参数加以必要的控制。

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现阶段，排水系统的无人操作成为了主流的发展趋势，自动化技术下，相应的控制模块可以根据实际的水量需求，对水泵的工作状态加以相应的调整，保障自动化调度功能的实现。为适应节能减排的要求，水泵甚至引入了变频控制技术，变频调节模式下，水泵的运行效率大大提升，实现了节能减排。
        2.3矿山设备操作的远程监控技术应用
        随着现代社会科学技术水平的不断提升，矿山开采生产链越发完善。远程监控技术是一种较为常见的技术，被矿山开采从业者运用于矿山开采生产链中。在矿山开采中，工作人员将远程监控设备安装于生产区域，对工作人员及机械自动化设备的作业情况进行监控，工作人员通过终端或软件能看到生产区域的作业过程，且能利用远程监控设备分析机械自动化设备的故障情况，准确找到故障位置，分析故障原因，及时控制机械设备故障情况，避免出现机械设备故障引发的生产链瘫痪情况。远程监控技术的应用有效提升了矿山设备的运行效率，增强了矿山设备的机械自动化水平，在极大程度上保证了矿山设备运行的安全性。
        2.4井下风门
        如果在矿山开采作业时，井下风门处于正常运行状态下，风门两侧存在气压差。对矿井而言，其风门相对较大，如果要开启风门，也需要有加大的压力作用。当风门被打开以后，风门所承受的压力也会随之逐步减小，而这种压力的减小也就阻止了风门的进一步打开，使得风门的开闭困难。为了有效改善这一问题，气缸传送带式风门逐步出现，该种类型的风门上设置有一个小风窗，可以有效避免气压变化异常对风门开闭造成的不利影响，在具体的运行过程中，气缸传送带式风门系统会自动根据风门的状态来执行控制指令，在这些指令下，操作油缸内的活塞也会发生一定的运动，以此来带动风门的开启与关闭，这种控制模式下，同样利用的是电气自动化技术。
        2.5建筑机械设备控制自动化
        以数控钢筋加工设备为例，自动化数控设备可以在满足建筑工程钢筋加工需要的同时，简化钢筋加工流程，提高钢筋加工效率，促使工程获得最佳性价比。在实际应用过程中，高强度钢筋棒材的下料设备可以根据需要将钢筋自动切割成标准长度，落实加工钢筋品尺寸精准、长度标准、效率高的原则，并在短时间内完成钢筋与相关设备的安装调试、稳定运行。同时过渡到无人化施工领域。比如，在福冈县深山大规模水坝施工时，技术管理者就可以在激光扫描仪、全球定位系统支持下，掌握位置、周边环境信息。随后通过在多功能便携终端上发布指令，推土机、振动压路机等机械就可根据前期嵌入的程序自动实施搬运混凝土、地面铺平、压实等自动化作业。由于现行机械自动化技术已经将熟练工操作重型机械作为数据积累嵌入到了算法内，实现了系统自动学习“工程技艺”，可以避免压路机压实某部分时已压实部分与未压实部分落差问题的出现。且可彻底改变劳动密集型产业体系，在某种程度上解决了技术人员、施工人员严重短缺现象。
        结束语
        综上所述，在矿山中机械自动化技术的应用具有高度的现实意义，有利于提升矿区生产质量，提高作业生产效率，显著改善矿区的生产安全问题，为矿山创造最大化的经济效益，矿山企业应该密切关注着信息技术对于当前生产的重要作用，把握好自动化技术在矿区投入的水平，平衡好技术和人力的关系，加强监督和管理，促使机械自动化技术更好地为矿区安全生产所服务。
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        [3]王新华.机械自动化技术应用与发展前景探索[J].轻松学电脑，2019，（028）：P.1-1.