杨海勇

山东工大中能科技有限公司 山东 济南 250101

材料充填的过程是整个矿上生产当中极其重要的一项内容。材料充填的强度能够直接反映出充填的效率和效果。传统的矿山胶结充填控制方法为人工控制，这种控制方法的工作强度较大，而且工作模式单一、枯燥，数据出现错误的频率较高，导致充填效果较差。

1 自动控制技术的功能

1.1 测控水泥搅拌桶当中的水泥量

通过计量装置和螺旋给料机将水泥送到搅拌桶当中，再通过控制给料机的旋转速度来控制下料量。在水管当中装流量计来计量水量，通过控制调节阀的大小来控制水量的大小，最后将水泥和水按照一定的比例放入到搅拌桶当中，再制成水泥浆。

1.2 测控水泥搅拌桶的液位

通过搅拌桶上部的液位，能够对搅拌桶内的液位进行检测，并且通过对放料阀门的控制来使搅拌桶的液位维持在一定的位置上，这样不仅能够有效提高搅拌桶的效率，还能够确保搅拌桶内泥浆的均匀性，使搅拌桶内的排料和进料维持一个平衡的状态，也就是排出的泥浆和新加入的水泥质量相等。

1.3 测控充填料在搅拌桶内的料位

通过搅拌桶上部的料位计能够对桶内的料位进行检测，通过对放料阀门的控制，来使搅拌桶内的料位维持在一个固定的高度上，这样不仅能够提高搅拌桶的工作效率，还能够使搅拌筒内的充填料具有一定的均匀性，使搅拌同类的排料和进料达到一个平衡的状态。

1.4 测控充填料的流量和浓度

根据搅拌桶的料位能够计算出冲天料的浓度。由于棒磨砂的存放时间、温度、环境和含水量等都能够影响充填料的浓度，所以需要将按照配比计算的浓度值和实际测量的浓度值相比较，根据实际情况对水和棒磨砂的比例做出一定的调整，使充填料达到理想浓度[1]。填充料的流量是决定其是否堵管的直接信号，在流量减小时，相关工作人员应该及时开启管道，并对其进行清理。

1.5 测控搅拌桶内棒磨砂和水量

在应用自动化控制系统后，在水管部位和缓冲仓的底部都安装了测量装置，分别测量水量和下料量，以确保水和棒磨砂能够以科学合理的比例进入到搅拌桶当中，提高搅拌桶的工作效率，也能够提高充填料的质量[2]。缓冲仓底部的计量装置用来控制给料机圆盘，以此来达到控制下料量的目的。水管当中的计量装置是用来测量水管内的水量，自动化控制系统能够根据水量来自动控制调节阀，使搅拌桶内的水量控制在合理的范围内。

2 自动化控制在矿山胶结充填站的运用

2.1 选择合适的仪表

为了能够使矿山胶结充填站顺利运行和工作，在运用自动化控制技术的同时还需要选择合适的仪表，以提高控制的效果。一般情况下，在选择仪表时应该主要以实用和可靠两点为主要选择依据。但是矿山胶结充填站当中的工作流程极其复杂，根据不同的工作流程要选择不同的仪表。例如，在选择测量水泥料位的仪表时，为了提高水泥量的准确性，首先就需要确保料位的准确，要求仪表能够随时准确监测到水泥料位的变化，给出相应的反馈信息，只有这样工作人员才能够根据料位判断是否存在异常情况[3]。又例如，将水泥放入到矿山胶结充填站以后，需要及时对其进行搅拌，以确保水泥的质量。在自动化控制系统当中，气动滑板阀主要是用来搅拌水泥的仪器。自动化系统正常运行当中，会立即向气动滑板阀发送相应的指令，使气动滑板阀开始运行。水泥流到气动滑板阀附近，就会开启搅拌工作。大部分的气动滑板阀都会采用刀锋式设计，这种设计的密封性较强，而且有一定的调节作用，在实际工作当中具有较大的优势和作用。

2.2 合理设置参数

有色金属矿山胶结充填站，在充填体上方会添加一定的物料，但是在爆破过程当中，仍然会对填充体产生一定的伤害。由于受到自身重量、物件重量和爆破的影响，充填体必须达到一定的强度，才能够尽量减少事故和危险的发生。运用自动化控制技术来控制和测量充填体的强度，就能够有效解决上述问题。例如，某个矿山充填体在不同时间内的强度参数存在差异。第1d，充填体的抗压强度需要超过1.5MPa，而第7d和第28d抗压强度需要增加到2.5MPa以上或者5.0MPa以上，为了使充填体的强度达到需求，就需要采用自动化控制系统来持续监测充填体的强度，而这一矿山充填体的抗压强度指标分别为1.8MPa、2.9MPa和6.0MPa,所以并未采取相应措施，而且也未见事故发生。

2.3 控制工艺

矿山胶结充填站在运行过程中，可以将棒磨砂用火车运送到厂房中，放在仓库当中。棒磨砂运送到仓库以后，相关工作人员可以运用抓斗来将其运送到砂仓部位，并筛除大块的棒磨砂，将其他的送入到运输机当中。棒磨砂进入运输机以后，自动控制系统能够立刻感知，并向输送机发送指令，开始输送，将棒磨砂运输至缓冲区域。

3 结束语

总体而言，自动化控制系统在矿山胶结充填站当中的运用，不仅提高了其工作效率和工作质量，还能够有效促进矿山的开采和发展。自动化控制系统具有测控水泥搅拌桶当中的水泥量、测控水泥搅拌桶的液位、测控充填料在搅拌桶内的料位、测控充填料的流量和浓度、测控搅拌桶内棒磨砂和水量等作用和功能，在矿山胶结充填站中运用自动化控制系统能够选择合适的仪表、科学合理地设置参数以及控制工艺等。自动化控制系统在胶结充填站当中是否能够正常运用主要取决于两点内容，一是设计的充填料制备工艺方案是否可行，第二是所选择的设备和仪表是否合理，是否实用和可靠。当前我国很多自动化控制系统在矿山充填站应用效率不高，主要都是这两方面的问题，因此我国众多学者和科研人员还需要针对这一问题进行更多地研究和探讨，以促进我国矿山行业的发展。