地下金屬礦山智能化開采綜合技術初探

摘 ?要：隨著經(jīng)濟文化的發(fā)展，我國各行各業(yè)都取得了卓越的成果。我國是工業(yè)大國，在開發(fā)過程中逐步加強對有色金屬礦山開采的關注。一般來說，可持續(xù)發(fā)展成為當前時代的主題，人口、資源和環(huán)境是可持續(xù)發(fā)展的重要基礎和前提條件，是協(xié)調(diào)一致的。在此基礎上采用科學合理的有色金屬礦山智能開采技術尤為重要。鑒于此，本文對地下金屬礦山智能化開采綜合技術的應用進行探討，以供參考。

關鍵詞：地下金屬礦山;智能化開采;綜合技術

中圖分類號：TD67 ? ? 文獻標識碼：A

引言

二十一世紀是一個經(jīng)濟快速發(fā)展，科學技術主導發(fā)展的時代，新時代的各個行業(yè)想要進一步發(fā)展，就需要對實際的技術或是發(fā)展方法進行時代的改革。就礦業(yè)發(fā)展來說，其在實際的發(fā)展過程雖然已經(jīng)取得了很多的成績，但是其內(nèi)部無論開采技術還是開采方法都需要進行進一步的優(yōu)化。立足于新時代背景，尖端技術的進一步產(chǎn)生與應用，為礦業(yè)發(fā)展提供了全新的動力。連續(xù)開采作為實際施工過程當中必須涉及到的一個問題，其開采技術的優(yōu)良性直接決定了礦業(yè)產(chǎn)業(yè)是否可以進一步發(fā)展。在地下金屬礦山當中，蘊藏有豐富的金屬資源，為了能夠進一步實現(xiàn)我國各項工業(yè)的發(fā)展，做好資源的開采成為了非常重要的一項工作任務。在具體工作開展中，即需要能夠充分做好開采技術的把握與應用，更好的提升開采效果[1]。經(jīng)過金屬礦山開采的長期發(fā)展，其一直就是我國資源能源產(chǎn)業(yè)中的重要組成部分，對我國現(xiàn)代化發(fā)展建設起到十分關鍵的作用。因金屬礦井下作業(yè)的環(huán)境比較惡劣，礦井工作者的安全知識比較缺乏等，使得金屬礦井下作業(yè)的安全事故時有發(fā)生，給金屬礦山造成極大經(jīng)濟損失的同時，還給井下工作人員的人身安全等造成嚴重威脅。

1地下金屬礦山智能化開采綜合技術的意義

在有色金屬地下開采的活動當中，應用地下金屬礦山智能化開采綜合技術有著巨大的意義。我們國家的礦產(chǎn)分布綜合性很強，同一個礦區(qū)的礦產(chǎn)一般都是若干種進行伴生，而單一礦產(chǎn)數(shù)量就比較小。所以如果我們采用智能化開采綜合技術的話，可以提升礦區(qū)的綜合競爭實力，為相關產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供更加便利的基礎。不僅如此，智能化開采可以降低施工成本和資源的浪費，對礦產(chǎn)的利用度進行提升。除此之外智能化開采可以對生態(tài)環(huán)境進行顯著提升和改善。智能化開采技術對于傳統(tǒng)開采技術所引發(fā)的環(huán)境污染問題有著顯著的改善作用，不但為保護生態(tài)環(huán)境提供了十分強大的技術支持，還對保護作業(yè)人員身心健康方面有著非常好的作用。

2智能化開采綜合技術應用的影響因素

礦產(chǎn)開采過程中影響智能開采綜合技術的因素較多。第一，網(wǎng)絡通信技術的影響。將互動通信網(wǎng)絡技術應用于礦產(chǎn)資源開采，改善系統(tǒng)通信渠道，構建良好的通信信息互動平臺，有效識別礦產(chǎn)資源開發(fā)相關信息，應用于綜合開采技術，提高礦產(chǎn)資源開采效率。第二，網(wǎng)絡計算機平臺應用的影響。在應用智能挖掘集成技術的過程中，必須通過先進的internet計算機技術應用虛擬平臺和資源平臺，為充當智能挖掘集成技術奠定基礎。最后是智能設備的影響及自動控制。通過精密的智能設備采用先進的自動控制技術，及時快速識別有色金屬礦產(chǎn)資源相關信息，支持技術支持，支持礦產(chǎn)技術合理的礦產(chǎn)資源。

3現(xiàn)有技術分析

在現(xiàn)今地下金屬礦山生產(chǎn)中，主要具有的技術有：第一，崩落采礦技術。該技術是具有較高使用頻率的一種方式，具體來說，即在實際開采中，將價值不高的礦石實現(xiàn)對采礦區(qū)的回填，以此填埋采空區(qū)，通過該方式避免礦石對土地進行占用，且能夠起到重復利用的作用[2]。在礦山開采中，該技術在實際應用中能夠對采空區(qū)進行有效的管理，更好的控制采礦中出現(xiàn)的坍塌事故。同其余技術相比，該技術在實際應用中具有更高的生產(chǎn)效率以及安全性，適合應用在礦體地質不穩(wěn)的礦區(qū)施工中;第二，空場采礦技術。該技術是具有成熟特點的采礦技術，即在對礦山資源進行回采時，不需要對礦場采空區(qū)進行填埋，保持空場的一種方式。在具體技術應用中，通過礦柱的應用支撐礦山，對礦塊進行劃分，之后先開采礦房，再開采礦柱;第三，充填采礦技術。在該技術中，即通過充填材料的應用填充采空區(qū)，在形成支撐柱體后實現(xiàn)支撐柱同填充材料的相互配合，以此對采空區(qū)支撐保護作用進行達成，適合應用在復雜的礦山區(qū)域。

4地下金屬礦山智能化開采綜合技術思路構建

4.1針對地下的有色金屬資源進行針對性的評估和開采

在進行有色金屬資源的地下開采活動當中，通過智能化的開采綜合技術輔助，我們可以提前對礦產(chǎn)區(qū)域內(nèi)部的資源情況進行精準評估，并且進行合理化構建下的開采設計。這些技術主要包括有GIS技術，以及三維可視技術等針對礦產(chǎn)進行精確測量定位的方式。借助GIS技術，我們可以從相對來說比較全面的角度，進行礦山內(nèi)部的地質結構情況評估構建，并且對礦產(chǎn)的分布情況進行預判;借助三維可視技術，我們就可以對礦山進行虛擬現(xiàn)實的仿真模型構建，從而為當前的礦產(chǎn)資源進一步的開采規(guī)劃進行明確。

4.2針對地下有色金屬構建下的智能化通信技術

4.2.1傳感器技術

該技術主要包括有有毒氣體傳感器、設備運行狀態(tài)參數(shù)傳感器、微震傳感器、探地雷達以及風速傳感器等。在實際礦山生產(chǎn)中，通過這部分技術的應用，則能夠為實際生產(chǎn)過程進行有效的優(yōu)化與監(jiān)控，對大量的原始數(shù)據(jù)獲得。在中國未來的發(fā)展中，地下金屬礦山連續(xù)開采的關鍵技術應充分利用網(wǎng)絡信息技術，高效利用相關設施，建立人工智能與數(shù)字化相結合的完整工作體系。在這一階段，礦產(chǎn)生產(chǎn)的要求是以最低的成本最大限度地提高工作效率。

4.2.2定位技術

在露天礦卡調(diào)系統(tǒng)中，GOS定位技術目前具有較多的應用。在地下礦山生產(chǎn)中，因具有較強的電磁屏蔽、惡劣的作業(yè)環(huán)境以及狹長的空間，GPS定位技術在具體的應用范圍以及應用效果方面則存在不足。目前，相關技術也得到了較多的研發(fā)與應用，如射頻時被技術以及wifi跟蹤技術等，具有較好的應用空間與應用價值。

4.2.3軟件技術

根據(jù)開采當中不同數(shù)據(jù)以及反映自然條件情況開展科學的生產(chǎn)過程控制與優(yōu)化，這正是軟件應用的關鍵任務。對于礦業(yè)軟件來說，其也經(jīng)歷了較長的發(fā)展，近年來，國內(nèi)外相關單位也為了對相關算法的實現(xiàn)開展了大量的研究，對具有多種功能的計算機軟件系統(tǒng)進行開發(fā)，其中，三維可視化就是其中的主要發(fā)展方向。就目前來說，礦業(yè)生產(chǎn)當中的主要軟件有環(huán)境管理、環(huán)境評價、地理信息系統(tǒng)、爆破設計、生產(chǎn)調(diào)度、設備運行狀態(tài)模擬、設備維修管理以及經(jīng)濟評估相關內(nèi)容。通過這部分技術在實際礦山生產(chǎn)當中的應用，則能夠對全礦范圍的信息共享能力進行提升，將原有礦山的單獨工作實現(xiàn)對整體的轉變，使生產(chǎn)工具、勞動力以及作業(yè)地點等對生產(chǎn)過程的實時調(diào)度與監(jiān)控進行實現(xiàn)，以此使采礦從工藝技術向著海量數(shù)據(jù)方向發(fā)展。

4.3無廢化、環(huán)保化的綠色開采

地下金屬礦山開采過程中的連續(xù)性、廢物性和環(huán)保性將成為我國地下金屬礦山開采技術的又一發(fā)展趨勢。西方發(fā)達國家重視礦山綜合環(huán)境管理，嚴格控制廢水、廢氣、廢棄物和粉塵等污染物的排放標準。因此，管理成本太高，許多金屬礦山無法開采。因此，中國還學習了西方發(fā)達國家的先進采礦理念，把金屬礦山的環(huán)境保護和綜合管理擺在了重要位置，引進了國外先進技術，并開始建設無廢環(huán)保礦山。按照國家改革的相關原則，構建出公開、統(tǒng)一的科技管理平臺，是進行科技資源、科技資金以及科技項目的統(tǒng)籌發(fā)展，充分發(fā)揮學校的教育優(yōu)勢，提升科研院所的研發(fā)實力，建立出大量資金的有效投入，增強創(chuàng)新鏈前端的基礎研究創(chuàng)新能力，以及借助高校的平臺與資源優(yōu)勢，給企業(yè)金屬礦山開采工作水平的全面提升。

結束語

在中國未來的發(fā)展中，地下金屬礦山連續(xù)開采的關鍵技術應充分利用網(wǎng)絡信息技術，高效利用相關設施，建立人工智能與數(shù)字化相結合的完整工作體系。在這一階段，礦產(chǎn)生產(chǎn)的要求是以最低的成本最大限度地提高工作效率。當前的崩落采礦技術是中國地下金屬礦山連續(xù)開采關鍵技術重要的技術。這將大大減少工作量，大大提高開采強度，節(jié)約開采成本，實現(xiàn)更高的經(jīng)濟效益。目前，這種技術方法在采礦中易于操作，具有較高的實用價值。在當前信息化的時代構建下，我們國家的有色金屬地下礦產(chǎn)開采事業(yè)借助了先進的技術，獲得了更加全面地發(fā)展。當智能化開采綜合技術運用到金屬礦產(chǎn)的地下開采當中時，明顯提升了施工效率，對我們國家的金屬采礦水平是一個巨大的飛躍。

參考文獻

[1] ?姜桂鵬.地下金屬礦山智能化開采綜合技術初探[J].世界有色金屬，2018（12）：86-87.

[2] ?李建國，戰(zhàn)凱.基于無人裝備的地下金屬礦智能開采技術[J]，2018，4（03）：181-203.

[3] ?許愛榮.地下金屬礦山智能化開采綜合技術初探[J].中國設備工程，2017（23）：198-199.

作者簡介：劉學好，（1971，2-），男，漢族，山東省招遠市人，研究方向：安全工程，學歷：大專，職稱：注冊安全工程師，畢業(yè)院校：中共山東省委黨校。