自动化发展在有色金属矿山行业的展望

自动化发展在有色金属矿山行业的展望

姜鑫杰 ,董金福

山东黄金矿业（莱州）有限公司焦家金矿 山东 莱州 261400

摘要：我国有色金属矿业发展正处于巨大的历史变革进程中，在生态环保、资源利用率、利润率要求等要求不断提高的新形势下，大数据、人工智能等高新技术在矿山生产经营、安全管理的诸多方面的应用也日渐成熟。矿山生产模式不断更新，采矿工业向协同化、集约化、规划化方向发展，采矿工程正迈向遥控化、智能化乃至无人化阶段，选冶过程全面实现自动化，逐步拓展到智能化阶段。从勘探数据到储量数据，从产量数据到运营数据，矿山大数据也正逐步成熟运用。

关键词：自动化发展；有色金属；矿山行业；展望

1矿山企业自动化现状

1.1选矿自动化现状介绍

目前我国有色金属矿山企业在选矿方面的控制自动化系统、生产自动化系统、管理自动化系统处于飞速发展阶段，但以目前的技术水平仍无法根据整体需求建立全流程自动化系统，各类自动化系统相对孤立，未形成有机整体，造成了信息集成困难，自动化整体水平低。面对多时间尺度、多类工艺流程、非标准化机构多、高可靠性的要求，自动化集成难度大。各类控制系统均需依赖经验知识进行控制、调度、决策，自动化程度亟待提高。选矿过程决策、调度和控制层面目前主要是通过人的分析、判断来实施和执行，难以保证准确性、可靠性、灵敏性。一是生产工艺和设备管理方面，难以建立统一标准模型块，工艺参数选择及流程的优化仍需依赖有经验的工程师给定设备指令；二是生产计划于调度方面，仍未实现自主获取数据、分析数据、关联与推理，仍然需要调度员协调调度；三是生产经营和决策方面，难以实现感知和处理内部大数据，关联决策、协调优化困难。

1.2矿山开采自动化现状介绍

有色金属行业装备种类繁多、自动化水平参差不齐、工艺复杂流程长、原料来源繁杂、工作环境安全性差，是典型的流程工业。目前，包括红透山铜矿、冬瓜山铜矿、三山岛金矿、云南会泽铅锌矿在内，我国有近30余座金属矿山进入地下1000m以上深度开采，其中有近10座矿山将进入1300~2000m深度开采。例如：云南会泽铅锌矿6#竖井为中国第一深井（1526.5m），已规划开采至2500m深度，属于国内最深、最典型深地矿山，面临高地应力、高地热、高压大涌水、高井深提升难等问题。深部开采矿山面临的深部地应力水平高达50~135MPa，采动灾害高发，深部岩温超过40℃，生产环境恶化，深部岩溶水渗透压将高达10MPa，突水风险升高，提升高度增加，设备限制，效率低，成本高等多重不利因素叠加。

总体看，有色金属行业智能制造水平比较落后，难以满足高质量发展的需要，其中，采矿装备主要依赖人工驾驶作业，工作强度大、安全风险高。尤其是小型矿山企业，生产组织管理粗放，利润总额低、资金投入不足、对自动化认识程度不同，造成工艺设备落后、自动化水平偏低，多依赖人工操作，自动化水平明显滞后。

2实现自动化选厂、自动化矿山建设路径建议

2.1在思想上充分认识“机械化换人、自动化减人”是推进企业高质量发展的必经之路

企业的自动化建设服务于企业战略，要结合自身特征、产品定位、工艺装备、管理模式等，量身制定自动化建设方案，要达到“以我为主、深度参与”的程度，要积极开展“产学研”深度合作推动企业、专家、科研机构的高效精准对接，助力自动化水平稳步提升。

某矿年生产规模600万t，自然崩落法采矿，采用2×12h每班，4班倒工作制，自动化水平提升后，有效减少井下劳动人员数量，实现更为准确的出矿控制和更为连续的生产，可不断分析和优化操作，进一步提升效率。

2.2加大经济技术投入，有序推进自动化矿山建设

有色金属矿山企业要根据企业需求迫切程度、资金承受能力和基础条件等因素结合逐步推进自动化建设。新建矿山要制定高标准、高水平、高起点的自动化建设方案，根据企业能力考虑自动化程度高、便于结合成有机整体的工艺、设备，最终实现矿山的自动化升级、降本增效，打造具可持续竞争优势的新型矿山。

矿山行业要以实现数字矿山、智能矿山为主要抓手，以无人矿山为建设最终目标。要实现这一目标，就要加大科研投入、激发企业创造潜能，增强引领作用，形成节约高效、和谐共进的绿色矿业发展模式，为提升企业发展的质量和效益打造坚实基础。有色金属矿山行业要形成有序自动化新格局，就要将经济投入着重放在优化生产模式上，推动自动化发展与矿业发展相协调。

2.3逐步完善自动化工艺、自动化流程的基础设施

建设与装备，实现质量稳定和精准控制有色金属矿山的发展应不断增强采矿自动化、选矿自动化、综合管理自动化的针对性与实效性依托有色金属矿山企业现有系统，牢牢抓住坑口安全避险六大系统、智能通风系统、供排水无人值守系统，选厂破碎自动化系统、磨选自动化系统、精尾车间自动化系统、尾矿充填自动化系统、泡沫图像分析系统，综合管理的资源管理系统、数据中心、网络系统、视频监控系统建设的技术攻关战，激发企业潜能。以企业安全化、高效化、绿色化和智能化为目标，实现人与智能优化决策系统协同，使决策者在动态变化环境下精准优化决策。提升选矿厂经济效益和社会效益，最终实现矿业升级转型。

2.4要着力实现技术队伍知识化，依托人才力量实现转型升级

企业要储蓄培养复合型人才，在职工素质结构上下功夫，增强企业工作人员的归属感，为自动化建设提供基础保障。科技是第一生产力，复合型人才是科技的载体，企业的自动化建设需要复合型人才的技术输出。要实现企业转型就要逐步实现矿床开采规模化，利用自动化建设，推进集中作业、产能提升、成本下降、开发低品位矿床；要逐步实现采矿作业室内化，利用自动化建设，推进矿工远离井下、改善作业条件、提高劳动生产率、减少工伤事故；从根本上优化作业环境，助力矿业向知识型经济过渡，锤炼产业链的韧劲，推动矿业的全面升级。

2.5汇聚群体力量发挥协调与引导作用，形成行业优势互补新格局

自动化建设是一项系统工程，想要短时间内高速高质发展，就要善于借力，有效形成合力，保障有序推进。行业内要逐步建立、完善和形成一套服务于有色金属矿山行业涵盖技术标准、管理标准、工作标准的标准化体系，各专业的专家、团队要有针对性地开展有色金属矿山行业自动化建设咨询工作，将先进经验与管理方法与企业、供应商等精准对接，高质量解决企业自动化建设工作中存在的问题，提升企业自动化建设的成效。要搭建自动化交流合作平台，充分表达企业诉求，寻求科学途径推动自动化建设，为自动化矿山建设、智能矿山建设、绿色矿山建设、企业转型升级、降本增效和提高核心竞争力提供服务。在当前矿山行业低迷、企业经营困难的新常态下，深化改造并重塑矿业产业采、选、冶等核心生产环节，实现有色金属矿山行业全流程、全生命周期的自动化、数字化与智能化，引导自动化、数字化、智能化矿山建设，构建资金密集型、科技密集型企业。

3结语

随着经济发展，有色金属矿山生产成本日益增高、企业用工难度增大、技术人员缺失严重、装备技术水平落后等问题日益凸显，多数矿山企业经营陷入困境。要抢占矿业竞争制高点，实现可持续的高质量发展，就要彻底解决节能降耗、提质增效、环境约束等各种压力相互交织和叠加的问题。而自动化程度提升是突破这一困境、有效提高行业竞争力的有效途径。

参考文献

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