摘要：在矿山的开采中运用电气自动化的控制技术获得较高的应用效果。但在运用中还是存在部分问题，因此需要针对电气自动化的控制技术进行有效的完善和创新，在下文中首先叙述了电气自动化的相关内容和控制技术，最后分析控制技术的创新和应用分析。
关键词：矿山电气自动化；控制技术；创新
在当前的各个行业中，运用电气自动化技术已经成为非常重要的部分，并获得了较好效果。矿山在开采过程中运用电气自动化能提高采矿的工作效率，进而提高实际的产量，并促进矿山开采的全部过程完全实现自动化、智能化、智慧化。伴随采矿业的不断发展，在部分矿山的开采工作增加了作业的难度。因此，通过应用创新的电气自动化的相关控制技术能够有效的解决难题，进一步提高开采的质量，提高企业的效益。
1电气自动化的控制技术
主要是对设备进行自动化的有效控制，进一步提高工作的效率。控制系统主要有总控制模块和数据采集的系统以及预处理的模块和以太网等。而实际的工作系统则是供电和监管以及管理的系统。在实际的开采时运用自动化的控制能够达到以下几个功能：一是保护的功能。其是指对相关电气的设备进行保护。例如电力产生故障时电气的设备会进行自动的保护，从而降低各个零部件的损坏情况，减少故障扩大及损失。二是自动化的控制功能。在矿山内使用的自动控制系统基本为分散式的控制。三是监督的功能。其是针对电气的设备流经的电流加以有效的控制，进一步保障各系统的电流处于平稳状态，当产生故障时则在电气的设备上显示灯亮，由此提示工作人员。四是测量的功能。此功能的实现必须在电气设备内添加相关仪表和设备。整体而言，开展电气自动化的控制技术能够提高矿山的开采效果和质量。
2电气化技术工作的主要流程
图1是电气化的技术流程，从图中可以看出，电气化的技术核心部分是计算机的总控制部分，还包含数据采集和预备处理的系统及矿山以太网，而实际工作的只有三种系统，主要是供电和管理以及监管的系统，并且每个系统均有利弊。供电系统是非常关键的部分，其能够保障采矿的用电稳定，更是自动化控制系统的重要部分；管理系统则针对开采的自动化控制；监管系统是通过以太网对开采的井上与井下进行实际的安排。不同的系统对应不同的职责，并且对实现电气自动化的控制创新和应用具有非常重要的作用。
3电气自动化控制技术创新和应用
3.1自动供电创新
以往用于电气自动化控制的相关设备只能靠人工进行操作。并且对控制程序不能进行相应的自动调整，最关键的是即便使用自动化的控制技术也无法完全做到自动供电。由此则导致提高采矿的投入成本，进一步对开采企业的效益造成不利的影响。针对以上的问题，通过对电气自动化的控制技术进行有效的创新即可解决。如果要想完全的自动供电，则需要在供电的系统中能够检测到阻抗和开关等部件实时状态，经过自动判断进行完全自动的停供电，通过运用微机控制系统能有效的监控供电系统实时状态和各种参数，进而保障供电系统的稳定运行。例如使用矿用的电力自动化系统，可以对矿内的电力进行有效的遥测、遥信、遥控、摇调、摇视。遥测即是可以有效的收集各个回路实时的相关数据，遥信即是运用综合微机保护器来收集各个开关实际运行的状态，遥控主要对供电系统的开关和启动设备进行相应的管控。摇调主要对供电系统设备进行查询和修改。遥视对变电所和开关以及线路的状态进行监控。以上五摇必须利用计算机的系统完成。
3.2井下作业技术创新
井下的工作环境十分的恶劣，无法有效保障开采人员的人身安全，同时也无法保证电气设备稳定运行，还会出现安全事故。针对于此，通过利用自动化的控制技术来对井下的作业进行实时的有效监控，并及时的采集相关的数据来提前对井下可能存在的安全事故进行预测。例如使用5G技术对数据进行传输，并将数据的信号范围予以扩大，把井下的巷道全部进行有效的监测。另外，还可以使用现代化的信息技术，建立自动化的通风控制。例如使用传感器和计算机的技术以及风机等相关的技术，针对矿井的总回风中的风压、风速、气温等相关的数据开展有效且全面的监控，进而对解井下通风的情况做完全的掌握同，进一步避免出现安全事故。与此同时，通过建立在线的有效监测系统，对井下的通风机组进行实时的控制，确保通风机组正常的运行。另外还应当注意在线监测的系统中，通过设定预警的程序，当产生任何异常的现象时立刻发出警示的信号。另外还能运用自动化的开采和柔膜混凝土沿空留巷技术，再和监控的技术相结合来对井下的开采进行全自动化的有效监控。
3.3开采过程管理技术创新
由于对矿山的开采时间长，并且开采过程牵扯的方面广，而使用传统的自动化管理无法达到现在的需求，不能对开采的过程予以有效的实时监控，然后针对发现的问题运用科学的新技术加以解决，进一步提高矿山开采管理的水平。例如，使用以智能技术和自动化技术以及通信技术和传感技术为基础而建立的一体化智慧矿山管理（图2），其把所有的管理集成于一体。另外，通过构建智慧矿山的平台，对矿山的实际开采和选矿等作业进行智能化的管理。比如在选矿方面的应用，通过利用自动化和智能等较为先进的技术，并充分考虑在选矿时的非线性和流程复杂性以就多变量耦合性的相关特点，重点对破碎和磨矿分级以及选别等重要的环节进行管控。与此同时，与现实使用的生产工艺进一步结合并实现技术的相关创新。例如建立针对破碎的自动化控制系统，以及磨矿分级和选别的自动化控制系统，由此才能提高开采的质量和效率。
3.4开采安全管理技术创新
首先可以在矿山的开采中运用信息技术为基础，并以此为基础研发新型作业的设备同时运用信息技术来提高机电设备的稳定性和安全性，降低人的工作强度，提高开采安全的系数。例如把自动化的技术和综合机械进一步融合实现破、装、运、支、处等环节自动化、机械化、智能化，进一步降低人力的参与，由此营造安全的开采作业环境。以此为基础利用信息技术即可达到对矿山开采的过程自动化的有效管理，最终提高开采的安全，降低安全事故的发生机率。另外，还可以开展机电一体化，在各种机械设备上通过安装自动化的控制装置来实现自动化生产作业，例如使用光电控制的方法对机车装载、自动运输、卸载和计量进行自动化的相应控制。其次使用新型的技术对人员和设备以及作业进行全程的监控，进一步降低不良因素对开采过程所造成的不利影响。例如使用传感器和嵌入式以及无线通讯等相关的技术，建立全员的定位管理系统，实时掌握相关工作人员活动的具体状态和定位，并提供报警和呼救的功能，进一步保障工作人员的人身安全。另外，通过运用物联网和监控的技术建立物联网的体系，进一步实现全矿山的作业监控，并利用物联网感知矿山和管理矿山，提高开采安全。例如把CO、CO2等相关的有害气体进行监控，并收集相关的温度信息，还有岩体的变形和环境辐射等相关的因素均进行监测，进一步提高对安全事故的预警能力，提高开采对安全的管理。
4结语
通过上述的分析，电气自动化的控制技术在矿山中的应用十分重要且具有独特的地位。同时也促进矿山自动化、数字化、智慧化的建设，保障开采工作人员的安全，提升实际开采的效率。另外，通过对电气自动化的控制工作流程加以分析，并在多个方面进行创新和实践，以此理论为后续的创新和完善提供一定的参考价值。
作者:郝继东 单位:舞阳矿业有限责任公司
