＊张星波

（山西华阳集团新能股份有限公司一矿 山西 045008）

引言

对于矿井工程建设而言，皮带运输系统是其生产流程中最为关键的能耗环节，皮带运输系统的质量和效率直接影响矿井生产的经济效益和社会效益，因而与企业在市场中的形象和竞争力密切相关。为减少能源消耗和成本支出、提升矿井工程的安全系数、确保整体建设的高效、顺利推进，企业和施工人员务必推动矿井工程中皮带运输系统的优化，将自动化控制技术引用于其中。通过实现自动化控制技术在皮带运输中的应用目标，将有助于大大降低施工人员的工作量和施工难度，提高其安全系数。不仅如此，矿井自动化控制技术在皮带运输中的应用还有利于创造良好的社会价值和经济价值，为维护施工企业良好形象并强化其于市场中的竞争力提供了坚强且有力的保障。

1.矿井自动化控制技术的具体概述

(1)矿井自动化控制技术的内涵

一般而言，在矿井工程建设中所用的自动化控制技术是以可编程逻辑控制器为基础的技术，所用的皮带运输机通过可编程逻辑控制系统的通信接口连接控制网，使控制中心能够掌握所有皮带运输机的动态作业情况，并在此基础上对其进行处理和分析，最终达成对矿井皮带运输系统的自动化控制。而所谓的可编程逻辑控制器（简称PLC），是指以工业环境为立足点，采用数字运算的方式操控电子控制系统。具体说来，地面控制中心的主要作用表现为对于系统的整体性操作和控制，并可以细分为自动控制与手动控制这两种方式[1]。前者主要体现为利用操作台向控制器输送控制信号，待控制器发出相应指令后再通过皮带运输机进行下一步具体操作。不仅如此，该方式还有助于实时监控矿井下各类设备的动态变化情况，同时有助于在掌握设备动态运行资料的基础上将其传输至控制中心，使得控制中心能够以此为依据快速找出故障所在并及时整修，从而确保矿井施工的安全性。而手动控制的功能则可用“补缺”二字概括，具体体现在弥补自动控制所不能实现的目标。也就是说，当自动控制出现问题时，就可以采用手动控制的方式操控设备，从而在突发状况发生的情形下也能及时且顺利地采取应对措施。相对于地面控制中心，控制分站则主要以执行指令为任务。当控制中心将各类指令发送至控制分站时，后者将需要按照指示进行具体的操作，最终顺利完成运输任务。

图1

(2)矿井自动化控制技术的特点与功能

在矿井工程建设中，自动化控制技术在皮带运输中的应用主要是通过电力电子技术控制设备参数实现的。具体说来，自动化控制技术能够利用分散在输送带上的传感器收集负荷信息，再将其输送至控制中心并加以分析，而后向调节系统传输动作指令，从而控制皮带运行的速度，实现对于皮带运输系统的自动化控制。而自动化控制技术的应用不仅有助于及时调整负载以使其最大程度地适应实际情况，在减少能源消耗的同时延长相关设备和部件的使用寿命，还有利于显著提升设备运行的稳定性和安全系数，保障施工人员的人身安全和施工工程的顺利推进。具体说来，矿井自动化控制技术的特点主要囊括以下几个方面。

①通过网络传输信息，自动化程度高。在矿井施工过程中，施工人员可以通过自动化控制技术实现远距离访问、控制分站机、维护和管理设备并且采集和分析数据信息[2]。在该技术的应用过程中，通过网络进行的实时动态监控是其中的重要组成部分，对于优化生产监控的性能发挥着不容忽视的积极作用。不仅如此，在生产流程的全环节中，数据采集、传递、分析等工作同样具有实时性和动态性，以促进自动化控制技术系统和皮带运输系统之间的数据共享。

②操作技术人性化。在皮带运输系统中，矿井自动化控制技术下的界面设置合理，操作科学且具有人性化的特征，界面呈现的图画也十分清晰、生动，便于操作人员加以识别和控制。另外，操作系统的功能较为齐全，并且能够及时呈现诸如故障、运行工况等动态信息，从而为施工人员带来极大的便利。

③维护工作完备化。相关人员利用矿井自动化控制技术将符合安全标准的传感器与相关装置植入皮带运输设备的维护系统中，从而全面收集皮带运输设备的运行信息。另外，矿井自动化控制技术在皮带运输中的应用还体现在对皮带运输设备运行的各个环节设置语音提醒和报警系统等方面。从上述层面上看，矿井自动化控制技术在维护环节中具有完备化的特征。

2.矿井自动化控制技术在皮带运输中的应用路径

(1)在保护运输时的应用

从保护运输过程上看，利用矿井自动化控制技术有利于对皮带运输设备进行强有力的保护。一般情况下，皮带运输设备往往由于长距离且长时间的使用而导致使用寿命不断减少。加之受环境因素或其他自然条件的影响，皮带运输设备也会不可避免地产生一定程度的故障。而自动化控制技术则能够根据传感器传输的信息自动调整负载以使其最大程度地适应实际情况，延长皮带运输设备的使用寿命并减少故障情况的发生率，提升设备运行的稳定性和安全系数。除此之外，由于皮带运输设备的长时间与长距离使用，其往往容易造成电机温度过高的问题，为矿井施工和皮带运输带来巨大的安全隐患。为解决这一问题，自动化控制技术的应用就显得极为重要。施工人员可设置温度检测系统，植入热电阻装置[3]，使高温信号自动传递至控制中心，而控制中心通过识别和分析信息后马上停止工作，避免相关设备因高温受损并产生安全问题，从而实现对皮带运输设备的保护。

(2)在远程操作时的运用

矿井自动化控制技术在皮带运输中的应用也体现在远程操作的流程中。在矿井施工过程中，施工人员不必到达现场便可以通过自动化控制技术实现远距离访问、控制分站机、快速收集和分析乃至共享数据等各项操作，便于提高施工人员的工作效率，使其在单位时间中完成更多的任务，也能够在一定程度上节省人力资源成本。鉴于此，现阶段的矿井自动化技术普遍运用于远程操作皮带运输设备的过程中。

(3)在检修操作时的使用

在生产领域普遍机械化的大背景下，对于设备的检查和维修工作早已成为工程建设中不可避免的一项工作任务。在现阶段的矿井工程建设中，自动化控制技术还广泛应用在对于皮带运输设备的检修操作过程中。具体说来，在对皮带运输设备进行常规的检查和维修时，需要在人工检测的同时利用自动化控制技术提高检修的精确程度，并对此进行调试，直至故障的全面清除。

图2

3.结束语

总而言之，在以信息技术的开发和应用为主要特征的新时代下，自动化技术在生产领域中得到了普遍运用。在此前提下，矿井运输方式发展为皮带运输机输送，并且在皮带运输过程中已广泛采用矿井自动化控制技术。具体说来，该项技术具有网络化和自动化程度高、操作技术人性化以及维护工作完备化等特点与功能，并主要运用在保护运输、远程操作以及检修操作的过程中。