電氣自動化技術在礦層開采中的應用

康勇

（山西焦煤西山煤電西曲礦 山西省太原市 030200）

隨著我國經濟發展水平的不斷提升，礦山資源的開發力度越來越大，我國既是礦石消費大國，也是礦石生產大國，然而除了少數大中型礦山購置了自動化設備之外，大部分小型礦山還在沿用傳統的生產模式，自動化水平較低，生產效率低下，能源消耗巨大，而且工作量較大。而積極引進電氣自動化技術，已經成為解決上述問題的有力措施。

1 電氣自動化技術的優勢

電氣自動化技術的優勢主要體現在以下幾方面：

（1）操作簡單、工作效率高。在礦層開采中，電氣自動化技術的應用相對比較簡單，操作人員不需要具備很高水平的計算機語言，只要掌握簡單的計算機操作就可以，在實際工作中，操作人員只需按照已經設置好的計算機語言、程序進行操作即可。相比于傳統的人工操作控制，電氣自動化技術的應用顯然為礦層開采工作帶來了極大便利，工作效率可以達到人數的數倍[1]。

（2）功能完善。在傳統的人工控制模式中，是由一名工作人員操作一項或多項設備，不僅工作人員工作量大，而且很難兼顧，而電氣自動化技術應用后，工作人員可以通過一臺小型的電氣自動化儀器，實現對多個不同設備的實時控制，減少了員工工作量。而且，電氣自動化儀器集多種功能于一身，可以在短時間內快速、高效的完成工作任務。

（3）具有較高安全性。在傳統人工控制中，通常采用繼電器控制系統，需要使用大量繼電器，包括時間繼電器、中間繼電器等，但是經常出現觸點接觸不良的問題，進而容易出現故障[2]。而電氣自動化設備采用了最先進的抗外力干擾技術，可以顯著降低故障發生率，所以具有較高的安全性，降低了礦層開采出現事故的幾率。

2 電氣自動化技術在礦層開采中的應用現狀

2.1 現狀

礦層開采是一項十分復雜、特殊的行業工作環境，不僅工作量較大，且工作環境相對比較復雜。而電氣自動化技術是一種精密的技術，對外界工作環境有一定要求，這種情況下，電氣自動化技術在礦層開采中的應用效果，勢必會受到外界工作環境的影響，在一定程度上降低電子自動化技術的可靠性與應用效果[3]。因此，在礦層開采中應用電氣自動化技術雖然是大勢所趨，但依然面臨很多問題。目前，我國很多礦山企業已經引入了電氣自動化技術，但是有相當多一部分企業并沒有熟練掌握電氣自動化技術的應用，相關操作人員的操作水平尚未達到標準要求，導致電氣自動化技術的應用效果十分有限，甚至還會出現故障從而引發一些了問題。由此可知，電氣自動化技術在礦層開采中的應用，是必然趨勢，但我國大部分企業在電氣自動化技術的掌握上，還存在很大不足，電氣自動化技術在礦層開采中的普遍、高效應用，還有很長一段路要走。

2.2 技術分析

電氣自動化技術在礦層開采中的應用，是為了提升礦層開采工作的效率與準確性、安全性，然而這一目標需要電氣自動化技術與其他技術配合完成。因此，礦層開采中電氣自動化技術的應用，必須要考慮礦山生產同行的技術水平，與相關機電設備的功能水平，進而為礦層開采電氣自動化系統提供質量安全保障[4]?？傊?，利用電氣自動化控制系統，可以有效降低礦層開采中機電設備出現故障的幾率，提高礦層開采工作的安全性與工作效率。

2.3 系統設計

電氣自動化技術的實際應用形式，包括遠程控制系統、集中控制系統與開采現場總線控制系統這三種，其中集中控制系統的實際應用，需要通過中央處理器對數據進行處理，主要優勢在于要求較低、設計簡單。而遠程控制系統自身優勢較多，如具有較高的可靠性、靈敏性，以及成本較低等。所以，在礦層開采中得到了廣泛應用。在電氣控制系統中，電器負荷自動化控制系統是關鍵一部分，作用是對電器負荷進行監控與管理。目前，很多礦山企業在應用電氣自動化技術時，已經具備了電器負荷控制系統，來確保電網的安全運行。

3 電氣自動化技術在礦層開采中的具體應用

3.1 在供電系統中的應用

礦層開采中，供電系統的穩定性與安全性，在很大程度上影響著開采生產工作的正常運行，以及電氣自動化技術的應用效果[5]。所以，為了保證電氣自動化技術的正常應用，要對礦山供電系統的電流、電壓以及功率等進行測量，同時還要對輸電線路、高低壓配電裝置進行監控與保護。

3.2 在排水系統中的應用

在礦層開采中，電氣自動化控制技術可通過開采所需的水平來對水泵的工作狀態進行調節，而且利用電氣自動化技術還可以實時監測排水系統的運行狀態，一旦出現負壓、過載等問題，可以第一時間展開預警，及時采取措施應對，避免引發更大問題。與此同時，電氣自動化系統還可以采集集中配水系統運行過程中的數據，并將數據實時發送給系統控制中心。此外，在礦山排水工作中應用帶近期自動化技術，還可以有效掌握排水系統的運行控制能力，進而實現礦層開采的無人操作自動化發展。

3.3 在通風系統中的應用

在礦層開采中，電氣自動化技術是保障安全性的一項核心技術，具體特征是可以通過通風系統展開遠程操控，同時還可以保障通風系統的安全性。電氣自動化技術的應用，是將能夠監測氧氣含量、風壓、濕度、氣流的監控分站，分別設置在礦井的重要位置，之后將監測到的各項數據上傳至主站中，供相關工作人員分析、處理。

4 電氣自動化技術在礦層開采中的應用問題及策略

4.1 電氣自動化技術在礦層開采中的應用問題

4.1.1 科技投入有待提升

以我國礦業開采中電氣自動化技術的應用現狀來看，存在的最明顯的問題即技術方面的故障問題，出現技術故障不僅會影響礦層開采進度，降低開采效率，嚴重時，還會影響礦層開采的安全性，威脅工作人員安全。而之所以電氣自動化技術的應用會出現技術故障，主要是因為科技投入不足，大部分礦山企業為了節約成本，而一味的壓縮科技投入，導致電氣自動化技術的科技含量不高，所以電氣自動化設備出現故障的幾率增加，為礦層開采帶來一定安全威脅。

4.1.2 安全性能不足

在生產企業中，安全是第一要義，尤其是在礦山開采行業中，安全性是首要前提。據有關數據顯示，近年來我國礦山開采中的安全事故發生率逐年減少，企業與工作人員的安全意識均有所提升。然而，在電氣自動化技術應用后，仍有一部分企業出現了設備故障，導致安全事故，究其原因在于很多企業在安全管理中，沒有做好關于電氣自動化技術應用的安全管理，且自動化設備的安全性能缺乏定期維護，進而引發安全故障。電氣自動化控制是一項具有較高安全性的控制系統，在礦層開采中的實際應用中，相關管理工作人員必須要加強對電氣自動化設備安全性能的把握。

4.1.3 缺乏專業人才

專業人才是保障電氣自動化技術在礦層開采中應用水平的保障。然而目前，國內大部分礦山企業中，專業的技術人才非常匱乏，尤其是電氣自動化技術方面的專業人才，導致很多礦山企業在引用電氣自動化技術時，空有技術但缺乏合適的人才操作，造成設備、技術閑置，不僅增加了資金成本，導致資源浪費，而且也很難為礦層開采工作提供實質性幫助。目前，很多礦山企業已經認識到專業人才的重要性，因此在引入電氣自動化技術之后，會對企業內部現有員工展開相關理論知識與操作技巧的培訓，然而由于種種客觀因素限制，培訓效果十分有限，員工基本能夠做到設備的正確操作，但卻無法將電氣自動化控制系統的優勢最大程度發揮出來。

4.2 電氣自動化技術的應用改進策略

4.2.1 加大科技投入

加大投入，是提高電氣自動化技術應用水平的重要策略。一方面，企業要重視科技投入，將科技投入劃入到企業發展戰略的高度上，將企業投資的一部分資金，用來提升電氣自動化技術的應用水平，避免因成本問題，限制電氣自動化技術的應用[6]。另一方面，在引入電氣自動化技術之后，企業應安排專業人員對電氣自動化技術的應用情況、應用效果等進行記錄，及時發現其中存在的問題，找出影響電氣自動化技術作用發揮的因素，以此來不斷改進電氣自動化技術的應用效果，促進電氣自動化技術在礦層開采中的成熟應用，提高礦層開采工作效率，保障開采工作的安全性。需要注意的是，各大礦山企業要從思想上認識到電氣自動化技術在礦層開采中應用的重要性，因為加大科技投入的回報是長期的，短期上只會增加企業負擔，因此需要企業領導將目前放長遠，認識到科技投入對于企業長遠發展的價值與重要作用?？傊?，通過加大科技投入，可以有效解決前文中提到的電氣自動化技術在礦層開采中應用存在的科技含量不高的問題。

4.2.2 增強安全性能

對于礦層開采工作而言，安全是第一要義，在礦山企業中的任何開采工作都要以保證安全為前提。在礦層開采中，電氣自動化控制的作用發揮如何，取決于安全性能水平，高水平的安全性能可以為電氣自動化技術的而應用，創造良好的、安全的應用環境，進而提高電氣自動化技術在礦層開采中的應用水平、應用的穩定性以及安全性[7]。所以，對于各大礦山企業而言，在礦層開采中應不斷提高電氣自動化控制的安全性能。一方面，企業要從思想上重視安全性能的提升，安排專業人員，定期對電氣自動化系統、相關設施設備等進行檢查、維修，確保各個系統、各個設備設施能夠正常運行，保證安全性能。另一方面，企業要積極展開技術研發，并不斷引進行業中先進的安全技術，致力于不斷增強安全性能，為電氣自動化技術的應用提供重要的安全保障。

4.2.3 引進專業人才

人才是推動行業進步的內動力。雖然電氣自動化技術在礦層開采中的應用，已經進入快速發展階段，然而由于礦業的生產特點，以及行業特點，導致該行業與其他行業對人才的需求有很大差異，礦層開采從業人員對專業性要求更高。因缺乏相配套的礦層開采電氣自動化技術專業人才的培養體系，導致這部分人才缺口非常大。為此，一方面，礦山企業應積極引入專業自動化人才，可以與職業院校取得合作，與學校方面就人才需求類型進行溝通，讓學?？梢哉归_專業人才的定向培養，為礦山企業輸送專業的自動化人才。另一方面，礦山企業還應專注于企業內部人才的培養。在人才競爭愈發激烈的背景下，企業內部人才培養更有利于為企業提供充足的人才后備力量。因此，企業應定期展開有關電氣自動化技術理論知識與操作技巧的培訓，并對培訓結果進行驗收、評價，將評價結果與員工的薪酬待遇掛鉤，以此來提高員工參與培訓的積極性，以提升培訓效果，同時對于新員工，要注重經驗的傳授?？傊?，企業應有效利用人才引進與人才培養兩個途徑，打造出一支專業技術、經驗兼具的人才隊伍，以最大程度上發揮出電氣自動化技術在礦層開采中的優勢與價值。

5 結論

綜上所述，電氣自動化技術在礦層開采中的應用，既是行業發展的必然趨勢，也符合社會進步的規律。在信息化、現代化的社會背景下，各大礦山企業均應重視礦層開采中電氣自動化技術的應用，不斷提高礦層開采工作的自動化程度，提升開采的安全性與工作效率。在本文研究中，指出目前電氣自動化技術在礦層開采中應用存在科技投入不足、安全性能不高、專業人才短缺的問題，應通過加大科技投入、提升安全性能，培養與引進專業人才的策略，不斷提高電氣自動化技術在礦層開采中的應用水平?？偠灾?，我國目前礦層開采工作的自動化程度還處在較低水平，電氣自動化技術的應用也面臨著諸多困境，未來應大力發展電氣自動化在礦層開采中的應用。