摘 要：现代电气新技术在矿山企业生产中的作用越来越重要，已逐渐发展成为推动矿山经济发展和竞争力的核心动力。文章通过对矿山生产中现代电气新技术的应用分析，探讨矿山企业中电气技术应用与发展的实践意义。
关键词：电气；矿业；自动化；变频
引言
我国是矿业生产大国，除少数大中型矿山具有部分自动化装备外，多数矿山存在自动化水平低、能耗高、效率低及劳动强度大的突出问题。解决这些问题的重要方法就是通过大力引进现代电气技术的应用研究，逐步全面实现矿山生产电气自动化。目前，矿山电气技术应用主要针对电机控制、设备监控、节能降耗等内容，通过自动化技术、软件技术及信息技术等相关理论，实现机电设备及相应配套设施的自动化控制。矿山电气新技术的应用，通过提高工作效率、改善劳动条件及节能减排等，提高矿山技术经济指标，保证矿山企业的良性发展。文章将从变频技术，PLC技术，远程监控技术以及电气节能技术等方面，对电气新技术在矿山企业中的应用进行探讨研究。
1 变频技术在矿山中的应用
变频控制技术应用，其基本原理是利用电力晶体管的通断特性，将工频转换为既定频率，实现电机的变速及制动，使工作效率得到大幅提升。变频技术作为电机控制中的重要应用之一，它不仅可通过改变晶体管通断换相，控制电机转向；同时，由于变频器自带过流、过压及过载保护，对电机能起到很好的保护效果，避免电机烧毁、人员伤亡事故等的发生；而且在一些电机驱动的输送现场，输送带的加减速时间可由变频器事先设定，有效保证传送过程的平滑稳定。
目前，变频技术在一些矿山电气控制中已具有一定程度的应用，且以矿区通风设备中的应用较为典型。采矿作业需连续保障通风条件，并要根据不同工时的要求调节对应风速，以达到不同工况下的空气循环要求，并且随着采矿作业的不断深入，井下空间增大对空气压力和流速的需求更高，故通风效果调节的关键是通风电机功率的调节。采用变频控制，可根据实时采矿进度，对风速进行对应节点调节，不仅可实现通风环境的智能化控制，而且可有效的降低通风机的工作强度，延长通风机工作寿命；此外，在通风机的控制装置中安装变频软启动功能，可防止启动电流过大带来的电流冲击，有效降低通风机启停阶段的事故风险。
随着国内电力电子及电气自动化技术的飞速发展，工业生产中出现涌现出越来越多的先进变频控制技术成果，而变频技术在矿山企业中的应用也必将会有更广大的空间。
2 PLC技术在矿山中的应用
由于矿山工作环境特殊，特别是在现代化矿山的建设进程中，对机电设备在可靠性、自动化程度及易维护性等方面具有更高要求，传统继电器控制方式已不能适应控制要求。相比于继电器及其他自动控制技术，PLC技术具有其独特的优势：可靠性高、寿命长，具有自诊断功能，且抗干扰能力强，编程语言简易普及，现场调试极为方便。伴随着电子技术、软件技术及自动控制技术的快速发展，PLC以其高性能、低成本等特点，正成为自动化领域中一种重要的控制技术。
随着PLC产品的不断发展更新，PLC技术在矿山机电控制中的核心地位日益凸显。目前，随着计算机技术与PLC技术结合应用的不断发展，已出现了性能更加优越、智能化水平更高的PLC电气控制产品，并已逐渐应用到工业生产中，而PLC技术在矿山电气控制中的作用也将越来越重要。
3 远程监控技术在矿山中的应用
采矿作业工作环境艰苦恶劣，部分区域甚至存在安全隐患，给生产效率提高与安全作业保障上带来较大困难，这在矿山现代化建设进程中也是急需解决的一大课题。对此，通过采用远程监控技术，对矿山机电设备开展远距离智能化监测管理，可大大减少人员投入，有效保证企业安全生产。目前，一些先进的远程监控技术也已逐渐应用在矿山设备管理系统中，其应用有效地帮助了矿山安全开采工作的开展，较大程度上促进了生产效率的提高。
目前国内多数矿山开采工作量较大，开采面分散，作业时间长，不仅需要对单一的设备进行远程控制，还需要一套对各机电设备运行状态进行全局监测的控制方案。GIS控制技术应运而生，成为了近些年来远程监控技术在矿山中应用研究的重要课题。GIS远程监控与管理系统，是将监控终端安装在各类矿山设备上，对机电设备电量、功率、位置、图像等信息进行实时采集，发送至数据处理平台后，管理人员即可随时对机电设备的实际情况进行监测控制。GIS初始只应用于矿山资源的分析与评估上，近几年，GIS控制技术不断创新完善，在矿山设备管控工作中也逐渐得到应用，已具备了一定的控制与管理矿山设备定位和定量的能力。
当前，许多先进工业控制技术正在快速发展，远程监控技术也有着广阔的发展前景，在未来将更加广泛地应用于矿山机电设备的每一个领域内，在矿山管理中将占据愈加重要的地位。
4 电气节能技术在矿山中的应用
我国大中型矿山，均是耗能大户，普遍存在电气能耗高、节能措施缺乏、节能技术落后等问题，加大电气节能技术的应用力度，对于在进一步提高矿山企业电气节能技术水平以及节能减排上，具有积极的现实意义。目前其主要应用包括无功补偿节能和变频调速节能。
矿山设备中，风机和水泵消耗功率较大，采用变频调速控制，可降低能耗，使节电率能达到20%～50%。以变频调速技术在水泵中的应用为例，采用变频调速技术，可以根据流量的实时变化来调节水泵的电机转速，一定流量下，只需要输入既定功率，即可获得较好的节能效果。实践数据证明，采用变频调速可使水泵功耗降低15-20%，从而达到节能的目的。
矿山电力系统中，电网、变压器及一些大功率电机正常运行中会产生无功功率，对电力线路和变压器造成功率损耗。通过无功补偿技术，可减少电网及变压器无功功率。除了电网电源可进行无功补偿，矿山中数目较多的大功率异步电动机也可采用无功补偿降低电能损耗，异步电动机的功率因数一般比较低，即使在功率因数很高的情况下仍然会产生附加的无功损耗，一般在配电室统一安装电容器柜进行补偿。可见，在矿山供电系统及电机电源系统中配置无功补偿，可提高功率因数，节省电能消耗，为企业节省大量资金，提升经济效益。
随着市场竞争的加剧和矿产资源的不断减少，我国的矿山企业除了提高生产效率，还应该对资源进行充分的利用，加大电气节能新技术的研究应用力度，最终促进企业生产的可持续发展。
5 结束语
现代电气新技术在矿山生产过程中的应用，不仅在降低矿山企业生产成本和提升企业的核心竞争力上具有非常重要的意义，对促进电气自动化行业和矿山企业的发展也尤为重要。矿山企业要不断探索电气新技术在本企业中的实践应用，不断提升企业自动化水平，最终促进我国矿山企业实力的提高，实现我国支柱型经济的可持续发展。
参考文献
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