淺談地下金屬礦山采掘機(jī)械化及智能化無(wú)人開(kāi)采技術(shù)

淺談地下金屬礦山采掘機(jī)械化及智能化

無(wú)人開(kāi)采技術(shù)摘要：一個(gè)國(guó)家的發(fā)展取決于資源的可得性，但有限的資源與國(guó)家發(fā)展之間的矛盾促使人們探索如何最好地平衡發(fā)展與資源開(kāi)發(fā)，并最大限度地發(fā)揮效益。開(kāi)采地下礦山的金屬資源是我國(guó)的一項(xiàng)重要舉措。然而，金屬資源匱乏和傳統(tǒng)采礦方法使采礦變得困難。隨著時(shí)代的發(fā)展，地下金屬礦山的開(kāi)采也應(yīng)該順應(yīng)智能時(shí)代的潮流，發(fā)展創(chuàng)新。關(guān)鍵詞：地下金屬礦山；智能化開(kāi)采；技術(shù)研究；前言工業(yè)是一個(gè)國(guó)家的基礎(chǔ)。中國(guó)作為一個(gè)工業(yè)大國(guó)尤其如此有色金屬在中國(guó)工業(yè)中起著非常重要的作用，許多有色金屬不僅直接熔入工業(yè)，而且在精密工業(yè)產(chǎn)品中也是重要的添加劑和催化劑，因此不可避免地要更加重視有色金屬的開(kāi)采。一、開(kāi)采技術(shù)開(kāi)采結(jié)構(gòu)智能采礦技術(shù)是適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的產(chǎn)物。該項(xiàng)目改善了傳統(tǒng)地下金屬采礦的挑戰(zhàn)，將新時(shí)代的計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)化系統(tǒng)與地下金屬采礦技術(shù)相結(jié)合，加強(qiáng)了采礦過(guò)程的安全性和可靠性，優(yōu)化了采礦過(guò)程，并提高了經(jīng)濟(jì)、工業(yè)能力為了解決傳統(tǒng)的地下金屬開(kāi)采問(wèn)題，已將信息收集、交互式管理和智能系統(tǒng)管理技術(shù)納入現(xiàn)代和智能的地下金屬開(kāi)采技術(shù)。在信息采集過(guò)程中，采用新技術(shù)的虛擬平臺(tái)接受智能數(shù)字控制，設(shè)備收集的綜合信息使用數(shù)字元數(shù)據(jù)進(jìn)行集中管理。利用虛擬平臺(tái)使技術(shù)人員能夠更好地在線估計(jì)和模擬地下金屬采礦；同時(shí)，智能挖掘技術(shù)利用海量數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)建立信息分析和管理綜合平臺(tái)，整理設(shè)備收集的信息，促進(jìn)信息在施工中的應(yīng)用，提高挖掘效率；在信息系統(tǒng)方面，為各種設(shè)備建立功能系統(tǒng)和相關(guān)管理系統(tǒng)有助于精簡(jiǎn)和改進(jìn)提取過(guò)程；為應(yīng)用相關(guān)人員的定位技術(shù)，采集信息并對(duì)礦物學(xué)模型進(jìn)行虛擬建模，實(shí)現(xiàn)儀器陣列提取自動(dòng)化過(guò)程，實(shí)時(shí)傳輸監(jiān)控設(shè)備信息等。它們?cè)诓傻V中的綜合應(yīng)用，大大改善了采礦中的技術(shù)監(jiān)測(cè)和信息整合，確保了建筑安全，提高了建筑的科學(xué)合理性，并提高了建筑效率。影響實(shí)施因素首先，智能勘探技術(shù)在計(jì)算機(jī)技術(shù)中的應(yīng)用是智能的基礎(chǔ)平臺(tái)。虛擬技術(shù)的應(yīng)用有助于有效地模擬儀器檢測(cè)信息，從數(shù)字化向模擬轉(zhuǎn)變，促進(jìn)工作人員的理解和分析，并促進(jìn)采礦活動(dòng)的綜合規(guī)劃和有效管理。第二，廣泛使用網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)極大地促進(jìn)了信息的傳播。信息傳輸將測(cè)試設(shè)備獲得的實(shí)時(shí)信息傳送到控制臺(tái)，以便利集中分析處理系統(tǒng)和人員分析應(yīng)用程序，這反映在執(zhí)行人員的執(zhí)行過(guò)程、安全執(zhí)行環(huán)境的建設(shè)和有效執(zhí)行上對(duì)采掘過(guò)程中使用的工具進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè)是信息收集工作的一部分，這有助于通過(guò)綜合整合和分析對(duì)這些工具進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并提高人力資源開(kāi)發(fā)過(guò)程中的工具生產(chǎn)率。建立這樣一個(gè)智能網(wǎng)絡(luò)以及集中和綜合的信息處理，大大有助于在新時(shí)代明智地利用地下金屬礦山。信息網(wǎng)絡(luò)的建立和發(fā)展是漸進(jìn)的，系統(tǒng)功能的執(zhí)行是必不可少的。建立和使用智能采礦信息管理網(wǎng)絡(luò)有助于在采礦和人事管理過(guò)程中收集和分析穩(wěn)定的信息。智能自動(dòng)化可釋放勞動(dòng)力，并確保高效的提取。二、地下金屬礦山智能化開(kāi)采綜合技術(shù)思路構(gòu)建1.針對(duì)地下的有色金屬資源進(jìn)行針對(duì)性的評(píng)估和開(kāi)采對(duì)于有色金屬資源的地下開(kāi)采，智能綜合開(kāi)采技術(shù)能夠準(zhǔn)確地預(yù)先評(píng)估采礦區(qū)的資源，并在合理的建設(shè)范圍內(nèi)設(shè)計(jì)開(kāi)采。這些技術(shù)包括地理信息系統(tǒng)和三維可視化技術(shù)，用于準(zhǔn)確測(cè)量和定位礦物。地理信息系統(tǒng)技術(shù)有助于評(píng)估和建造礦山內(nèi)的地質(zhì)構(gòu)造，并以相對(duì)全面的方式預(yù)測(cè)礦物分布情況；三維可視化技術(shù)可用于模擬礦山的虛擬現(xiàn)實(shí)，以澄清目前的礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)規(guī)劃。2.針對(duì)地下有色金屬構(gòu)建下的智能化通信技術(shù)在智能采礦中使用信息和通信技術(shù)是有針對(duì)性和有效開(kāi)采礦產(chǎn)資源的一個(gè)重要步驟。井內(nèi)情況復(fù)雜多變，通信要求很高，井內(nèi)智能通信網(wǎng)絡(luò)雙向通信，傳輸速度快，傳輸信號(hào)大，對(duì)二次運(yùn)行十分重要。早期智能通信技術(shù)以智能泄漏通信技術(shù)為代表。主要解決礦井快速雙向無(wú)線電傳輸?shù)挠行侄巍５?，由于這項(xiàng)技術(shù)的迅速發(fā)展，對(duì)中繼站的主要鏈路和質(zhì)量要求非常嚴(yán)格，從而降低了容錯(cuò)率。近年來(lái)更換的技術(shù)主要是ZigBee線路通信技術(shù)，該技術(shù)距離短，吞吐量低，但可靠性較高，以及CAN總線通信技術(shù)，該技術(shù)對(duì)硬件要求較高，但可靠性較高。地下有色金屬礦山條件構(gòu)建下的智能化開(kāi)采技術(shù)在地下有色金屬開(kāi)采中，上述智能通信技術(shù)可用于礦物資源的綜合收集和分類(lèi)。礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)可以利用各種光纖通信手段、地理信息系統(tǒng)技術(shù)和三維建模工具來(lái)探測(cè)開(kāi)采的有色礦產(chǎn)資源，同時(shí)通過(guò)平臺(tái)環(huán)境使有色金屬的地下開(kāi)采過(guò)程與有色金屬地面開(kāi)采控制中心同步進(jìn)行在礦產(chǎn)信息采集過(guò)程中，我們主要利用基于傳感器終端設(shè)備或激光技術(shù)集成網(wǎng)絡(luò)的雷達(dá)技術(shù)，構(gòu)建、同步地下礦產(chǎn)資源開(kāi)采信息與虛擬數(shù)據(jù)檢測(cè)平臺(tái)，分析數(shù)據(jù)，最后總結(jié)各方面的結(jié)果。三、采掘智能化采掘智能化需求叉車(chē)在爆炸后自動(dòng)開(kāi)采和運(yùn)輸?shù)V石，然后自動(dòng)將其放入開(kāi)采坑。它能夠自動(dòng)和智能地識(shí)別炸藥堆，調(diào)整優(yōu)化的球團(tuán)運(yùn)動(dòng)，自動(dòng)監(jiān)測(cè)路面，及時(shí)處理掉的巖石塊。當(dāng)無(wú)人駕駛車(chē)輛與運(yùn)輸相關(guān)聯(lián)時(shí)，叉車(chē)可自動(dòng)均勻地將礦石裝入車(chē)輛的皮具中。自動(dòng)識(shí)別多馀的區(qū)塊、自動(dòng)移除這些區(qū)塊，或?qū)①Y訊傳輸?shù)叫枰瑫r(shí)處理大型區(qū)塊的鏈結(jié)裝置。叉車(chē)自動(dòng)進(jìn)行礦渣提取，并在無(wú)人駕駛車(chē)輛或伴隨車(chē)輛的滑塊中卸載爆炸巖石的機(jī)械鏟。其他要求與填埋場(chǎng)的要求相同。叉式叉車(chē)在浮石存在且需要強(qiáng)制皮毛的地區(qū)自動(dòng)進(jìn)行浮石的智能判斷和清洗。螺栓支座。錨固車(chē)自動(dòng)對(duì)需要螺栓和接地網(wǎng)的分段進(jìn)行智能判斷、支撐設(shè)計(jì)和實(shí)施。投影混凝土支座。噴射混凝土手推車(chē)自動(dòng)支持需要噴射混凝土支撐的行車(chē)道，并配備智能混凝土中心和無(wú)人駕駛混凝土運(yùn)輸車(chē)輛。道路維修。修路車(chē)打掃、平整、出租等等自動(dòng)鐵路外采礦設(shè)備使用的路面。二次破碎的手推車(chē)或移動(dòng)錘子可以自動(dòng)打碎大塊。運(yùn)輸材料。無(wú)人駕駛物資運(yùn)輸工具自動(dòng)將各種貨物運(yùn)輸和卸載到指定地點(diǎn)。鉆具自動(dòng)進(jìn)行井眼鉆孔的輸入和實(shí)施，包括中間導(dǎo)向孔的輸入和防井膨脹刷的輸入，可自動(dòng)更換鉆桿，操作參數(shù)可在輸入過(guò)程中根據(jù)巖石情況自動(dòng)調(diào)整，需要智能分析和掃描設(shè)備對(duì)地下通道、空中提取區(qū)等空間進(jìn)行數(shù)字化描述。實(shí)現(xiàn)采掘智能化需求的關(guān)鍵技術(shù)精確定位。準(zhǔn)確定位采礦設(shè)備是實(shí)現(xiàn)作業(yè)自動(dòng)化的先決條件。例如，僅當(dāng)根據(jù)孔設(shè)計(jì)在精確位置檢測(cè)到孔設(shè)備時(shí)，才能鉆孔，從而確?？椎木取Ｒ苿?dòng)設(shè)備上的精確位置數(shù)據(jù)也是控制的基礎(chǔ)，可提供安全的避風(fēng)港。通過(guò)掃描和比較設(shè)備或測(cè)量控制點(diǎn)周?chē)臄?shù)字空間環(huán)境，可以獲得精確的位置。智能操作環(huán)境識(shí)別。智能操作環(huán)境識(shí)別也是實(shí)現(xiàn)采掘設(shè)備操作自動(dòng)化的先決條件。采礦設(shè)備的分析、判斷和操作必須明確其目的和環(huán)境。網(wǎng)絡(luò)復(fù)蓋面全面，信息及時(shí)傳遞。采掘工作面上存在著拆遷作業(yè)，拆遷對(duì)設(shè)備設(shè)施的影響，難以完全復(fù)蓋拆遷工作面網(wǎng)，可以通過(guò)自動(dòng)移動(dòng)設(shè)備實(shí)現(xiàn)。提取設(shè)備是移動(dòng)的。為了確保安全運(yùn)行，需要高性能、低等待時(shí)間和高流量的信息傳輸。5G通信技術(shù)在地下礦山的應(yīng)用必須滿足智能開(kāi)采的通信要求。結(jié)束語(yǔ)綜上，在信息方面，為中國(guó)地下有色金屬開(kāi)采提供了大量支持，先進(jìn)采礦技術(shù)的應(yīng)用可促進(jìn)總體發(fā)展。將智能開(kāi)采技術(shù)納入地下金屬開(kāi)采，可以有效提高開(kāi)采效率，提高我國(guó)金屬礦山的綜合開(kāi)采力。參考文獻(xiàn)：韋敏康.地下金屬礦山智能化開(kāi)采綜合技術(shù)初探[J].冶金管理，2020(07):21+71.宗慶明.地下金屬礦山智能化開(kāi)采綜合技術(shù)分析[J].中國(guó)金屬通報(bào),2020(04):63-64.王福鑫.地下金屬礦山開(kāi)采技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)探索[J].世界有色金屬，2018,000(016):57,5