淺談礦山機械應用技術

摘 要：礦山機械應用技術是高技術含量的裝備與集成項目，不斷融合人類在各個領域所取得的成就而發展起來的新型裝備。隨著材料科學、制造技術、信息技術、計算機技術的進步，每一輪都將有新技術注入到產品中。零件更新周期越來越短，新設備更新越來越快，特別是大型礦山機械的發展。本研究主要就礦山機械應用技術進行分析。

關鍵詞：礦山機械；應用；技術

前言：我國一些實力雄厚的企業通過開展國際化經營取得了一定的成效，為進一步擴大出口創造了很好的條件。對礦業公司的銷售是中國經濟增長的主要動力，同比增長了一倍。隨著社會的進步和國民經濟的發展，人類對資源和能源的需求越來越大，而我國是一個資源相對貧乏的國家。隨著資源的開發，開采深度由陸地向海洋逐漸增加，開采條件惡化，安全開采形勢越來越嚴峻。

1.礦山機械應用技術的發展現狀

1.1礦山機械應用技術的現狀

采礦業在開采礦藏和從廢料中除去所需材料方面取得了巨大進展。采礦設備現在效率更高，因為它節約能源并減少從周圍提取所需材料所需的有害化學品的數量。從土壤、沙子和巖石中提取、運輸和加工礦物、礦石和貴金屬仍然需要重型耐候設備。創新采礦設備更加迫切，能夠高效地處理材料，提高了采礦公司在不違反預算的情況下投資于優質機械的能力。這種開拓性采礦設備的自動化程度也有所提高，使監測和維護更多機器更容易，同時減少了總的工時。因此礦山機械應用技術迫切需要進展。

1.2礦山機械應用技術的研發

地表采礦設備在20世紀隨著采礦規模的擴大而高速發展。在20世紀頭20年，蒸汽動力基本上被內燃機和電動機所利用。直到20世紀70年代，這種設備主要使用機械系統和電纜進行動力傳輸液壓傳動系統適用于小型機器。然而，機械和電纜驅動器在大型機器中仍然占主導地位。地下機械的發展也出現了類似的情況。演練和爆破取代了手工切割礦石。最近，使用連續采礦機已成為當今遵守環境法規、保護表面特征以及提高生產率的舉措。隨著人們對礦山安全問題的日益關注和高度嚴格的規章制度的出臺，這就要求礦山機械工程師高度熟悉這些規章制度。礦山機械應用技術的發展進一步改良礦山開采工作。

1.3礦山機械應用技術的趨勢

礦山機械應用技術的自動化發展，采礦業正在向自動化過渡。它仍然需要大量的人力資本，特別是在發展過程勞動力成本較低的地方，提高效率的動力較小。自動采礦是一個術語，指的是兩種類型的技術。第一種類型的采礦自動化涉及過程和軟件自動化；第二類涉及將機器人技術應用于采礦車輛和設備。為了獲得對其操作的更多控制，采礦公司可以實現采礦自動化軟件或過程。由礦山自動化軟件生成的報告使管理員能夠識別生產力瓶頸、提高問責制并更好地理解投資回報。為了解決如何提高礦區生產力和安全的問題，一些礦山公司正在轉向由機器人硬件和軟件技術組成的設備自動化，這些技術將車輛或設備轉換為自主開采單元。礦山設備自動化有四種不同的形式：遠程控制，遙操作、駕駛員輔助和全自動化，而最終決定礦山機械應用技術的發展趨勢。

2.礦山機械應用技術分析

2.1遙控操作礦山機械采礦設備

遙控采礦設備通常是指采礦車輛如挖掘機或者推土機它們由手持遙控器控制。操作員站在視線中并使用遙控器執行正常車輛功能。因為機器的可見性和感覺嚴重降低，所以使用遙控通常也會降低車輛生產率。遙控技術通常用于使采礦設備能夠在危險條件下操作，例如地形不穩定、爆炸區或下落碎片的高風險區或地下采礦。遠程控制技術通常是自動化采礦設備的最合適的方法，這使得它成為希望測試機器人技術在礦山中的可行性的理想切入點。遙控采礦設備是指由操作者使用相機、傳感器和可能的附加定位軟件在遠程位置控制的采礦車輛。遙操作允許操作員進一步將自己從采礦位置移開，并從更受保護的環境控制車輛。操縱桿或其它手持控制器仍用于控制車輛的功能，操作員通過遙控操作軟件更容易獲得車輛遙測和定位數據。當操作員離開駕駛室時，遙控采礦車輛也可能經歷生產率降低；然而，操作者具有比來自車載攝像機和傳感器的遠程控制更好的有利位置，并且遠離潛在危險條件。這一應用技術為礦山機械開采帶來很多便利，并為礦山工作人員的安全問題提供一定程度的保障。

2.2連續地下開采應用技術

目前正致力于推出一種可將堅硬巖石地下開采的生產率提高到另一個水平的連續礦物輸送機。礦山流送料器和礦山流移動器實現了一個恒定的自動輸送器，該自動輸送器流入礦山下落點，最終可以將慢速卡車從礦井中移除。該系統已準備投入市場，并將于一個銅礦中推出，該系統將大幅降低成本，實現高度自動化，并提高地下采礦過程的工作安全性。連續地下開采應用技術也是一個環保的選擇，因為它將柴油動力設備和卡車從地下工作區移走。長壁移動由于巷道的高度和寬度、彎曲半徑以及各種類型的地面條件而對地下機械開采構成巨大挑戰。在此，頂板支撐托架以適合不同礦井布局和任務的尺寸提供提升和承載能力。地下開采應用技術為電池供電的車頂支架托架市場奠定了基礎，與柴油車相比，電池供電的車頂支架使長壁工作面移動更簡單、更經濟且無排放。連續地下開采應用是可用于地下應用的最大的礦山機械開采設備，具有三段式底盤，用于負載處理穩定性、鉸接、操作方便的控制室和帶有故障安全濕盤式制動器的驅動輪軸。連續地下開采應用技術使得礦山機械科學應用取得深層次的進展。

2.3地面礦工運輸技術

對于能夠承受拖纜的大型地面采礦項目來說，使用地面礦工運輸技術可以提供一些明顯的優勢。這些機器一次通過中切割、壓碎和裝載材料的能力是一個主要優點，它降低了每噸開采鐵礦石的生產成本約40%，表面采礦機是一款適合鐵礦石開采工藝要求的高性能機器。地面礦工運輸技術的具體使用情況由鐵礦石開采中普遍存在的硬巖條件而定制，盡管其也可以安裝有用于地表煤礦開采的較軟巖切割器。地面礦工運輸技術其令人印象深刻的機動性和高容量的兩級輸送系統，可以幫助采礦作業達到每小時3000噸。采礦環境中最大、或許也是最高效的技術，在載重能力方面發揮著重要的作用。它可以以64公里/小時的最高速度運輸360噸，整體設計堅固耐用，重量輕，并可以縮短周期，促進供應鏈協調。

結語：我國礦山機械整體水平與國際先進水平存在差距。機遇和挑戰應同時在一個礦山機械制造強國的征程中展開。產品設計能力的創新已成為決定企業在全球化競爭中地位的首要因素。我國煤炭開采深度已達到1000米，銀多金屬濃度達到1380米，礦石開采深度增加，地下水、瓦斯、高地應力、地質構造等使資源開采難度大大增加。采礦教育跟不上技術，在未來的礦山中，機械化不僅是行業生存所必需的，而且是不可避免的。隨著全球礦產需求持續飆升，今天的采礦機械需要智能才能與時俱進。

參考文獻：

[1]龔玉雪.淺談礦山機械的科學技術應用[J].建筑工程技術與設計，2014，25（1）：938-938.

[2]馬錦梅.淺談礦山機械的科學技術應用[J].建筑工程技術與設計，2015，12（1）：46-48.

作者簡介：

張加興，男，漢，1988年12月25日，本科，機械電子工程，黑龍江科技學院，工程師，礦山機械。