自动化技术在地下铝土矿机电控制中的应用探讨

自动化技术在地下铝土矿机电控制中的应用探讨

李云飞

中铝中州矿业有限公司三门峡分公司河南省三门峡市472400

摘要：在信息化社会高速发展的新时代，自动化技术在地下铝土矿机电控制是地下铝土矿科学高效的发展方向。为此，只有加速自动化技术在地下铝土矿机电控制，才可以推动地下铝土矿开采技术的不断进步，以使国内的地下铝土矿企业从劳动密集型转变为人才密集型，有效地统一信息化与智能化，国内的地下铝土矿企业才得以高效可持续发展。

关键词：自动化；智能化；地下铝土矿

1自动化技术在地下铝土矿机电控制应用意义

1.1利于提升企业经济效益

企业经济效益提升不仅可以通过降低生产成本来实现，还能通过提升生产效率来实现。在地下铝土矿行业，不少开采环节是由机械设备进行施工，并且随着设备技术和制造水平的不断提升，地下铝土矿的生产效率在显著提升。地下铝土矿企业及时采用各类新技术、新设备进行开采技术创新，不仅能提升地下铝土矿产量，提高安全保障能力，还能有效降低人力资源的消耗，而人为因素的减少，科技装备的创新，实现智能化开采，能进一步提升地下铝土矿开采生产体系的安全性。

1.2利于改善企业管理水平

地下铝土矿生产企业通过应用新技术、新装备可及时更新陈旧、落后的采矿设备，改善日常运营环境，促使企业管理水平提升，在地下铝土矿生产企业采用新技术的同时，相应的设备、设施质量、性能、安全都有较大的提升，能够确保地下铝土矿企业设备管理标准化、统一化，对于设备的检修维保工作更容易批量实现。并且企业若能及早使用新技术、新设备，必然会与其他同类企业拉开差距，促使自身的市场竞争力不断提升。

1.3利于提高企业生产安全

从整体的地下铝土矿生产形式来说，我国矿区分散、规模不定，所处地域的经济水平不同，造成各地地下铝土矿开采技术存在显著差异，企业生产安全水平也不一样。但是，纵观大型地下铝土矿生产企业集团，其安全事故率相对较低，通过统一、规范的管理能有效控制安全事故的发生。当前各个地下铝土矿生产企业应充分认识这种规范化带来的优势，积极采用新技术进行地下铝土矿开采技术的革新，通过建立完善的企业管理体系，使用先进技术进行开采，降低生产成本，减少资源浪费，形成适应本企业的高效安全生产体系。

2自动化技术在地下铝土矿机控制应用的关键技术分析

2.1自动安全预警技术

地下铝土矿开采生产过程安全预警系统是在安全监测的基础上根据数据运算的结果进行警报和纠偏功能的系统。安全预警系统应具备3个方面的功能。

（1）监测功能。对于地下铝土矿开采生产过程来说，危险监测是安全预警的基础。通过设置在地下铝土矿开采生产过程各个环节的温度、湿度、电流、电压、有毒气体浓度、粉尘浓度、人员定位、安全闭路电视监控系统等监测监控设备，安全预警系统可以实现对人员、机器、环境、管理等主要安全预警指标的监控，及时掌握系统每个节点的安全状况。

（2）预警功能。主要包括预测和预警2个方面。①预测：预警功能根据监控得到的信息和已掌握的信息资料，运用科学的方法，对系统中人的危险因素、物的危险因素、环境的危险因素、管理的危险因素等指标数值进行量化和评价，从人员伤害、设备设施损坏等方面分析评判因素的严重性、紧急程度和预警对象的危险程度，预测其可能导致的后果。②预警：主要目的是在对地下铝土矿开采生产过程单一因素到子系统的安全状态预警的基础上，最终实现对地下铝土矿开采生产过程全系统的综合安全状态的预警。

（3）反馈功能。地下铝土矿开采生产过程安全预警系统的反馈功能主要通过预警系统自带的预警对策数据库作出事故预案及安全管理纠正，使偏离了安全轨道的系统能够回到正轨。

2.2自动变频技术

在进行地下矿山开采时，随着开采年份的增加，巷道深度会逐渐增加，产量也会逐渐增加，需要的通风量也会逐渐增加，在选择矿井通风机的时候，一般是根据最大开采量需要的风量为基础，会留有一定的余量，在矿井投入生产后，通风机会长期处于低负载运行的状态。另外，因为矿山井下作业不均衡，各个时间段对风量的需求量也不同，以前在调节矿井的风量时，会通过调节挡板的方法来进行调节，虽然方法比较简单，但是经济性不是很好，为了可以取得良好的节能效果，可以在主通风机的自动变频系统上使用编程控制器，通过以编程控制器为核心，达到节能的目的。

2.3智能泵站技术

整个系统主要涵盖有远端监控、现场控制以及数据监测和收集等三个部分，系统自身通过转速传感器、压力传感器以温度传感器等来实现对信号的检测和反馈，在对这些反馈信号进行分析之后，可以发出需要的水泵控制指令。一旦水位上升，DCS柜就会将水位传感器所发出的信号直接转变为可以识别的信号，之后再将这一信号传送到计算机中，在计算机的辨认下来发出相应的控制启动柜的指令。

2.4分析大量的复杂的数据技术

矿山生产系统规模巨大且复杂，在生产流程中会产生大量的数据，须要分析。由于当前技术的匮乏，很难提取出科学有效的数据，无法分析出开采过程中数据关联的规律，更无法应用到智能化开采、控制工作中。

2.5掘支平行快速化工作的技术

在掘进工作中，掘与支的问题始终没有得到合理解决，科学合理的促进支护作业的机械化、快速化发展，就能解决好掘进工作的关键问题。为达到更好更科学的处理好这一关键性问题，就必须要突破2个重点，一是掘进临时支护作业工艺；二是钻锚注一次作业工艺。一方面开发柔性自移临时支护体系，创造永久性支护滞后设置的条件；另一方面开发新型钻锚注、一次性安装锚杆或随掘自动钻装体系，统一零散的掘进支护生产流程，达到掘支平行快速化工作的要求。

3自动化技术在地下铝土矿机电控制应用需开发相关的技术

3.1开发综采工作面控制技术和体系

开发综采工作面分布式多机协同控制技术与体系关键点：一是组建有统一坐标系统的综采设备群姿态模型、位置关系的运动学模型。二是综采工作面分布式多机共同控制的原理与算法。三是仰俯开采等复杂条件下，改进液压支架自动跟机移架等的技术和装置。四是开发具备快速响应特性的智能化供液体系。

3.2充分利用综采集成、挖掘的大数据技术

研究内容4大重点：一是围岩环境数据与各类型各时间尺度的数据插值算法和软件，分层次组建数据特性数据库。二是为扩宽学习的深度广度，组建智能化开采的控制行为模式推理与决策算法和软件。三是关于围岩环境、设备运行趋势的推理算法和软件。四是组建综采大数据推送措施和体系。

3.3开发获取地下环境高清视频的技术

技术要点：一是要有仿生除尘的部件，本安型防爆视觉传感器要具备智能去噪、去雾的功能。二是跟随设备学习地下视频压缩的算法。三是具有采集、储存大量的实时地下视频图像的平台。

3.4开发综采设备实时动态位置和位姿的检测技术

技术要点：一是传感技术的研发。二是地下环境中，传感器之间，数据通信与多源传感数据的融合、定位技术。三是在复杂地下环境中，各种综采设备的不同传感方式的集成与检测装置。

4自动化技术在地下铝土矿机电控制应用开采发展的策略

为建立健全我国地下铝土矿资源与产能布局，在地下铝土矿资源开发的基础产业政策上，转变传统的开采方法和产能装备，势在必行。在转变原有的地下铝土矿生产、运行模式的基础上，统一智慧地下铝土矿和智能化开采方案，维护好系统云端服务，智能化、专业化开采班组，在强化市场服务的同时处理好地下铝土矿人才与管理运行水平失衡的状况；在加快构建智慧地下铝土矿和智能开采技术标准、运转管理规范的同时，组建安全章程系统，以更好的促进智能化、无人化开采，提升智能化无人开采技主术和设备更新换代的时间。

5结语

综上所述，地下铝土矿事业的智能化发展，势不可档。为适应新形式下的自动化技术在地下铝土矿机电控制应用，在技术层面就必须要不断的引进、研发新的科学技术，更好地促进地下铝土矿开采的智能化、自动化、无人开采，实现地下铝土矿开采与环境发展相协调，以最大化企业的利润。

参考文献

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