地下金属矿山智能化开采综合技术初探

地下金属矿山智能化开采综合技术初探

1 王茂德 2 凌瀚

山东黄金矿业（沂南）有限公司 , 山东 临沂 276317

摘要:在有色金属地下开采的活动当中，应用地下金属矿山智能化开采综合技术有着巨大的意义。可以提升矿区的综合竞争实力，为相关产业的发展提供更加便利的基础。不仅如此，智能化开采可以降低施工成本和资源的浪费，对矿产的利用度进行提升。本文主要针对地下金属矿山智能化开采综合技术进行探讨。

关键词：地下；金属矿山；智能化开采；综合技术

中图分类号：TD67文献标识码：A

1智能化开采综合技术应用优势

1.1提高矿山生产的安全性

地下金属矿山的开采环境差，加上水文地质条件复杂，给开采带来了很大的难度，而且连续的开采会导致矿井周围的地质环境发生变化，因此，金属矿山采掘对生产的可靠性和安全性提出了更高的要求．在地下矿山开采的过程中，引入智能化开采技术，实现智能化控制，利内置电子部件、芯片、传感器等，可以获取实时开采数据，为矿山的安全运行提供可靠的保障。

1.2降低工人的劳动强度

提高生产效率，传统的矿山开采工作主要依靠人力和单一机械，这样的开采方式效率低，而且成本过高，通过引进智能化开采技术，可以远程操控机器工作，这样一来就大大减轻了工人的劳动强度,而且提高了机械化综合开采设备的生产效率。

1.3提高开采效率

相关企业可以购买开采设备配套的自动控制系统，从而提高开采效率，保证开采质量，开采设备自动运行控制系统中包括了地下矿山实时工况的实时监控、信息传输、集成显示以及故障预报、诊断等功能，实现了高度自动化和智能化，从而有效提高了矿山开采工作效率。

1.4节约能源

传统的开采方式需要耗费大量的人力、物力，而且伴随着很大的风险，地下矿山的通风、照明等问题，如果出现塌方，很可能会造成人员伤亡，而且矿山开采对人体的身体也会造成损伤，粉尘等颗粒会导致人的肺部功能受损，引进智能化开采技术，就能够代替人工进行生产工作，自动化控制系统能够根据生产设备的运行状况和实际的负载状况，对矿山设备、通风机、照明灯等进行自动控制，适时调整,从而不断优化生产系统的运行状态,能够减少人力投入，可以实现电气设备的软启动，对电机能够进行平滑调速，从而有效减少设备运行过程中产生的电流、扭矩等冲击，降低设备的故障率，有效节约能源。

2地下金属矿山智能化开采综合技术

2.1提升设备中的智能化技术应用

地下金属矿山生产过程中，矿井提升机是矿山生产流程中的关键设备，担负着运输矿产、下放材料、升降设备、负责人员进出等多项重要功能。矿山设备机械自动化技术应用中的矿井提升机自动化发展，可以体现机械自动化技术应用对于矿山生产的重要价值与影响意义。现阶段，矿井提升机自动化技术主要应用于4种系统，分别是交流调速系统、GM（单闭环）直流调速系统、交直交变频调速系统及V-M（双闭环）直流调速系统。在矿山中应用的矿井提升机自动化技术将安全、经济、高效、可靠作为主要依据，丰富了提升机自动化控制系统的功能，实现了对提升过程的控制，且能进行速度、电流及数字的交换，还能实时监控提升过程，监控提升速度。

矿井提升机自动化控制系统的集中控制系统主要包括上下井口的PLC、视频监控子系统；矿井提升自动化系统包括地面监控站（即地面监控主站）、地面监控分站、高开柜及低压配电柜等。地面监控站指地面的监控主站，具体应用设备包括上位工控机、信号传输设备、不间断电源设备、集中控制系统、监控子系统等。监控主站能实现对各分站的控制，且引进了以太网，实现了全矿山网络的连接。上位工控机主要为LCD（液晶显示器）屏幕、工控设备、电源及打印机等。地面监控分站设立在矿山的上、下井口，利用KJD24Z型号的可编程控制机对其进行控制与监控，将该设备作为核心控制单位，提高了系统的工作效率。

在变频软件方面，矿井提升机自动化控制系统引进了实时监控通信软件，对PC（个人计算机）平台负责，且利用RS485总线实现对高开柜的保护与控制，完成矿井提升机的数据采集工作，且将数据进行保存、管理与分析，充分发挥WINCC（视窗控制中心）组态系统的数据分析功能，实现远程在线监控。在矿井提升机自动化控制系统数据采集与保护方面，引进了智能化数据采集技术，利用RS485总线与系统的控制机进行连接，实现了对矿井提升机的不间断数据采集，有效提高了系统数据处理效率，降低了系统的故障概率，减少了电缆使用数量。

提升设备是矿山开采作业过程中的主要应用设备之一，主要应用于已挖掘完成的矿井中，且在矿井中与地面上安装配套装置，以实现提升作业。一般情况下矿区开采使用的提升设备体积较大。相较于传统矿山开采提升设备，机械自动化提升设备具有鲜明的自动化、远程操作及安全性特征，工作人员能通过计算机及终端设备对提升设备进行控制，且通过无线电、电缆等渠道传播数据信息，提高控制效率。这种操作方法不仅能有效提高矿山的作业效率，还能减少作业过程中的安全隐患，避免出现提升过程中的人员伤亡事件，有效提高了矿山开采的社会效益。

1.2开采设备中的智能化技术应用

在地下金属矿山开采作业中，针对不同地质情况的矿山作业区域，需要采用不同的矿山开采设备，以保证开采效率与效果，提高作业水平。不同的开采设备需要根据其作业形式进行划分，在现阶段中国的矿山开采中，开采设备主要分为采掘设备、钻探设备。矿山开采从业人员将机械自动化技术应用于开采设备中，能有效提高矿山开采效率，提升开采设备的牵引力，降低开采设备在移动过程中受到的阻力，大大降低开采设备的故障频率；同时，还能有效控制作业成本，提高作业效率，维护机械设备运行状态，延长开采设备的使用寿命。

1.3运输设备中的智能化技术应用

运输设备是另一种常见的地下金属矿山设备，其主要是通过传动带完成矿产的运输。运输设备具有较为明显的应用优势，稳定性较强，且运输量较大。将机械自动化技术应用于运输设备中，工作人员可利用设定好的程序控制设备的机械手，促使运输设备自动装载，减少矿山开采生产链中的人工作业，降低人工成本。这一技术的应用不仅提高了矿山开采的经济效益，降低了作业成本，还大大提升了作业效率，促使机械设备在短时间内能完成矿产的装载与运输，促进了矿山开采的发展。

1.4矿山设备操作的智能化远程监控技术应用

随着现代社会科学技术水平的不断提升，矿山开采生产链越发完善。远程监控技术是一种较为常见的技术，被矿山开采从业者运用于矿山开采生产链中。在矿山开采中，工作人员将远程监控设备安装于生产区域，对工作人员及机械自动化设备的作业情况进行监控，工作人员通过终端或软件能看到生产区域的作业过程，且能利用远程监控设备分析机械自动化设备的故障情况，准确找到故障位置，分析故障原因，及时控制机械设备故障情况，避免出现机械设备故障引发的生产链瘫痪情况。远程监控技术的应用有效提升了矿山设备的运行效率，增强了矿山设备的机械自动化水平，在极大程度上保证了矿山设备运行的安全性。

结束语

在当前信息化的时代构建下，我们国家的有色金属地下矿产开采事业借助了先进的技术，获得了更加全面地发展。当智能化开采综合技术运用到金属矿产的地下开采当中时，明显提升了施工效率，对我们国家的金属采矿水平是一个巨大的飞跃。

参考文献

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