地下金属矿山智能采矿技术进展综合探讨研究

地下金属矿山智能采矿技术进展综合探讨研究

王兴亚

山东黄金矿业（莱州）有限公司焦家金矿

摘要：随着中国经济的快速发展，对各种矿产资源的需求不断增加。金属采矿工程越来越多，对采矿作业的要求不断提高。为了提高金属矿山的开采效率，可以将自动化技术合理地应用于金属矿山，进一步降低采矿工人的劳动强度。基于此，下文将对金属矿山智能采矿与自动化控制研究与应用展开详细的分析。

关键词：金属矿山；智能采矿；自动化控制；有效应用

1 智能采矿概述

随着国民经济的发展，我们国家的矿山逐步实施机械化、自动化、信息化、数字化、地理信息系统等现代高新技术和矿山自动化设备，提高矿山的采矿效率、降低采矿成本、减少安全事故风险、改善经济效益，从而有效提高矿山企业的竞争能力。近年来，在“信息化”、“数字矿山”、“互联网+矿山”等提法的基础上又提出“智能采矿”。“智能采矿”是“工业化”与“信息化”的有机结合和新的发展阶段，是“互联网+矿山”的本质体现。所谓“智能采矿”是指在考虑安全、绿色、效率、经济等多方面的因素后，在矿石开采过程中，以开采环境数字化、采掘装备智能化、生产过程遥控化、信息传输网络化和经营管理信息化为特质，以实现安全、高效、经济、环保为目标的采矿工艺过程。实现智能采矿后，采矿作业的操作人员可由井下搬迁至室内，通过远程遥控完成生产作业，不仅大量减少下井工人，最大程度地解决矿山生产安全问题，同时容易实现大规模开采，大幅提高劳动生产率，降低成本，提升企业的竞争力。对露天采矿，“智能采矿”重点研究利用GPS监控采场全部移动设备的位置，采用最佳算法分派汽车到电铲、破碎站、矿堆和排土场，从而使物料流（矿石和废石）和设备的利用实现最佳化，还应研究集成设备定位、跟踪和状况监控、易耗品（燃油、轮胎、钻头等）跟踪、边坡稳定监控、送选厂矿石品位监控、提供生产报告等功能。对井下采矿，智能采矿重点研究无线多媒体数据智能化通讯、井下人员与设备的精确定位与智能导航、井下安全与环境灾害智能监控、虚拟采矿与仿真、井下关键采矿装备的智能化控制、井下通风智能化监控、智能精细化采矿爆破技术和地下矿山智能化调度管理等一系列关键技术与装备。

2 电气自动化控制技术在金属矿山的应用意义

对电气自动化控制技术进行了综合分析。在实际的自动化控制工作中，核心部分是电子信息技术。借助电子信息技术，不仅可以控制不同设备的生产和运行，还可以提高自动化和集成控制能力，最终提高金属矿山资源的质量和价值以及工业建设效率。电气自动化控制技术在现代露天金属采矿中的应用比较广泛。无论是电气、自动化、设备控制还是技术管理，电气自动化控制技术都可以融入其中。对于企业来说，电气自动化技术的应用可以提高企业的经济效益空间，在最短的时间内开采更多的金属资源。对于企业工作人员来说，电气自动化控制技术可以减少自身的工作量，不断完善企业矿山现场系统，进而优化企业内部系统环节，使金属矿山设备满足日益增长的矿山资源需求，使矿产资源与社会发展相匹配，进而实现科学有效的管理策略，最终带动企业自动化控制技术，促进企业稳步发展，推动现代科技进步。

3 金属矿山智能采矿与自动化控制技术的应用

3.1 提高自动化生产质量，对数据进行整理开发

对现场信息进行了集中收集，在煤矿中，由于工作环境比较复杂，存在着很多的安全隐患，因此，就要求有一套完整的监测监控系统，还要配置一套具有完整高精度的传感器，来收集现场信息，并实现对设备的远程控制。因为矿山的工作条件比较差，所以在收集资料的时候，需要综合多个因素，根据不同的情况，收集不同的资料，让资料得到最大程度的发挥。除此之外，我们还需要改进我们的管理方式，仔细监控矿山的问题，降低我们的后期维修费用，让我们的资料可以分享，所以，我们需要在不同的情况下，加强我们的交流与沟通，不要只顾自己的利益，也不要让我们的产业出现不平衡的情况，这样才能让中国的金属矿山自动化有一个更好的发展。要做到数据的共享和高效使用，要对井下收集到的数据进行充分的应用，这样就可以为生产的各个环节提供一个有效的决策，从而达到对资源进行最优分配的目的，从而提升生产效率。运用数据资源，对每一个环节展开管理，收集数据，优化资源分配，提升生产效率，更好地更新和管理自动化设备，预防安全事故，对矿山中的安全进行勘查。在矿山中出现风险时，信息的传输效率，对工作人员的安全起到了至关重要的影响，因此，矿山的自动化不仅要提升生产的自动化，还要提升信息传输的自动化，这两方面的自动化效率，这样，才能让金属矿山行业得到更好的发展。

3.2 “无人驾驶+5G”赋能智慧矿山建设

智慧矿山建设是公司打造国际一流矿企战略的重要组成部分。在人工智能技术已经从生活学习领域运用延伸到工业生产领域的形势下，“智慧”已不是一个简单名词或形容词，也不是时代新潮里的一股旋风，而是通讯信息技术、智能控制技术等诸多新兴技术的发展过程中应运而生的一场技术变革。采矿车间卡车智能调度系统的运用使我们感受到了智慧矿山的冰山一角，但仅仅这一方面就让工作模式和效率以及生产组织发生很大改变：更便捷、更可视化、更高效、更舒适、更满足日趋精细的管控要求等等。卡车智能调度系统为矿山数字化打下了坚实基础，随着矿山数字化的逐渐成熟，公司开始尝试“无人驾驶+5G”在矿山设备的运用。首先考虑无人驾驶技术在矿用卡车上的运用，划定试验场地完成测试后，再利用采场数字地图进行线路规划，车辆依靠车载摄像头或车载雷达、传感器、自动定位和状态监控等综合控制，实现自动驾驶、智能避障、协同控制、紧急停车等实际工况运行需求。新能源的运用展现了企业对生态环境的责任观，这是一条可持续的发展道路。今年来，公司以开放的姿态和广阔的视野相继引进电动液压挖掘机、电动轮矿卡、纯电动装载机等电动化设备，设备选型和配置更多考虑到技术先进和节能环保等因素。在打造绿色矿山的战略里，矿山设备的节能减排无疑是任重道远的，既要保障生产效益，又需守好生态保护的防线，基于纯电动设备对生态更加友好，能产生很好的经济效益，我们相信这将开启生态经济新局面。

3.3 地下有色金属开采的智能化信息收集

借助智能化通信技术，实现了对矿产资源信息的综合收集。矿产资源开采技术人员，借助智能化信息收集技术，检测了所要开采的矿产区域，借助计算机网络平台，使地下有色金属在开采期间，能够与地上有色金属信息控制实现同步。该矿山在智能化信息收集时，主要采用的收集方式为传感器，传感器借助雷达技术、激光技术等，对该地区地下有色金属矿山的开采情况，进行了综合的手机和分析，并及时传达了该区域内金属矿山开采相关信息，建立金属矿山数据检测网络性虚拟平台。

4 结束语

综上所述，随着时代的不断发展，对开展露天金属矿山采矿作业提出了更高的要求。针对传统采矿技术应用中出现的不足，应该引起足够的重视，认真分析问题发生的原因，然后切实采取针对性的措施，将各种采矿自动化技术合理应用到采矿作业中，提升采矿作业开展效率和质量。

参考文献：

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