地下金屬礦山智能化開采綜合技術研究

秦超

摘 要：地下金屬礦山開采的智能化發展，可以實現現代礦山的高效、安全、低污染開采，有效提高礦山資源的綜合利用水平，對推動有色金屬行業的振興具有重要意義。本文基于地下金屬礦山開采的智能化技術結構的基礎上，探索智能化開采綜合技術的實施及其影響因素，為礦產資源的智能化綜合利用提供有效參考。

關鍵詞：地下金屬礦山；智能化開采；綜合技術

中圖分類號：TD853 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）09-0178-02

隨著我國對礦產資源的不斷開發，礦山開采逐步由淺地層開采轉為深部開采，傳統采礦方式面臨著成本高、生產作業危險性高等問題，新型智能化礦產資源開采綜合技術的探索，是現代社會發展資源結構逐步拓展與優化的必然性趨勢，結合現代地下金屬礦山智能化開采技術的概述，積極探索實現地下金屬礦山綠色、安全、可持續開采的有效途徑。

1 智能化開采綜合技術概述

1.1 智能化開采綜合結構概述

智能化開采綜合技術的拓展，是基于傳統采礦技術的基礎上，結合計算機自動化系統，綜合定位系統等多種現代智能管理系統，實現現代技術資源的綜合性整合應用，依據現代金屬礦山的采礦工藝，智能化開采綜合技術的結構主要包括：信息采集系統、信息交互管理系統以及智能化系統三部分[1]。信息采集與綜合通信系統在計算機虛擬平臺下實現礦山數字化管理，從而達到數字化與全部開采過程相關的信息資源綜合性收集整理；其次，綜合智能化開采技術的實現也借助GIS系統建立礦井綜合信息管理平臺，實現金屬礦山信息的信息化、集成化管理，通過GIS系統一方面建立以數據庫為中心和基礎的信息管理新平臺；另一方面，實現內外部信息、功能系統以及過程管理系統的有效集成；最后，人員追蹤定位、礦體模型更新、生產自動調度、自動采掘、自動運輸、生產環境地下監測與控制、設備監測與監控維護等都達到智能化管理，最終實現礦山多個開采環節的智能化應用[2]。

1.2 智能化開采綜合技術實施因素

結合以上對地下金屬礦山智能化開采綜合技術基本結構的概述，對影響地下金屬礦山智能化開采的影響因素總結，主要包括：其一，網絡計算機平臺的綜合性應用，計算機虛擬平臺和綜合資源的應用是實現智能化開采的必然基礎；其二，雙向性網絡通信技術和通訊渠道的建立，例如：金屬礦山資源的綜合運用必須具有良好的信息交互平臺，保障地下礦產資源開采的信息準確性，確保開采技術應用的準確實現；其三，地下金屬礦山智能化開采綜合技術資源的綜合性實現，必須配備有相應的智能裝備以及對應的自動控制技術，將收集的信息和技術人員的操作切實轉化為現實生產力。結合以上對地下金屬礦山智能化開采綜合技術的分析可知，快速準確的信息、穩定可靠的通信網絡以及智能裝備在礦山的應用等因素缺一不可。

2 地下金屬礦山智能化開采綜合技術實施的原則

地下金屬礦山智能化開采必須以保障生產安全為第一原則，以提高生產效率、保證產品質量、改善勞動條件、提高經濟效益為目的，采用行之有效、質量可靠的先進技術和設備。此外，在實施地下金屬礦山智能開采應同時遵循以下原則：（1）經濟實用性原則。在設計智能化開采系統的時候，要仔細分析礦山的各個采礦工段是否具備采用智能化方式進行開采的條件，要針對不同的采礦環境采用人工采礦或智能采礦的方式，在確保安全的情況下，尋找最佳經濟效益的方案。（2）整體性原則。智能化開采是多個開采環節的有機結合，信息采集監控、信息交互、智能設備遠程控制等等組件單獨使用都不能有效發揮智能化開采的功能，必須保障智能化開采各個環節的能夠有效銜接，相互配合，整體聯動。（3）開放性原則。隨著現代智能化技術開發的發展與更新，軟件、通信手段、智能裝備等產品更新換代速度非常快，在實施智能化開采時必須要考慮今后的改進擴充，要預留出接口進行擴充以幫助系統不斷的完善和進步。

3 地下金屬礦山智能化開采綜合技術的實施

3.1 金屬資源綜合評估

地下金屬礦山資源智能化綜合評估技術的實施基礎，是基于現代采礦技術應用的基礎上，結合GIS技術，三維可視技術以及計算機輔助模型，對地下金屬礦產資源開采進行全面的信息掃描，并對地下資源進行全面的信息分析，新型智能化平臺的應用實現了地下礦井資源的綜合評估[3]。例如：GIS技術可以獲取礦山地質結構和礦石分布情況；三維可視技術和計算機輔助模型能夠建立地下礦井三維仿真虛擬模型，從而大大提升了地下金屬礦產資源開采的效率，減少礦產開采的前期投資和運輸損耗。

3.2 金屬礦山資源信息收集

金屬礦山資源信息收集也是智能化信息開采的主要分支，智能化開采系統可以將礦產開采的檢測、控制以及調度等分散的礦產開采步驟結合為一體，通過計算機網絡平臺的系統性操作，保障現代地下金屬開采的地上信息控制與地下同步。例如：金屬礦山開采的傳感器通過雷達，激光，熱傳導等技術將地下金屬礦山的開采情況進行綜合性分析，并實現金屬礦山開采信息的及時性傳達；同時建立金屬礦山數據監測網絡虛擬信息平臺，從而保障金屬礦山的開采信息傳輸收集的穩定性[4]。

3.3 金屬開采通信結構

地下金屬礦山開采的信息通訊是智能化綜合開采技術實現的重要部分，結合我國現代地下金屬礦山開采的技術結構主要包括綜合性信息傳輸、通信接收方案以及綜合通訊網絡結構。綜合性信息傳輸是地上人員獲得地下信息的重要途徑，主要包括地下金屬礦山中視頻、圖像等信息資源的傳輸；而通信接收方案主要通過現代通信的數字信號保障礦產開采中信息資源的交互，保障礦產開采過程中的信息的內部接收以及外部傳輸的穩定性，例如：地下金屬礦山開采中普遍采用普通有線通信信息傳輸以及無線信息傳輸的方式；綜合通訊網絡結構是基于現代網絡傳輸中以太網為基礎的信息交流平臺，主要包括建立信息管理系統，網絡服務器，終端接收網絡信息的傳輸平臺等。及時可靠的信息交互系統在地下金屬礦山的建立，能夠及時地監測井下狀況，同時為地上操作人員提供操作依據，有效減少了盲目性開采，避免了安全生產事故的發生[5]。

3.4 智能化開采

地下金屬礦山智能化開采技術的最終目的是實現資源的合理性開采。一方面，智能化系統開采技術可以實現地下金屬礦山開采的人工管理和設備管理的智能化發展，例如：為了建立完善的地下金屬礦山開采信息系統，計算機系統對開采的人工信息和設備信息進行標號信息存儲，同時建立定位跟蹤系統，當人工進行地下金屬礦山進行采礦作業時，地上信息系統能夠準確的定位人員和設備的地理位置，最大限度的保障了地下金屬礦山開采人員的安全性；另一發面，地下金屬礦山開采智能化的實現需要智能裝備及其遠程控制技術，例如：采礦技術人員通過地面上的技術操作，控制地下井礦中的鑿巖車、鏟運車等裝備完成自動作業，自動化操作技術可以在地下金屬礦產開采難度較大的工段進行作業，提升了金屬礦產資源開采的效率，減少金屬開采中的損失，同時也保障了地下金屬礦山開采的安全性。

4 結語

地下金屬礦山智能化開采技術的發展，是現代資源高效綜合利用的開發趨勢，結合現代智能化開采技術，通過金屬礦山的信息采集，信息集成管理以及智能化開采，實現現代金屬礦山采礦技術的逐步創新升級發展。

參考文獻

[1]鄭明貴，蔡嗣經.地下開采金屬礦山擴建合理規模智能化系統[J].系統工程理論與實踐，2008（12）：133-139.

[2]馮興隆，賈明濤，王李管，宋明軍，尚曉明.地下金屬礦山開采技術發展趨勢[J].中國鉬業，2008（02）：9-13.

[3]王新喬，侯志明，侯志超.地下金屬礦山開采中連續開采關鍵技術的應用探討[J].山東工業技術，2016（06）：86.

[4]吳愛祥，韓斌，古德生，胡華.我國地下金屬礦山連續開采技術研究的發展[J].有色礦山，2002（01）：1-5.

[5]吳愛祥，韓斌，古德生，胡華.國內外地下金屬礦山連續開采技術研究的發展[J].礦冶工程，2002（03）：7-10.