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智能化礦山建設(shè)方案范文第1篇

關(guān)鍵詞：智能化；綠色化；自動(dòng)控制技術(shù)

某礦山企業(yè)的冶煉廠原料以銅、鎳為主成分，伴生有金、銀、鉑、鈷等貴金屬和硒、硫等非金屬，品質(zhì)波動(dòng)大，冶煉工藝極為復(fù)雜。為解決小批量冶煉與大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)的矛盾[1]，該企業(yè)需要以現(xiàn)有自動(dòng)化、信息化建設(shè)為基礎(chǔ)，全面推進(jìn)大數(shù)據(jù)、人工智能、虛擬現(xiàn)實(shí)等新技術(shù)在冶煉生產(chǎn)中的應(yīng)用，從而實(shí)現(xiàn)冶煉裝備、生產(chǎn)物料、風(fēng)水電火能源等的智能化管控，最終將冶煉廠建成自動(dòng)化生產(chǎn)線扁平化管理、生產(chǎn)設(shè)備集成化控制、能源精細(xì)化管控的智能化工廠。

1智能冶煉廠架構(gòu)

在智能冶煉廠建設(shè)過(guò)程中，該礦山企業(yè)采用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)作為核心架構(gòu)，建立“平臺(tái)協(xié)同運(yùn)營(yíng)、工廠智能生產(chǎn)”的業(yè)務(wù)管理控制系統(tǒng)。一是對(duì)冶煉廠現(xiàn)有生產(chǎn)線進(jìn)行自動(dòng)化與智能化升級(jí)改造，使用可編程邏輯控制器（PLC）、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線的改造升級(jí)，最終實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)及配套設(shè)施的智能化控制與全生命周期管理；二是將冶煉廠已建信息化系統(tǒng)和新建信息化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)融匯統(tǒng)一，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)格式的標(biāo)準(zhǔn)化與統(tǒng)一化，進(jìn)而為冶煉廠邊緣側(cè)大數(shù)據(jù)分析與智能化決策提供強(qiáng)力支撐；三是對(duì)冶煉廠信息化系統(tǒng)數(shù)據(jù)應(yīng)用、開發(fā)、服務(wù)等功能進(jìn)行企業(yè)云化處理，實(shí)現(xiàn)異構(gòu)數(shù)據(jù)匯聚與分析、工業(yè)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)系統(tǒng)化等功能[2]。

2智能冶煉廠資源數(shù)字化體系

智能冶煉廠建設(shè)期間，可采用三維環(huán)境感知系統(tǒng)和三維可視化管理系統(tǒng)，構(gòu)建資源數(shù)字化體系。

2.1三維環(huán)境感知系統(tǒng)

利用三維激光掃描儀和同步定位與建圖技術(shù)（SLAM）非接觸、高密度、高精度、數(shù)字化、自動(dòng)化、實(shí)時(shí)化等特點(diǎn)，全方位掃描破碎篩分設(shè)備、精礦庫(kù)、熔煉爐、空壓機(jī)房、高壓風(fēng)機(jī)房、鍋爐房、化水站、制酸站、成品庫(kù)、供配電設(shè)備等生產(chǎn)及配套設(shè)施，形成三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)，進(jìn)而支撐冶煉廠三維可視化管理系統(tǒng)與數(shù)字孿生系統(tǒng)建設(shè)。

2.2三維可視化管理系統(tǒng)

依托三維可視化管理系統(tǒng)，將冶煉廠原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成動(dòng)態(tài)的三維模型，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)冶煉廠資源的可視化管理、生產(chǎn)作業(yè)的扁平化管理、生產(chǎn)技能等的虛擬培訓(xùn)。空壓機(jī)房三維模型如圖1所示。圖1空壓機(jī)房三維模型三維可視化管理系統(tǒng)具有3個(gè)主要功能。一是生產(chǎn)的精細(xì)化建模與動(dòng)態(tài)更新功能。生產(chǎn)及配套設(shè)施的精細(xì)化建模與動(dòng)態(tài)更新是智能冶煉廠建設(shè)中必不可少的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，是智能冶煉廠實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)作業(yè)智能組織與生產(chǎn)任務(wù)智能分配的前提。二是生產(chǎn)任務(wù)智能分配與計(jì)劃編制功能。三維可視化管理系統(tǒng)采用自頂向下（由生產(chǎn)任務(wù)至生產(chǎn)排產(chǎn)）的方式實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)計(jì)劃的編制與生產(chǎn)任務(wù)的分配，包括年度、季度和月度計(jì)劃，并可根據(jù)資源市場(chǎng)條件實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)任務(wù)的快速調(diào)整與優(yōu)化。三是虛擬仿真培訓(xùn)功能。針對(duì)冶煉廠實(shí)際業(yè)務(wù)場(chǎng)景，開發(fā)面向冶煉廠的虛擬仿真系統(tǒng)，對(duì)建設(shè)范圍的廠區(qū)場(chǎng)景進(jìn)行三維建模，使用者能夠便捷地對(duì)冶煉廠進(jìn)行三維瀏覽、漫游等操作，同時(shí)借助虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）設(shè)備獲得身臨其境的體驗(yàn)。

3智能冶煉廠管理體系

3.1三維生產(chǎn)管控平臺(tái)

三維生產(chǎn)管控平臺(tái)業(yè)務(wù)模塊如圖2所示。通過(guò)三維生產(chǎn)管控平臺(tái)對(duì)冶煉廠已經(jīng)建設(shè)的信息化系統(tǒng)進(jìn)行有機(jī)集成，根據(jù)冶煉廠的整體生產(chǎn)工藝流程特點(diǎn)，結(jié)合冶煉廠實(shí)際管理需求，形成整體生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的數(shù)字化管控體系，實(shí)現(xiàn)在平臺(tái)上協(xié)調(diào)一致作業(yè)，達(dá)到數(shù)據(jù)共享、全流程協(xié)作、規(guī)范化精細(xì)運(yùn)營(yíng)管理的目標(biāo)。系統(tǒng)建成以后，橫向打通生產(chǎn)管理（塊料破碎篩分、配料、熔煉、電爐貧化、吹煉、高冰鎳水碎）、生產(chǎn)計(jì)劃、安防管理、設(shè)備全生命周期管理、質(zhì)量管理、能源管理、培訓(xùn)考試等環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)流，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)冶煉廠生產(chǎn)作業(yè)全流程的閉環(huán)管理；縱向?qū)崿F(xiàn)各管理層級(jí)實(shí)時(shí)、按需、動(dòng)態(tài)調(diào)用各類數(shù)據(jù)，協(xié)同辦公，高效支撐經(jīng)營(yíng)管理。

3.2安全管理系統(tǒng)

安全管理系統(tǒng)以三維管控平臺(tái)為基礎(chǔ)，對(duì)冶煉廠破碎篩選、熔煉、吹煉等生產(chǎn)環(huán)節(jié)中產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析，對(duì)數(shù)據(jù)信息反映的安全狀態(tài)進(jìn)行整理和歸集，對(duì)安全隱患、違章的處理流程及結(jié)果信息進(jìn)行實(shí)時(shí)管理。安全管理系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程如圖3所示。

3.3智能安防系統(tǒng)

如圖4所示，冶煉廠的智能安防系統(tǒng)由5G網(wǎng)絡(luò)、綜合管理分析、智能監(jiān)控等模塊構(gòu)成。該系統(tǒng)具有架構(gòu)穩(wěn)定、安全分級(jí)管控、實(shí)時(shí)報(bào)警等特性，能夠?qū)崿F(xiàn)視頻監(jiān)控信息實(shí)時(shí)查看、回溯等功能，還可以利用人工智能（AI）平臺(tái)實(shí)現(xiàn)危重區(qū)域侵入監(jiān)測(cè)、車輛管理、人員行為監(jiān)測(cè)和人員防疫管理等功能。

3.4設(shè)備全生命周期管理系統(tǒng)

如圖5所示，設(shè)備全生命周期管理系統(tǒng)是以整個(gè)設(shè)備生命周期管理為主線，結(jié)合多平臺(tái)應(yīng)用體系，以落實(shí)化執(zhí)行、預(yù)見化修護(hù)、可控化流程、高效化辦公為重點(diǎn)，以提升企業(yè)綜合效益為根本原則的智能化管理系統(tǒng)。在系統(tǒng)建設(shè)過(guò)程中，在生產(chǎn)及配套設(shè)施中易損的關(guān)鍵設(shè)備（破碎機(jī)、篩分器、熔煉爐、空壓機(jī)、高壓風(fēng)機(jī)、鍋爐、變配電設(shè)備等）上安裝振動(dòng)、溫度、轉(zhuǎn)速、電流、電壓等傳感檢測(cè)設(shè)備，對(duì)這些設(shè)備產(chǎn)生的振動(dòng)、溫度、轉(zhuǎn)速、電流、電壓等重要參數(shù)進(jìn)行全天候監(jiān)測(cè)，并將采集的數(shù)據(jù)信息、歷史趨勢(shì)以及安全閾值集中展示在三維生產(chǎn)管控平臺(tái)上。同時(shí)，將采集的數(shù)據(jù)融入企業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，深入挖掘數(shù)據(jù)信息，對(duì)生產(chǎn)及配套設(shè)施的狀態(tài)、故障診斷、預(yù)維護(hù)等進(jìn)行深入管理，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)設(shè)備的全生命周期管理。同時(shí)，該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)及配套設(shè)施的臺(tái)賬、備品備件、報(bào)廢等的超前管理，進(jìn)而降低企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)成本，簡(jiǎn)化企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管理程序[3]。

3.5能源管理系統(tǒng)

能源管理系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)采集（用能量、能源價(jià)格、用能形式等）、數(shù)據(jù)分析、能源監(jiān)控和數(shù)據(jù)（利用圖表形式將分析結(jié)果轉(zhuǎn)化為各種報(bào)表和預(yù)測(cè)報(bào)告等，提供給管理層，以便做出決策）等能力，以實(shí)現(xiàn)能源數(shù)據(jù)系統(tǒng)化、透明化、格網(wǎng)化[4]。同時(shí)，建立能源三級(jí)管控體系，即按照公司級(jí)、車間級(jí)、班組級(jí)配置水、電、油、氣等能源，實(shí)現(xiàn)能源設(shè)備在線過(guò)程全天候監(jiān)控、能源調(diào)度、高能耗設(shè)備報(bào)警等功能，從而輔助冶煉廠實(shí)現(xiàn)降本增效，完成雙碳指標(biāo)任務(wù)。能源管理業(yè)務(wù)流程如圖6所示。

3.6質(zhì)量管理系統(tǒng)

質(zhì)量管理系統(tǒng)以三維生產(chǎn)管控平臺(tái)為基礎(chǔ)，結(jié)合冶煉廠各生產(chǎn)工藝實(shí)際情況，實(shí)現(xiàn)破碎篩選、熔煉、吹煉等工藝過(guò)程中質(zhì)量數(shù)據(jù)的整理和歸集，實(shí)現(xiàn)進(jìn)出場(chǎng)原料或產(chǎn)成品的規(guī)范化化驗(yàn)管理，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量檢驗(yàn)、生產(chǎn)技術(shù)、信息中心等環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)質(zhì)檢數(shù)據(jù)的高效共享[5]。質(zhì)量管理系統(tǒng)具有4項(xiàng)功能。一是接樣制樣。質(zhì)檢部門接收樣品后，根據(jù)不同的制樣規(guī)則及化驗(yàn)規(guī)程進(jìn)行制樣，然后在系統(tǒng)內(nèi)建立化驗(yàn)任務(wù)，任務(wù)通過(guò)系統(tǒng)流轉(zhuǎn)給化驗(yàn)人員并通過(guò)消息待辦的方式提醒化驗(yàn)人員。二是化驗(yàn)任務(wù)。不同的化驗(yàn)人員根據(jù)化驗(yàn)任務(wù)領(lǐng)取樣品，根據(jù)任務(wù)要求開始化驗(yàn)并向系統(tǒng)提交化驗(yàn)單據(jù)。三是允差預(yù)警。關(guān)鍵環(huán)節(jié)的化驗(yàn)結(jié)果可以設(shè)置允差閾值，對(duì)于超出允差的錄入值，系統(tǒng)給予提示，防止錄入過(guò)程中出現(xiàn)錯(cuò)誤。四是資源管理。根據(jù)管理需求，建立實(shí)驗(yàn)室相關(guān)用品的臺(tái)賬和領(lǐng)用制度及配套管理流程，實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)資源的全面管理。

4結(jié)論

本文提出一種基于綠色智能礦山生產(chǎn)體系的智能冶煉廠建設(shè)方案，利用大數(shù)據(jù)分析、AI識(shí)別、5G網(wǎng)絡(luò)等先進(jìn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)冶煉廠的智能化管理。該方案以三維生產(chǎn)管控平臺(tái)為核心，充分挖掘數(shù)據(jù)資源，形成了一套高可靠性、高及時(shí)性、高度扁平化的冶煉廠管理體系，對(duì)冶煉廠綠色化、智能化發(fā)展起到重要支撐作用。

參考文獻(xiàn)

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2趙奕，朱玲.數(shù)字化工廠：會(huì)澤冶煉廠自動(dòng)化應(yīng)用[C]//中國(guó)計(jì)量協(xié)會(huì)冶金分會(huì)2013年會(huì)暨全國(guó)第十八屆自動(dòng)化應(yīng)用技術(shù)學(xué)術(shù)交流會(huì).2013.

3劉俊峰.礦山設(shè)備全生命周期管理模式的探討[J].數(shù)碼設(shè)計(jì)，2019（11）：330-331.

4佘建煌.基于WinCCOA的礦山能源管理系統(tǒng)[J].可編程控制器與工廠自動(dòng)化，2014（8）：80-84.

智能化礦山建設(shè)方案范文第2篇

【 關(guān)鍵詞 】 數(shù)字礦山；信息管理；自動(dòng)化；信息網(wǎng)

An Approach to Construction of Mine Digitalization in Gacun

Jin Zhao-hui Li Qian-qian

（Xinyuan Mining of Sichuan SichuanChengdu 610000 )

【 Abstract 】 The author makes an introduction to basic concept of digital mine, technical background of digital mine and present situation of construction of mine digitalization in Gacun, discusses the necessity for construction of digital mine, and puts forward steps and contents of construction of mine digitalization in Gacun.

【 Keywords 】 digital mine; Information management; Automation; Information network

0 引言

呷村銀多金屬礦區(qū)位于四川省甘孜州白玉縣,是一處高品位、易開采、難分選的復(fù)雜銀、銅、鉛、鋅礦床,被譽(yù)為為“高原三明珠”之一。隨著數(shù)字浪潮的到來(lái),如何提高礦山企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)能力，如何實(shí)現(xiàn)礦業(yè)企業(yè)現(xiàn)代化管理與國(guó)際先進(jìn)管理方式的接軌，如何實(shí)現(xiàn)“高效、安全、綠色、可持續(xù)”的經(jīng)營(yíng)理念,是當(dāng)下各個(gè)礦山企業(yè)不得不面臨的問題。呷村銀多金屬礦為更適應(yīng)這一市場(chǎng)機(jī)制，正朝著真正的數(shù)字化方向發(fā)展。

1 數(shù)字化礦山的涵義

數(shù)字礦山(Digital Mine)是數(shù)字礦山是以礦山系統(tǒng)為原型,以地理坐標(biāo)為參考系,以礦山科學(xué)技術(shù)、信息科學(xué)、人工智能和計(jì)算科學(xué)為理論基礎(chǔ),以高新礦山觀測(cè)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為支撐,建立起的一系列不同層次的原型、系統(tǒng)場(chǎng)、物質(zhì)模型、力學(xué)模型、數(shù)學(xué)模型、信息模型和計(jì)算機(jī)模型并集成,可用多媒體和模擬仿真虛擬技術(shù)進(jìn)行多維的表達(dá),同時(shí)具有高分辨率、海量數(shù)據(jù)和多種數(shù)據(jù)的融合及空間化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化和可視化的技術(shù)系統(tǒng)。

數(shù)字礦山是建立在數(shù)字化、信息化、虛擬化、智能化、集成化基礎(chǔ)上的，有計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理的管控一體化系統(tǒng)，它綜合考慮生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、管理、環(huán)境、資源、安全和效益等各種因素，是企業(yè)實(shí)現(xiàn)整體協(xié)調(diào)優(yōu)化，在保障企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的前提下，達(dá)到提高整體效益、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和適應(yīng)能力的目的。數(shù)字礦山的最終表現(xiàn)為礦山的高度信息化、自動(dòng)化、智能化與高校安全開采，以至無(wú)人采礦和遙控采礦模式。它將深刻改變傳統(tǒng)的采礦生產(chǎn)生活和人們的生活方式。

2 數(shù)字礦山的七大主層次

數(shù)字礦山按照系統(tǒng)結(jié)構(gòu)自下而上可分為七個(gè)主層次。

2.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)層

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)層，即數(shù)據(jù)獲取與存儲(chǔ)層。數(shù)據(jù)獲取包括利用各種技術(shù)手段各種形式的數(shù)據(jù)及其預(yù)處理；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)包括各類數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)文件、圖形文件庫(kù)等。該層為后續(xù)各層提供部分或全部數(shù)據(jù)輸入。

2.2 模型層

模型層，即表述層。如空間和礦物屬性的二維和三維塊狀模型、礦區(qū)地質(zhì)模型、采場(chǎng)模型、地里信息系統(tǒng)模型、虛擬現(xiàn)實(shí)動(dòng)畫模型等。該層不僅將數(shù)據(jù)加工為直觀、形象的表述形式，而且為優(yōu)化、模擬與設(shè)計(jì)提供輸入。

2.3 模擬與優(yōu)化層

例如工藝流程模擬、參數(shù)優(yōu)化、設(shè)計(jì)與計(jì)劃方案優(yōu)化等。

2.4 設(shè)計(jì)層

設(shè)計(jì)層，即計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)層。該層為把優(yōu)化解轉(zhuǎn)化為可執(zhí)行方案或直接進(jìn)行方案設(shè)計(jì)提供手段。

2.5 執(zhí)行與控制層。

執(zhí)行與控制層，如自動(dòng)調(diào)度、流程參數(shù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)測(cè)與控制、遠(yuǎn)程操作等。該層是生產(chǎn)方案的執(zhí)行者。

2.6 管理層

管理層包括MIS與OA辦公自動(dòng)化。

2.7 決策支持層

依據(jù)各種信息和以上各層提供的數(shù)據(jù)加工成果進(jìn)行相關(guān)分析與預(yù)測(cè)，為決策者提供各個(gè)層次的決策支持。

3 呷村銀多金屬礦數(shù)字化建設(shè)的技術(shù)背景

21世紀(jì)是信息技術(shù)飛速發(fā)展的時(shí)代，呷村銀多金屬礦作為一新興礦山，擁有前沿的硬件、軟件、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，這些為礦山數(shù)字化建設(shè)提供了強(qiáng)大有力的基礎(chǔ)保障。

3S技術(shù)、多分辯率海量數(shù)據(jù)的存貯技術(shù)、互操作互運(yùn)算技術(shù)、多維可視化技術(shù)等,都為礦山數(shù)字化建設(shè)提供了有力的技術(shù)支持。伴隨著各種類型的礦業(yè)軟件,如SURPAC、MAPTEK、DATAM INE等相繼問世,并投入實(shí)際應(yīng)用，可以把十幾年來(lái)積累的地質(zhì)成果以及相關(guān)礦山開采資料數(shù)字化,逐步建立起礦山地、測(cè)、采數(shù)據(jù)庫(kù)。OA軟件、井下人員定位系統(tǒng)、安全監(jiān)控系統(tǒng)的推廣與使用為礦山數(shù)字系統(tǒng)的建設(shè)也提供了強(qiáng)有力的軟件平臺(tái)支持。同時(shí),各種新型采掘設(shè)備、選礦設(shè)備及相關(guān)控制管理系統(tǒng)的引進(jìn),為數(shù)字礦山的實(shí)現(xiàn)做了好的硬件鋪墊。大型掃描設(shè)備、矢量化圖形工作站、寬幅真彩色大型繪圖儀等硬件設(shè)備的配備,使得礦山數(shù)據(jù)庫(kù)的建立和數(shù)字化成圖更方便、更精確。

4 呷村銀多金屬礦數(shù)字化建設(shè)的必要性

礦產(chǎn)資源被譽(yù)為現(xiàn)代工業(yè)的“糧食”和“血液”，是人類社會(huì)發(fā)展的命脈。人類目前使用的95％以上的能源、80％以上的工業(yè)原材料和70％以上的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料都是來(lái)自于礦產(chǎn)資源。 礦產(chǎn)資源是有限和不可再生的，如何合理開發(fā)與利用有限空間中的有限礦山資源來(lái)滿足人類社會(huì)可的持續(xù)發(fā)展需求,最大程度的促進(jìn)資源的合理有效利用，已經(jīng)成為當(dāng)今世界所共同關(guān)注的問題。

現(xiàn)代企業(yè)的管理方式已向信息化轉(zhuǎn)型,為實(shí)現(xiàn)我國(guó)礦業(yè)企業(yè)適應(yīng)現(xiàn)代信息科技的發(fā)展,實(shí)現(xiàn)礦業(yè)企業(yè)現(xiàn)代化管理與國(guó)際先進(jìn)管理方式的接軌，礦山的數(shù)字化/信息化建設(shè)也是勢(shì)在必行。

數(shù)字化是實(shí)現(xiàn)企業(yè)信息化的基礎(chǔ),是信息化的具體表現(xiàn)形式,只有通過(guò)數(shù)字化技術(shù),才可以實(shí)現(xiàn)可視化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化和集成化,從而最終實(shí)現(xiàn)礦山企業(yè)的全面信息化管理。采用數(shù)字化技術(shù),可以最大限度的開發(fā)和利用礦產(chǎn)資源,滿足人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略需求。

5 呷村銀多金屬礦數(shù)字化建設(shè)現(xiàn)狀

自1999年首屆“國(guó)際數(shù)字地球”大會(huì)上提出了“數(shù)字礦山”(Digital Mine,簡(jiǎn)稱DM)概念以來(lái),礦山的數(shù)字化建設(shè)就在各大礦山企業(yè)中悄然興起。呷村銀多金屬礦也加入到數(shù)字礦山的建設(shè)隊(duì)伍中來(lái)。

思想觀念落后，缺乏對(duì)數(shù)字化礦山的正確認(rèn)識(shí)。礦山的數(shù)字化建設(shè)是一個(gè)關(guān)系到礦山發(fā)展的長(zhǎng)期工程，涉及到礦山很多層面及大量資金的投入。而工程的成功與否，關(guān)鍵取決于職工的思想觀念以及對(duì)數(shù)字化礦山的理解程度。但由于數(shù)字化是近十年出現(xiàn)的產(chǎn)物，很多員工由于年齡和知識(shí)結(jié)構(gòu)等客觀因素的影響，對(duì)數(shù)字化礦山這個(gè)新事物的了解有些偏差，甚至認(rèn)為數(shù)字化建設(shè)就是網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。認(rèn)為礦山數(shù)字化建設(shè)是IT人員的事情,與企業(yè)的根本利益無(wú)關(guān)。

落后的工作觀念和工作方式阻礙了數(shù)字化礦山的發(fā)展。部分工程技術(shù)人員習(xí)慣于原有的工作方式，因循守舊、墨守成規(guī)、安于現(xiàn)狀,不愿變革甚至懼怕變革。計(jì)算機(jī)應(yīng)用水平參差不齊，阻礙了數(shù)字化礦山的發(fā)展。由于員工的年齡和受教育程度等因素的影響，阻礙了礦山數(shù)字化建設(shè)的進(jìn)程。 IT人才的嚴(yán)重短缺,這也是阻礙礦山數(shù)字化建設(shè)的一個(gè)重要原因。礦井綜合信息系統(tǒng)不夠完善，傳統(tǒng)的作業(yè)方式處于分割管理狀態(tài)，信息交換困難。

6 呷村銀多金屬礦數(shù)字化建設(shè)的探討

針對(duì)呷村礦山數(shù)字化建設(shè)現(xiàn)狀，要多吸取前人的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，不能急于求成，應(yīng) “全局規(guī)劃 分步實(shí)施”，整體把握數(shù)字礦山建設(shè)的規(guī)劃布局。結(jié)合礦山實(shí)際情況，筆者認(rèn)為應(yīng)從以下幾方面實(shí)施礦山數(shù)字化建設(shè)。

開展礦山數(shù)字化知識(shí)講座，提高職工的思想認(rèn)識(shí)，數(shù)字化礦山不但包含了現(xiàn)代化所需的軟硬件環(huán)境，還應(yīng)包含現(xiàn)代化礦山的理念。加強(qiáng)培訓(xùn)，提高職工綜合素質(zhì)。組織職工進(jìn)行礦山數(shù)字化相關(guān)培訓(xùn)，重點(diǎn)是計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)的培訓(xùn)，提高其信息素養(yǎng)，使之不僅熟練掌握礦山專業(yè)知識(shí)，還能熟練操作計(jì)算機(jī)，掌握軟件的使用方法和數(shù)字化加工方法。重視人才引進(jìn)，并組織不同層次、不同范圍的科技攻關(guān)與技術(shù)推廣。及時(shí)引進(jìn)、配備前沿?cái)?shù)字化建設(shè)軟件技術(shù)，完善礦山數(shù)字化七大層次間的信息傳遞。實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)信息化、作業(yè)信息化、管理信息化、決策信息化，加強(qiáng)構(gòu)建完整的礦井綜合信息系統(tǒng)。

7 結(jié)束語(yǔ)

中國(guó)的礦山企業(yè)正面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)和前所未有的變革機(jī)遇。數(shù)字礦山是未來(lái)礦山的發(fā)展方向，也是必由之路，任重道遠(yuǎn)。呷村銀多金屬礦應(yīng)根據(jù)自身企業(yè)的實(shí)際情況，整體規(guī)劃，分步實(shí)施，完善軟硬件配備，加強(qiáng)協(xié)調(diào)數(shù)字化建設(shè)七大層次之間的信息、指令的順暢傳遞，最終適應(yīng)市場(chǎng)發(fā)展，滿足可持續(xù)發(fā)展的需求。

參考文獻(xiàn)

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[4] 楊強(qiáng),雍衛(wèi)華.國(guó)內(nèi)外礦產(chǎn)資源與開發(fā)利用現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)[J]. 礦業(yè),2002,11(7):16219.

作者簡(jiǎn)介：

智能化礦山建設(shè)方案范文第3篇

關(guān)鍵詞：露天采礦；設(shè)備更新；采礦技術(shù)；促進(jìn)

中圖分類號(hào)：TD804文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

1、露天采礦設(shè)備的大型化發(fā)展

1.1露天穿孔設(shè)備鉆孔直徑不斷增大

半個(gè)多世紀(jì)以來(lái)，露天采礦的穿孔設(shè)備經(jīng)歷了“磕頭鉆”、噴火鉆、沖擊（潛孔）鉆，直到具有鉆孔直徑大、穿孔效率高的牙輪鉆的發(fā)展階段。世界三大鉆機(jī)生產(chǎn)公司都集中在美國(guó)，其中哈尼希費(fèi)格公司生產(chǎn)的 P＆H120A 型牙輪鉆機(jī)的軸壓達(dá)到 68 t， 孔徑最大達(dá)559 mm。 我國(guó)生產(chǎn)的最大牙輪鉆機(jī)型號(hào)為 YZ-55。

1.2露天裝載設(shè)備的斗容不斷增大

大型露天礦山裝載設(shè)備主要包括：電鏟、液壓挖掘機(jī)和輪式裝載機(jī)。電鏟一直是大型和特大型露天礦山的主導(dǎo)裝載設(shè)備，哈尼希費(fèi)格公司生產(chǎn)的 P＆H5700 型電鏟的斗容量為 53.5 m3，我國(guó)太原重機(jī)生產(chǎn)的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的電鏟 WK-55 的斗容量達(dá)到 55 m3。液壓挖掘機(jī)和輪式裝載機(jī)具有很多優(yōu)點(diǎn)，如重量輕、機(jī)動(dòng)靈活、作業(yè)率高、投資少、設(shè)備更新快、易于實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速和控制等。 隨著科技的進(jìn)步，液壓挖掘機(jī)和輪式裝載機(jī)也在不斷推出大斗容的產(chǎn)品，進(jìn)入大型露天礦山的施工現(xiàn)場(chǎng)。小松公司生產(chǎn)的 PC8000 挖掘機(jī)斗容量達(dá)到 48 m3，卡特彼勒公司生產(chǎn)的 Cat994 輪式裝載機(jī)斗容量最大達(dá)到 31 m3。

1.3露天運(yùn)輸設(shè)備的噸位不斷增大

汽車具有爬坡能力大、轉(zhuǎn)彎半徑小的優(yōu)點(diǎn)。 汽車運(yùn)輸機(jī)動(dòng)靈活，特別適合需要均衡配礦和多點(diǎn)作業(yè)的礦山， 成為現(xiàn)代露天礦山的主要運(yùn)輸方式。為適應(yīng)露天礦山大型化發(fā)展的需要，礦用汽車的有效載重也在不斷提高， 卡特彼勒公司生產(chǎn)的 Cat797 礦用汽車有效載重達(dá)到 326 t，利渤海爾公司生產(chǎn)的 T282 電動(dòng)輪礦用汽車有效載重達(dá)到 327 t。

2、露天采礦設(shè)備的智能化發(fā)展

2.1車載監(jiān)控系統(tǒng)。主要用于監(jiān)控設(shè)備的完好狀態(tài)和提供相關(guān)的維護(hù)信息。 現(xiàn)在，大型露天采礦設(shè)備的制造商，對(duì)設(shè)備的主要部件的重要參數(shù)都增設(shè)了監(jiān)控和報(bào)警功能，可以通過(guò)無(wú)線通訊與中央計(jì)算機(jī)連接，對(duì)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，對(duì)故障進(jìn)行報(bào)警，及時(shí)通知維修人員進(jìn)行處理。

2.2 卡車調(diào)度系統(tǒng)。主要應(yīng)用于露天礦山的優(yōu)化運(yùn)輸生產(chǎn)中，從最初的應(yīng)用于運(yùn)輸汽車的調(diào)度，發(fā)展成為全面提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和相關(guān)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，進(jìn)行實(shí)時(shí)設(shè)備監(jiān)控，也是最基本的系統(tǒng)。

2.3 GPS定位系統(tǒng)。由于 GPS 技術(shù)在露天礦開采中應(yīng)用的主要障礙得到了很好的克服，GPS 系統(tǒng)利用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)進(jìn)行衛(wèi)星定位，精度可達(dá) 1 米以內(nèi)，還有精度達(dá)到厘米級(jí)的高精度系統(tǒng)，在露天礦山的應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣。

⑴露天礦山地表測(cè)量。采用 GPS 系統(tǒng)可以完全取代傳統(tǒng)的測(cè)量手段來(lái)進(jìn)行露天礦地表測(cè)量工作，可以大大提高測(cè)量效率，主要表現(xiàn)在：①儀器安裝方面。 傳統(tǒng)的測(cè)量?jī)x器安裝時(shí)間取決于地形、能見度和測(cè)量人員的工作熟練程度，而采用GPS 系統(tǒng)只需簡(jiǎn)單打開設(shè)備，測(cè)量定位很快就會(huì)完成。 ②應(yīng)用方面。 GPS 系統(tǒng)不受傳統(tǒng)測(cè)量?jī)x器在良好通視條件下才能正常工作的限制，不受氣候和光線條件的限制，在大多數(shù)氣候條件下都能工作。③靈活性。使用 GPS 系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量人員不需要步行到測(cè)量區(qū)把儀器安置在固定點(diǎn)上，可以在排土場(chǎng)、車輛上進(jìn)行滿足精度的測(cè)量。④可利用性。傳統(tǒng)的測(cè)量?jī)x器不僅結(jié)構(gòu)不夠緊湊，帶有大量活動(dòng)附件，而且時(shí)間久了容易損壞，維修也不方便，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。 GPS 系統(tǒng)沒有活動(dòng)部

件，是一個(gè)固定的整體，不易損壞。

⑵露天開采設(shè)備作業(yè)優(yōu)化和控制。 ①鉆機(jī)精確定位與作業(yè)控制。 可以實(shí)現(xiàn)鉆機(jī)的精確定位，大幅度減少現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量工作量，炮孔布置精度高、時(shí)間短，大幅減少超鉆和欠鉆現(xiàn)象，為制定出更好的爆破設(shè)計(jì)方案創(chuàng)造了更好的條件。 ②裝載設(shè)備作業(yè)優(yōu)化控制。 通過(guò)無(wú)線傳輸系統(tǒng)，工程技術(shù)人員可以把生產(chǎn)計(jì)劃從控制中心發(fā)送到裝載設(shè)備上的 GPS 系統(tǒng)，系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)記錄裝載設(shè)備的工作進(jìn)程，及時(shí)把信息反饋給控制中心，進(jìn)行存儲(chǔ)和分析。③卡車跟蹤系統(tǒng)與優(yōu)化調(diào)度。露天礦運(yùn)輸作業(yè)成本約占總成本 60%，大型露天礦中電鏟和汽車調(diào)度是礦山管理的重要內(nèi)容，通過(guò) GPS 衛(wèi)星定位和多頻道無(wú)線電通信，可以實(shí)現(xiàn)車-鏟-調(diào)度室之間的信息傳遞。

⑶露天礦卡車運(yùn)輸安全預(yù)警。 GPS 系統(tǒng)能夠自動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)卡車進(jìn)行定位跟蹤，在卡車接近公路邊緣或卸礦場(chǎng)、排土場(chǎng)的邊緣時(shí)，以及卡車相互靠近到危險(xiǎn)距離時(shí)，能及時(shí)地發(fā)出預(yù)警信號(hào)。

⑷露天礦高邊坡位移監(jiān)測(cè)。基于 GPS 系統(tǒng)的高邊坡自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)具有獨(dú)特的優(yōu)越性，這是一套基于無(wú)線數(shù)據(jù)通訊的系統(tǒng)，能夠連續(xù)收集邊坡移動(dòng)的數(shù)據(jù)，輸送到采場(chǎng)辦公室的計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和運(yùn)算，根據(jù)數(shù)據(jù)分析可以得知采場(chǎng)各處邊坡的穩(wěn)定情況，并及時(shí)進(jìn)行報(bào)警，克服了傳統(tǒng)測(cè)量方法的諸多缺陷。

3、露天采礦設(shè)備發(fā)展對(duì)采礦技術(shù)的推動(dòng)

隨著露天采礦設(shè)備向著大型化和智能化的方向不斷發(fā)展，對(duì)新的采礦技術(shù)的更新和既有礦山的運(yùn)輸系統(tǒng)改造起到了巨大的推進(jìn)作用。

（1）采用大區(qū)域微差爆破。 隨著大型智能化鉆機(jī)不斷在大型露天礦山投入使用，使鉆孔效率、精度不斷提高，大區(qū)域微差爆破技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，大大提高了生產(chǎn)效率。

（2）應(yīng)用深凹露天礦高效開發(fā)技術(shù)建設(shè)新礦山。 加大露天礦的最終邊坡角，采用并段或多級(jí)并段的靠幫工藝，采用高臺(tái)階或豎分條開采以提高工作幫的坡角， 降低生產(chǎn)剝采比，節(jié)約建設(shè)成本。

（3）改造既有凹陷礦山的運(yùn)輸系統(tǒng)。 根據(jù)既有礦山的實(shí)際，充分發(fā)揮既有礦山鐵路的優(yōu)勢(shì)， 對(duì)鐵路和機(jī)車車輛進(jìn)行改造，使用汽車―――鐵路聯(lián)合運(yùn)輸、汽車―――膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)、汽車―――提升機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)，降低生產(chǎn)成本，可以加大凹陷礦山的經(jīng)濟(jì)合理開采深度，甚至可以使用到露天開采的后期。

（4）增加露天礦山開采的安全性。 大量的大型露天采礦設(shè)備的投入和使用，大大減少了設(shè)備的投入總量，降低采場(chǎng)內(nèi)的設(shè)備密度，減少操作人員，人工費(fèi)降低 20%以上。 同時(shí)，隨著設(shè)備的安全功能和相應(yīng)安全功能的可靠性的不斷改善，使采場(chǎng)開采的安全性不斷提高。

4、結(jié)束語(yǔ)

科技的不斷進(jìn)步，推動(dòng)露天采礦設(shè)備向著大型化、智能化和人性化方向迅猛發(fā)展，同時(shí)又積極推進(jìn)采礦技術(shù)的更新進(jìn)步，提高了礦山的生產(chǎn)力，節(jié)約了投資，降低了成本，對(duì)我國(guó)低品位、 邊界品位大型露天礦的開發(fā)有了樂觀的開發(fā)前景。 在不遠(yuǎn)的將來(lái)，我們甚至可以在新礦山開發(fā)建設(shè)之前，通過(guò)建立模擬采礦系統(tǒng)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較， 向虛擬采礦方向發(fā)展。隨著微電子技術(shù)和 GPS 的擴(kuò)大應(yīng)用，為無(wú)人駕駛礦用汽車的研發(fā)和投產(chǎn)，創(chuàng)造了有利的條件。

參考文獻(xiàn)

智能化礦山建設(shè)方案范文第4篇

關(guān)鍵詞：金屬礦山；地下采礦技術(shù)；進(jìn)展；

中圖分類號(hào)：TD43 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-3520（2015）-01-00-01

一、金屬礦山地下采礦方法概況

地下采礦方法是自礦塊內(nèi)采出礦石所進(jìn)行的采準(zhǔn)、切割和回采工作的總稱。采準(zhǔn)工作掘進(jìn)一系列巷道，為切割和回采工作創(chuàng)造條件；切割工作為回采工作形成自由面和落礦空間；回采工作自回采工作面采出礦石，包括落礦、出礦和地壓管理三種作業(yè)。采礦方法是指如何安全、經(jīng)濟(jì)地采出礦塊、礦房或礦柱內(nèi)礦石的方法，包括礦塊的采準(zhǔn)切割、采空區(qū)處理、回采工作。

（一）空?qǐng)霾傻V法

根據(jù)礦塊或礦壁的結(jié)構(gòu)不同與回采作業(yè)的特點(diǎn)，空?qǐng)霾傻V法可分為房柱采礦法、階段礦房采礦法、全面采礦法、留礦法等。空?qǐng)霾傻V法特點(diǎn)：回采過(guò)程中，采空區(qū)始終是空著的，用主要暫留或永久殘留的礦柱進(jìn)行支撐，一般在礦石與圍巖很穩(wěn)固時(shí)采用。這種方法通常將礦塊劃分為礦房與礦柱，先采礦房，后采礦柱。采礦房時(shí)，形成的采空區(qū)一般先不做處理，這種采礦法要求圍巖和礦石穩(wěn)固?？?qǐng)霾傻V法是屬于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的一種采礦方法，易于工人掌握，生產(chǎn)效率也較高，貧化小，成本低，實(shí)踐技術(shù)也比較成熟，因而應(yīng)用廣泛?，F(xiàn)階段我國(guó)有色金屬、黃金及化工礦山應(yīng)用相當(dāng)普遍。

（二）崩落采礦法

崩落圍巖采礦方法的特點(diǎn)是隨著礦石采出，采空區(qū)被有計(jì)劃的用崩落礦體巖石來(lái)充填，采空區(qū)能夠得到及時(shí)的控制和處理，在地表允許陷落、礦體圍巖不穩(wěn)固條件中使用較多。通過(guò)強(qiáng)制或自然崩落圍巖充填采空區(qū)的方式來(lái)控制和管理地壓，主要包括分層崩落法、分段崩落法、單層崩落法、階段崩落法充填采礦法

（三）填充采礦法

礦石價(jià)值高、要求回收率高、充填料材方便、地表不允許陷落

和特殊復(fù)雜地質(zhì)條件下的礦體，一般采用填充采礦法。在回采時(shí)，采空區(qū)依靠充填其內(nèi)的充填料、支柱或充填料與支柱

相配合形成的人工支承體支承采空區(qū)。

二、金屬礦山地下采礦方法選擇系統(tǒng)的重要性

（一）地下采礦是人類獲取地下資源的重要方式之一，采礦方法的選擇又是地下采礦的核心，然而影響地下采礦方法選擇的因素眾多，不同的地質(zhì)條件又有不同的要求，具有極大的模糊性和不確定性，不能夠僅靠單一定量分析來(lái)確定。傳統(tǒng)的采礦方法選擇就是僅由單個(gè)影響因素或幾個(gè)因素各自直觀地評(píng)價(jià)而確定的，帶有極大的經(jīng)驗(yàn)成分，具有很大的局限性。

（二）地下采礦的發(fā)展趨勢(shì)是不斷簡(jiǎn)化采場(chǎng)結(jié)構(gòu)，采用新的工藝技術(shù)和新設(shè)備，機(jī)械化開采，實(shí)現(xiàn)大型化、集約化生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)地下采礦的智能機(jī)器化開采，實(shí)現(xiàn)資源的最大回收利用。必須從系統(tǒng)研究的角度，將模糊數(shù)學(xué)、層次分析、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和人工智能等方法相結(jié)合，設(shè)計(jì)出合理的采礦方法選擇系統(tǒng)，選擇出最佳的地下采礦方法，才能達(dá)到安全高效的目的，獲得最好的效益。近年來(lái)計(jì)算機(jī)已成為實(shí)現(xiàn)礦山科學(xué)管理和工藝?yán)碚撗芯康闹匾侄?，廣泛用于模擬采礦生產(chǎn)工藝，優(yōu)選采礦方法、工藝和設(shè)備，研究改進(jìn)采場(chǎng)結(jié)構(gòu)和控制出礦品位，以及監(jiān)控采礦作業(yè)和進(jìn)行計(jì)劃管理、財(cái)務(wù)管理和材料管理等，為采礦方法的智能化選擇提供了條件。計(jì)算機(jī)在礦山中的進(jìn)一步開發(fā)應(yīng)用必將導(dǎo)致采礦技術(shù)的更大發(fā)展。

采礦是一個(gè)極其復(fù)雜的系統(tǒng)問題，采礦設(shè)計(jì)和安全管理具有眾多的不確定性、模糊性和知識(shí)不完備性。因此，用模糊數(shù)學(xué)、層次分析構(gòu)建金屬礦山地下采礦方法選擇系統(tǒng)，對(duì)采礦工程進(jìn)行定量分析與定性描述，基于系統(tǒng)工程的觀點(diǎn)與方法進(jìn)行采礦問題的研究是采礦科學(xué)的發(fā)展方向。對(duì)采礦方法選擇系統(tǒng)分析的綜合集成；并通過(guò)集成系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)人機(jī)對(duì)話功能，動(dòng)態(tài)地實(shí)現(xiàn)采礦方法設(shè)計(jì)與的系統(tǒng)分析，建立復(fù)雜采礦條件下采礦方法選擇系統(tǒng)。

三、金屬礦山地下采礦方法選擇系統(tǒng)應(yīng)用

首先，從系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)出發(fā)，根據(jù)目前金屬礦山地下采礦方法的現(xiàn)狀，建立其完善的采礦方法知識(shí)庫(kù)。其次，根據(jù)模糊數(shù)學(xué)的原理建立了推理機(jī)，根據(jù)模糊數(shù)學(xué)的原理進(jìn)行采礦方法選擇，模糊數(shù)學(xué)法主要用于采礦方法選擇和采礦方法的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)預(yù)測(cè)。模糊數(shù)學(xué)選擇采礦方法時(shí)，主要是將與目標(biāo)礦山的地質(zhì)技術(shù)條件與候選采礦方法相比較，并且計(jì)算出與候選采礦方法所要求的地質(zhì)技術(shù)條件之間的模糊相似程度，選擇條件最近似的作為目標(biāo)礦山上的采礦方法。運(yùn)用模糊數(shù)學(xué)選擇采礦方法時(shí)，綜合考慮了各種因素，更加的客觀科學(xué)。但是隸屬函數(shù)的構(gòu)造方法不同，權(quán)重矩陣就有一定的差距，初選采礦方法時(shí)，首先對(duì)各種影響采礦方法選擇的指標(biāo)進(jìn)行模糊量化，并且建立出相應(yīng)的模糊評(píng)判矩陣，選出較好的幾種方案。對(duì)初選出的方案進(jìn)行終選時(shí)，采用了模糊綜合評(píng)判的方法，對(duì)每個(gè)方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)進(jìn)行分析比較，在建立出評(píng)判矩陣和權(quán)重矩陣的基礎(chǔ)上選出最優(yōu)方案。最后，利用VB開發(fā)人機(jī)界面友好的金屬地下采礦方法選擇系統(tǒng)，降低了研發(fā)的難度，提高了研發(fā)效率，加快了數(shù)據(jù)的處理，提供了全面高效的輔助支持。將定性分析與定量分析相結(jié)合，運(yùn)用了多學(xué)科知識(shí)對(duì)采礦方法進(jìn)行選擇，達(dá)到金屬礦山地下采礦方法選擇的智能化。對(duì)地下采礦的科技發(fā)展起到完善和積極推動(dòng)作用。價(jià)值工程法在采礦方法選擇中采用價(jià)值工程法主要考慮的是資金的時(shí)間價(jià)值，主要根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的對(duì)比進(jìn)行方案選擇。

四、結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)代科技進(jìn)步與采礦科學(xué)的發(fā)展相結(jié)合，是采礦業(yè)向前邁出的一大步。對(duì)于金屬礦山地下開采方法的正確選擇，是迅速提高礦山技術(shù)管理水平，實(shí)現(xiàn)礦山設(shè)計(jì)優(yōu)化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。對(duì)采礦業(yè)安全快速發(fā)展有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉方.金屬礦山地下采礦方法選擇系統(tǒng)[D].武漢理工大學(xué)，2011.DOI：10.7666/d.y1880203.

智能化礦山建設(shè)方案范文第5篇

中圖分類號(hào)：TD854文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

露天開采具有受開采空間限制小，資源回收率和勞動(dòng)生產(chǎn)率較高，開采條件好等特點(diǎn)。

技術(shù)創(chuàng)新是企業(yè)進(jìn)步、發(fā)展的源泉和重要途徑。近幾年，采礦場(chǎng)通過(guò)加快對(duì)大型進(jìn)口采礦液壓設(shè)備的引進(jìn)，備件國(guó)產(chǎn)化的改造，部分部件、結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)的技術(shù)改造等一系列技術(shù)創(chuàng)新工作，使得露天采礦設(shè)備朝向大型化、智能化等方向發(fā)展，采礦設(shè)備的效率得到了大幅度提高，經(jīng)濟(jì)效益十分明顯，既滿足了采礦生產(chǎn)不斷發(fā)展的需要，又推動(dòng)了采礦技術(shù)的發(fā)展。

一、露天采礦設(shè)備的大型化發(fā)展

近年來(lái)，采礦設(shè)備一直朝向大型化方向發(fā)展。

1.露天裝載設(shè)備的斗容不斷增大。大型露天礦山裝載設(shè)備主要包括：電鏟、液壓挖掘機(jī)和輪式裝載機(jī)。電鏟一直是大型和特大型露天礦山的主導(dǎo)裝載設(shè)備，哈尼希費(fèi)格公司生產(chǎn)的P＆H5700型電鏟的斗容量為53.5m3，我國(guó)太原重機(jī)生產(chǎn)的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的電鏟WK-55的斗容量達(dá)到55m3。液壓挖掘機(jī)和輪式裝載機(jī)具有很多優(yōu)點(diǎn)，如投資少、設(shè)備更新快、易于實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速和控制等。隨著科技的進(jìn)步，液壓挖掘機(jī)和輪式裝載機(jī)也在不斷推出大斗容的產(chǎn)品，進(jìn)入大型露天礦山的施工現(xiàn)場(chǎng)。小松公司生產(chǎn)的PC8000挖掘機(jī)斗容量達(dá)到48m3，卡特彼勒公司生產(chǎn)的Cat994輪式裝載機(jī)斗容量最大達(dá)到31m3。

2.露天運(yùn)輸設(shè)備的噸位不斷增大。汽車具有爬坡能力大、轉(zhuǎn)彎半徑小的優(yōu)點(diǎn)。汽車運(yùn)輸機(jī)動(dòng)靈活，特別適合需要均衡配礦和多點(diǎn)作業(yè)的礦山，成為現(xiàn)代露天礦山的主要運(yùn)輸方式。為適應(yīng)露天礦山大型化發(fā)展的需要，礦用汽車的有效載重也在不斷提高，卡特彼勒公司生產(chǎn)的Cat797礦用汽車有效載重達(dá)到326t，利渤海爾公司生產(chǎn)的T282電動(dòng)輪礦用汽車有效載重達(dá)到327t。

二、露天采礦設(shè)備的智能化發(fā)展

1.車載監(jiān)控系統(tǒng)。主要用于監(jiān)控設(shè)備的完好狀態(tài)和提供相關(guān)的維護(hù)信息。現(xiàn)在，大型露天采礦設(shè)備的制造商，對(duì)設(shè)備的主要部件的重要參數(shù)都增設(shè)了監(jiān)控和報(bào)警功能，可以通過(guò)無(wú)線通訊與中央計(jì)算機(jī)連接，對(duì)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，對(duì)故障進(jìn)行報(bào)警，及時(shí)通知維修人員進(jìn)行處理。

2.卡車調(diào)度系統(tǒng)。主要應(yīng)用于露天礦山的優(yōu)化運(yùn)輸生產(chǎn)中，從最初的應(yīng)用于運(yùn)輸汽車的調(diào)度，發(fā)展成為全面提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和相關(guān)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，進(jìn)行實(shí)時(shí)設(shè)備監(jiān)控，也是最基本的系統(tǒng)。

3.GPS定位系統(tǒng)。由于GPS技術(shù)在露天礦開采中應(yīng)用的主要障礙得到了很好的克服，GPS系統(tǒng)利用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)進(jìn)行衛(wèi)星定位，精度可達(dá)1米以內(nèi)，還有精度達(dá)到厘米級(jí)的高精度系統(tǒng)，在露天礦山的應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣。

⑴露天礦山地表測(cè)量。采用GPS系統(tǒng)可以完全取代傳統(tǒng)的測(cè)量手段來(lái)進(jìn)行露天礦地表測(cè)量工作，可以大大提高測(cè)量效率，主要表現(xiàn)在：①儀器安裝方面。傳統(tǒng)的測(cè)量?jī)x器安裝時(shí)間取決于地形、能見度和測(cè)量人員的工作熟練程度，而采用GPS系統(tǒng)只需簡(jiǎn)單打開設(shè)備，測(cè)量定位很快就會(huì)完成。②應(yīng)用方面。GPS系統(tǒng)不受傳統(tǒng)測(cè)量?jī)x器在良好通視條件下才能正常工作的限制，不受氣候和光線條件的限制，在大多數(shù)氣候條件下都能工作。③靈活性。使用GPS系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量人員不需要步行到測(cè)量區(qū)把儀器安置在固定點(diǎn)上，可以在排

土場(chǎng)、車輛上進(jìn)行滿足精度的測(cè)量。④可利用性。傳統(tǒng)的測(cè)量?jī)x器不僅結(jié)構(gòu)不夠緊湊，帶有大量活動(dòng)附件，而且時(shí)間久了容易損壞，維修也不方便，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。GPS系統(tǒng)沒有活動(dòng)部

件，是一個(gè)固定的整體，不易損壞。

⑵露天開采設(shè)備作業(yè)優(yōu)化和控制。①鉆機(jī)精確定位與作業(yè)控制?？梢詫?shí)現(xiàn)鉆機(jī)的精確定位，大幅度減少現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量工作量，炮孔布置精度高、時(shí)間短，大幅減少超鉆和欠鉆現(xiàn)象，為制定出更好的爆破設(shè)計(jì)方案創(chuàng)造了更好的條件。②裝載設(shè)備作業(yè)優(yōu)化控制。通過(guò)無(wú)線傳輸系統(tǒng)，工程技術(shù)人員可以把生產(chǎn)計(jì)劃從控制中心發(fā)送到裝載設(shè)備上的GPS系統(tǒng)，系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)記錄裝載設(shè)備的工作進(jìn)程，及時(shí)把信息反饋給控制中心，進(jìn)行存儲(chǔ)和分析。由于操作人員可以通過(guò)機(jī)載顯示屏清楚地了解裝載設(shè)備周圍障礙物的位置，大大減少了發(fā)生各種危險(xiǎn)的可能性，可以在惡劣天氣下工作，還可以與卡車實(shí)現(xiàn)良好地配合，提高生產(chǎn)效率。③卡車跟蹤系統(tǒng)與優(yōu)化調(diào)度。露天礦運(yùn)輸卡車上安裝的GPS系統(tǒng)在獲得卡車的定位信息以后，將信息通過(guò)無(wú)線電通信系統(tǒng)發(fā)送到礦山控制中心的計(jì)算機(jī)上，控制中心優(yōu)化確定每臺(tái)卡車的卸載點(diǎn)和下一個(gè)裝載地點(diǎn)，為卡車設(shè)計(jì)最佳運(yùn)輸線路，并將信息發(fā)送到卡車，實(shí)現(xiàn)對(duì)卡車的跟蹤和調(diào)度，確?？ㄜ囘\(yùn)輸廢石和礦石的準(zhǔn)確。系統(tǒng)自動(dòng)記錄卡車的運(yùn)行速度、堵塞地點(diǎn)、循環(huán)時(shí)間、裝載點(diǎn)和卸載點(diǎn)，通過(guò)分析數(shù)據(jù)來(lái)確定最佳調(diào)度方案，以提高運(yùn)輸效率。系統(tǒng)還可以把運(yùn)輸途中的路況信息反饋給控制中心，以便進(jìn)行路況改進(jìn)。④推土機(jī)優(yōu)化作業(yè)控制。安裝在推土機(jī)上的機(jī)載系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確跟蹤推土機(jī)的精確位置和所處地點(diǎn)的高程，向操作人員顯示出需要推掉和填平的高程，以達(dá)到設(shè)計(jì)要求。GPS系統(tǒng)還可以為推土機(jī)提供需要維護(hù)的道路的信息，提高道路維修質(zhì)量。

⑶露天礦卡車運(yùn)輸安全預(yù)警。GPS系統(tǒng)能夠自動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)卡車進(jìn)行定位跟蹤，在卡車接近公路邊緣或卸礦場(chǎng)、排土場(chǎng)的邊緣時(shí)，以及卡車相互靠近到危險(xiǎn)距離時(shí)，能及時(shí)地發(fā)出預(yù)警信號(hào)。

⑷露天礦高邊坡位移監(jiān)測(cè)。基于GPS系統(tǒng)的高邊坡自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)具有獨(dú)特的優(yōu)越性，這是一套基于無(wú)線數(shù)據(jù)通訊的系統(tǒng)，能夠連續(xù)收集邊坡移動(dòng)的數(shù)據(jù)，輸送到采場(chǎng)辦公室的計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和運(yùn)算，根據(jù)數(shù)據(jù)分析可以得知采場(chǎng)各處邊坡的穩(wěn)定情況，并及時(shí)進(jìn)行報(bào)警，克服了傳統(tǒng)測(cè)量方法的諸多缺陷。

4.露天采礦設(shè)備的人性化發(fā)展。露天采礦設(shè)備的人性化發(fā)展，主要體現(xiàn)在設(shè)備的設(shè)計(jì)和研發(fā)階段。露天采礦設(shè)備在設(shè)計(jì)中貫徹“以人為本”的原則，充分考慮操作者、設(shè)備和環(huán)境的協(xié)調(diào)，采取先進(jìn)有效的技術(shù)措施，增加設(shè)備操作的安全性，降低振動(dòng)與噪聲，改善作業(yè)環(huán)境，提高操縱者舒適性。

⑴設(shè)備的安全性。露天采礦設(shè)備的安全性，主要體現(xiàn)在設(shè)備的安全功能和相應(yīng)安全功能的可靠性，是露天礦山安全生產(chǎn)與工作人員生命安全的保證。只有露天采礦設(shè)備具有齊全的安全功能與較高的安全可靠性，才能確保礦山生產(chǎn)正常進(jìn)行，避免安全事故的發(fā)生。

⑵設(shè)備的舒適性。露天采礦設(shè)備的生產(chǎn)單位，在設(shè)計(jì)研發(fā)階段要運(yùn)用人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)原理，改善司機(jī)的工作環(huán)境。

三、露天采礦設(shè)備的不斷發(fā)展進(jìn)步對(duì)采礦技術(shù)的推進(jìn)作用

隨著露天采礦設(shè)備向著大型化和智能化的方向不斷發(fā)展，對(duì)新的采礦技術(shù)的更新和既有礦山的運(yùn)輸系統(tǒng)改造起到了巨大的推進(jìn)作用。

1.采用大區(qū)域微差爆破。隨著大型智能化鉆機(jī)不斷在大型露天礦山投入使用，使鉆孔效率、精度不斷提高，大區(qū)域微差爆破技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，大大提高了生產(chǎn)效率。

2.應(yīng)用深凹露天礦高效開發(fā)技術(shù)建設(shè)新礦山。加大露天礦的最終邊坡角，采用并段或多級(jí)并段的靠幫工藝，采用高臺(tái)階或豎分條開采以提高工作幫的坡角，降低生產(chǎn)剝采比，節(jié)約建設(shè)成本。

3.改造既有凹陷礦山的運(yùn)輸系統(tǒng)。根據(jù)既有礦山的實(shí)際，充分發(fā)揮既有礦山鐵路的優(yōu)勢(shì)，對(duì)鐵路和機(jī)車車輛進(jìn)行改造，使用汽車———鐵路聯(lián)合運(yùn)輸、汽車——膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)、汽車——提升機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)，降低生產(chǎn)成本，可以加大凹陷礦山的經(jīng)濟(jì)合理開采深度，甚至可以使用到露天開采的后期。

4.增加露天礦山開采的安全性。大量的大型露天采礦設(shè)備的投入和使用，大大減少了設(shè)備的投入總量，降低采場(chǎng)內(nèi)的設(shè)備密度，減少操作人員，人工費(fèi)降低20%以上。同時(shí)，隨著設(shè)備的安全功能和相應(yīng)安全功能的可靠性的不斷改善，使采場(chǎng)開采的安全性不斷提高。

四.結(jié)語(yǔ)

科技的不斷進(jìn)步，推動(dòng)露天采礦設(shè)備向著大型化、智能化和人性化方向迅猛發(fā)展，同時(shí)又積極推進(jìn)采礦技術(shù)的更新進(jìn)步，提高了礦山的生產(chǎn)力，節(jié)約了投資，降低了成本，對(duì)我國(guó)低品位、邊界品位大型露天礦的開發(fā)有了樂觀的開發(fā)前景。在不遠(yuǎn)的將來(lái)，我們甚至可以在新礦山開發(fā)建設(shè)之前，通過(guò)建立模擬采礦系統(tǒng)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較，向虛擬采礦方向發(fā)展。隨著微電子技術(shù)和GPS的擴(kuò)大應(yīng)用，為無(wú)人駕駛礦用汽車的研發(fā)和投產(chǎn)，創(chuàng)造了有利的條件。

參考文獻(xiàn)