电气自动化技术在矿层开采中的应用

康勇

（山西焦煤西山煤电西曲矿 山西省太原市 030200）

随着我国经济发展水平的不断提升，矿山资源的开发力度越来越大，我国既是矿石消费大国，也是矿石生产大国，然而除了少数大中型矿山购置了自动化设备之外，大部分小型矿山还在沿用传统的生产模式，自动化水平较低，生产效率低下，能源消耗巨大，而且工作量较大。而积极引进电气自动化技术，已经成为解决上述问题的有力措施。

1 电气自动化技术的优势

电气自动化技术的优势主要体现在以下几方面：

（1）操作简单、工作效率高。在矿层开采中，电气自动化技术的应用相对比较简单，操作人员不需要具备很高水平的计算机语言，只要掌握简单的计算机操作就可以，在实际工作中，操作人员只需按照已经设置好的计算机语言、程序进行操作即可。相比于传统的人工操作控制，电气自动化技术的应用显然为矿层开采工作带来了极大便利，工作效率可以达到人数的数倍[1]。

（2）功能完善。在传统的人工控制模式中，是由一名工作人员操作一项或多项设备，不仅工作人员工作量大，而且很难兼顾，而电气自动化技术应用后，工作人员可以通过一台小型的电气自动化仪器，实现对多个不同设备的实时控制，减少了员工工作量。而且，电气自动化仪器集多种功能于一身，可以在短时间内快速、高效的完成工作任务。

（3）具有较高安全性。在传统人工控制中，通常采用继电器控制系统，需要使用大量继电器，包括时间继电器、中间继电器等，但是经常出现触点接触不良的问题，进而容易出现故障[2]。而电气自动化设备采用了最先进的抗外力干扰技术，可以显著降低故障发生率，所以具有较高的安全性，降低了矿层开采出现事故的几率。

2 电气自动化技术在矿层开采中的应用现状

2.1 现状

矿层开采是一项十分复杂、特殊的行业工作环境，不仅工作量较大，且工作环境相对比较复杂。而电气自动化技术是一种精密的技术，对外界工作环境有一定要求，这种情况下，电气自动化技术在矿层开采中的应用效果，势必会受到外界工作环境的影响，在一定程度上降低电子自动化技术的可靠性与应用效果[3]。因此，在矿层开采中应用电气自动化技术虽然是大势所趋，但依然面临很多问题。目前，我国很多矿山企业已经引入了电气自动化技术，但是有相当多一部分企业并没有熟练掌握电气自动化技术的应用，相关操作人员的操作水平尚未达到标准要求，导致电气自动化技术的应用效果十分有限，甚至还会出现故障从而引发一些了问题。由此可知，电气自动化技术在矿层开采中的应用，是必然趋势，但我国大部分企业在电气自动化技术的掌握上，还存在很大不足，电气自动化技术在矿层开采中的普遍、高效应用，还有很长一段路要走。

2.2 技术分析

电气自动化技术在矿层开采中的应用，是为了提升矿层开采工作的效率与准确性、安全性，然而这一目标需要电气自动化技术与其他技术配合完成。因此，矿层开采中电气自动化技术的应用，必须要考虑矿山生产同行的技术水平，与相关机电设备的功能水平，进而为矿层开采电气自动化系统提供质量安全保障[4]。总之，利用电气自动化控制系统，可以有效降低矿层开采中机电设备出现故障的几率，提高矿层开采工作的安全性与工作效率。

2.3 系统设计

电气自动化技术的实际应用形式，包括远程控制系统、集中控制系统与开采现场总线控制系统这三种，其中集中控制系统的实际应用，需要通过中央处理器对数据进行处理，主要优势在于要求较低、设计简单。而远程控制系统自身优势较多，如具有较高的可靠性、灵敏性，以及成本较低等。所以，在矿层开采中得到了广泛应用。在电气控制系统中，电器负荷自动化控制系统是关键一部分，作用是对电器负荷进行监控与管理。目前，很多矿山企业在应用电气自动化技术时，已经具备了电器负荷控制系统，来确保电网的安全运行。

3 电气自动化技术在矿层开采中的具体应用

3.1 在供电系统中的应用

矿层开采中，供电系统的稳定性与安全性，在很大程度上影响着开采生产工作的正常运行，以及电气自动化技术的应用效果[5]。所以，为了保证电气自动化技术的正常应用，要对矿山供电系统的电流、电压以及功率等进行测量，同时还要对输电线路、高低压配电装置进行监控与保护。

3.2 在排水系统中的应用

在矿层开采中，电气自动化控制技术可通过开采所需的水平来对水泵的工作状态进行调节，而且利用电气自动化技术还可以实时监测排水系统的运行状态，一旦出现负压、过载等问题，可以第一时间展开预警，及时采取措施应对，避免引发更大问题。与此同时，电气自动化系统还可以采集集中配水系统运行过程中的数据，并将数据实时发送给系统控制中心。此外，在矿山排水工作中应用带近期自动化技术，还可以有效掌握排水系统的运行控制能力，进而实现矿层开采的无人操作自动化发展。

3.3 在通风系统中的应用

在矿层开采中，电气自动化技术是保障安全性的一项核心技术，具体特征是可以通过通风系统展开远程操控，同时还可以保障通风系统的安全性。电气自动化技术的应用，是将能够监测氧气含量、风压、湿度、气流的监控分站，分别设置在矿井的重要位置，之后将监测到的各项数据上传至主站中，供相关工作人员分析、处理。

4 电气自动化技术在矿层开采中的应用问题及策略

4.1 电气自动化技术在矿层开采中的应用问题

4.1.1 科技投入有待提升

以我国矿业开采中电气自动化技术的应用现状来看，存在的最明显的问题即技术方面的故障问题，出现技术故障不仅会影响矿层开采进度，降低开采效率，严重时，还会影响矿层开采的安全性，威胁工作人员安全。而之所以电气自动化技术的应用会出现技术故障，主要是因为科技投入不足，大部分矿山企业为了节约成本，而一味的压缩科技投入，导致电气自动化技术的科技含量不高，所以电气自动化设备出现故障的几率增加，为矿层开采带来一定安全威胁。

4.1.2 安全性能不足

在生产企业中，安全是第一要义，尤其是在矿山开采行业中，安全性是首要前提。据有关数据显示，近年来我国矿山开采中的安全事故发生率逐年减少，企业与工作人员的安全意识均有所提升。然而，在电气自动化技术应用后，仍有一部分企业出现了设备故障，导致安全事故，究其原因在于很多企业在安全管理中，没有做好关于电气自动化技术应用的安全管理，且自动化设备的安全性能缺乏定期维护，进而引发安全故障。电气自动化控制是一项具有较高安全性的控制系统，在矿层开采中的实际应用中，相关管理工作人员必须要加强对电气自动化设备安全性能的把握。

4.1.3 缺乏专业人才

专业人才是保障电气自动化技术在矿层开采中应用水平的保障。然而目前，国内大部分矿山企业中，专业的技术人才非常匮乏，尤其是电气自动化技术方面的专业人才，导致很多矿山企业在引用电气自动化技术时，空有技术但缺乏合适的人才操作，造成设备、技术闲置，不仅增加了资金成本，导致资源浪费，而且也很难为矿层开采工作提供实质性帮助。目前，很多矿山企业已经认识到专业人才的重要性，因此在引入电气自动化技术之后，会对企业内部现有员工展开相关理论知识与操作技巧的培训，然而由于种种客观因素限制，培训效果十分有限，员工基本能够做到设备的正确操作，但却无法将电气自动化控制系统的优势最大程度发挥出来。

4.2 电气自动化技术的应用改进策略

4.2.1 加大科技投入

加大投入，是提高电气自动化技术应用水平的重要策略。一方面，企业要重视科技投入，将科技投入划入到企业发展战略的高度上，将企业投资的一部分资金，用来提升电气自动化技术的应用水平，避免因成本问题，限制电气自动化技术的应用[6]。另一方面，在引入电气自动化技术之后，企业应安排专业人员对电气自动化技术的应用情况、应用效果等进行记录，及时发现其中存在的问题，找出影响电气自动化技术作用发挥的因素，以此来不断改进电气自动化技术的应用效果，促进电气自动化技术在矿层开采中的成熟应用，提高矿层开采工作效率，保障开采工作的安全性。需要注意的是，各大矿山企业要从思想上认识到电气自动化技术在矿层开采中应用的重要性，因为加大科技投入的回报是长期的，短期上只会增加企业负担，因此需要企业领导将目前放长远，认识到科技投入对于企业长远发展的价值与重要作用。总之，通过加大科技投入，可以有效解决前文中提到的电气自动化技术在矿层开采中应用存在的科技含量不高的问题。

4.2.2 增强安全性能

对于矿层开采工作而言，安全是第一要义，在矿山企业中的任何开采工作都要以保证安全为前提。在矿层开采中，电气自动化控制的作用发挥如何，取决于安全性能水平，高水平的安全性能可以为电气自动化技术的而应用，创造良好的、安全的应用环境，进而提高电气自动化技术在矿层开采中的应用水平、应用的稳定性以及安全性[7]。所以，对于各大矿山企业而言，在矿层开采中应不断提高电气自动化控制的安全性能。一方面，企业要从思想上重视安全性能的提升，安排专业人员，定期对电气自动化系统、相关设施设备等进行检查、维修，确保各个系统、各个设备设施能够正常运行，保证安全性能。另一方面，企业要积极展开技术研发，并不断引进行业中先进的安全技术，致力于不断增强安全性能，为电气自动化技术的应用提供重要的安全保障。

4.2.3 引进专业人才

人才是推动行业进步的内动力。虽然电气自动化技术在矿层开采中的应用，已经进入快速发展阶段，然而由于矿业的生产特点，以及行业特点，导致该行业与其他行业对人才的需求有很大差异，矿层开采从业人员对专业性要求更高。因缺乏相配套的矿层开采电气自动化技术专业人才的培养体系，导致这部分人才缺口非常大。为此，一方面，矿山企业应积极引入专业自动化人才，可以与职业院校取得合作，与学校方面就人才需求类型进行沟通，让学校可以展开专业人才的定向培养，为矿山企业输送专业的自动化人才。另一方面，矿山企业还应专注于企业内部人才的培养。在人才竞争愈发激烈的背景下，企业内部人才培养更有利于为企业提供充足的人才后备力量。因此，企业应定期展开有关电气自动化技术理论知识与操作技巧的培训，并对培训结果进行验收、评价，将评价结果与员工的薪酬待遇挂钩，以此来提高员工参与培训的积极性，以提升培训效果，同时对于新员工，要注重经验的传授。总之，企业应有效利用人才引进与人才培养两个途径，打造出一支专业技术、经验兼具的人才队伍，以最大程度上发挥出电气自动化技术在矿层开采中的优势与价值。

5 结论

综上所述，电气自动化技术在矿层开采中的应用，既是行业发展的必然趋势，也符合社会进步的规律。在信息化、现代化的社会背景下，各大矿山企业均应重视矿层开采中电气自动化技术的应用，不断提高矿层开采工作的自动化程度，提升开采的安全性与工作效率。在本文研究中，指出目前电气自动化技术在矿层开采中应用存在科技投入不足、安全性能不高、专业人才短缺的问题，应通过加大科技投入、提升安全性能，培养与引进专业人才的策略，不断提高电气自动化技术在矿层开采中的应用水平。总而言之，我国目前矿层开采工作的自动化程度还处在较低水平，电气自动化技术的应用也面临着诸多困境，未来应大力发展电气自动化在矿层开采中的应用。