談關(guān)于礦山采掘中的技術(shù)應(yīng)用

摘 要：自步入新時(shí)代以來，以“一帶一路”國際合作為契機(jī)，我國漸漸進(jìn)入了高速發(fā)展時(shí)期。為了更好地適應(yīng)新時(shí)代的發(fā)展需要，我國對于礦產(chǎn)資源出現(xiàn)出了大量的需求。在礦產(chǎn)技術(shù)得到進(jìn)步以后，各種先進(jìn)技術(shù)成了礦企發(fā)展的重要力量支持。礦產(chǎn)資源的開發(fā)與利用，需要做好對各種因素的考慮，井下采掘技術(shù)是當(dāng)前影響礦產(chǎn)開采效率最重要的原因之一。自動化技術(shù)的出現(xiàn)與應(yīng)用，很好地提升了國內(nèi)的采礦能力與設(shè)備運(yùn)行水平。本文將基于此展開研究，分析礦山采掘技術(shù)，希望能夠?qū)ΦV山自動化采集技術(shù)的應(yīng)用與推廣予以幫助和支持。

關(guān)鍵詞：礦山開采;采掘技術(shù);應(yīng)用研究

一、 前言

對社會發(fā)展而言，礦產(chǎn)資源的利用與開發(fā)意義非常突出，這是由礦產(chǎn)資源在社會中的定位與價(jià)值所決定的。礦山企業(yè)必須做好提高開采效率、開采質(zhì)量的研究。在科技快速發(fā)展、國際競爭日益激烈的大背景下，各種現(xiàn)代化技術(shù)、自動化技術(shù)走進(jìn)了人們的視野當(dāng)中，成了各行各業(yè)的支撐性技術(shù)，帶動了礦山采集設(shè)備性能的提升，保障了資源利用、開發(fā)效果。

二、 常見礦山開采問題

對礦產(chǎn)資源的利用與開發(fā)需要在井下操作。井下環(huán)境非常復(fù)雜，很容易因各種因素導(dǎo)致開采進(jìn)度受阻，諸如冒頂、涌水、巷道沉陷等都是非常常見的情況。

（一） 災(zāi)害事故頻繁發(fā)生

井下環(huán)境復(fù)雜，有著多變的復(fù)雜條件與環(huán)境特征。井下透氣性差、工作環(huán)境狹窄，沒有能力獲得自然光照，井下空氣需要利用通風(fēng)系統(tǒng)更換，并且井下粉塵的含量相對來說非常高，容易發(fā)生爆炸事故。國內(nèi)部分礦企為了最大化收益，減少投入并沒有準(zhǔn)備防護(hù)措施、安全措施。并且一些礦產(chǎn)的開發(fā)會遇到片幫冒頂、中毒、突水、火災(zāi)問題。不論是自然因素還是人為因素對于礦產(chǎn)開采的影響都是十分顯著的。井下開采有著較高的事故發(fā)生率。

（二） 資源浪費(fèi)比較嚴(yán)重

對于礦山經(jīng)濟(jì)效益來說，資源利用率是需要著重考量的因素與指標(biāo)。對礦山企業(yè)來說，控制開采損失率提高資源利用率是所有企業(yè)都必須著重考慮的問題。雖說我國有著眾多的資源品種，且儲量比較豐富，不過富礦、大礦數(shù)量實(shí)際不多。國內(nèi)很多礦山為中小型礦山，沒有規(guī)范化的管理。并且受到市場價(jià)格、技術(shù)條件限制，頻繁出現(xiàn)資源浪費(fèi)的問題，嚴(yán)重影響了經(jīng)濟(jì)效益，縮短了礦山的服務(wù)年限與使用年限，這對礦山企業(yè)的發(fā)展來說非常不利。

（三） 技術(shù)水平較為落后

雖然我國是礦產(chǎn)大國，并且我國的技術(shù)在國際上也屬于相對領(lǐng)先，有著較好的開采成績。不過因井下作業(yè)所面臨的環(huán)境非常復(fù)雜，所以國內(nèi)開采技術(shù)并不能很好的處理與應(yīng)對所有的開采實(shí)際需求。當(dāng)前所用開采技術(shù)并不能適應(yīng)時(shí)代變化、市場變化。另外國內(nèi)有著大量的中小型礦山，這些礦山所用的生產(chǎn)系統(tǒng)老舊、開采條件較差、礦山儲量較低，故很多設(shè)備沒有得到很好利用，并且時(shí)常出現(xiàn)的設(shè)備故障也會增加開采最后的成本。

三、 常見礦山開采技術(shù)

（一） 采掘規(guī)劃

在開采前所做的規(guī)劃工作能夠很好地保障開采效率，是提高開采效果、開采能力的關(guān)鍵性技術(shù)。相較于傳統(tǒng)的開采技術(shù)，現(xiàn)代開采技術(shù)最突出的特點(diǎn)就是智能化水平較高，很好地克服了無人采礦難點(diǎn)與要求，完成了對自動化技術(shù)、自動控制技術(shù)的運(yùn)用。所以開采前必須做好規(guī)劃工作，其對后期的采礦工作來說幫助突出，能夠最大化礦產(chǎn)開發(fā)效率。該技術(shù)對于開采條件好、礦體規(guī)模大的礦山應(yīng)用效果十分顯著，能夠極大地提升開采水平、開采品質(zhì)。

（二） 自動控制

在智能化程度、自動化技術(shù)水平越發(fā)提高的今天，采礦設(shè)備如今也開始了對自動化技術(shù)的運(yùn)用，很好地提升了采礦效益與采礦能力。例如GPS系統(tǒng)、激光校準(zhǔn)系統(tǒng)的應(yīng)用能夠避免礦車在運(yùn)行中出現(xiàn)路線偏離的情況。在出現(xiàn)運(yùn)行軌跡偏差的時(shí)候會觸動相應(yīng)警報(bào)，停止礦車運(yùn)行。此外在自動控制技術(shù)出現(xiàn)以后，開采設(shè)備自動化水平得到了全面的提升，輕松的處理掉常見開采問題。通信技術(shù)能夠?qū)嵤┩瓿煽刂茢?shù)據(jù)互動，解決與滿足井下工作、裝卸工作要求。自動監(jiān)控設(shè)備能夠完成井下全方位的監(jiān)控，尤其是鏟裝作業(yè)、無人鑿巖技術(shù)的應(yīng)用預(yù)防了安全事故的發(fā)生。

（三） 定位導(dǎo)航

在自動化技術(shù)獲得全方位發(fā)展以后，無人采礦已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)。無人采礦利用自動化控制技術(shù)，搭配自動導(dǎo)航可以順利達(dá)成無人采礦要求與目標(biāo)。該技術(shù)需要運(yùn)用到激光雷達(dá)，將其配備在移動機(jī)器人上，從而精準(zhǔn)定位目標(biāo)位置。此時(shí)的機(jī)器人就擁有了障礙物檢測以及井下跟蹤功能，保障井下采礦設(shè)備的精準(zhǔn)度與穩(wěn)定性。相較于傳統(tǒng)GPS技術(shù)，激光雷達(dá)能夠很好地適應(yīng)各種復(fù)雜的環(huán)境，比如粉塵多、空氣稀少、能見度低對于其不會有任何影響。當(dāng)然如今電磁引導(dǎo)同樣也被運(yùn)用到了采礦設(shè)備、采礦裝置，這項(xiàng)技術(shù)的運(yùn)用保障了采礦設(shè)備的精確度與靈敏度，甚至能夠?yàn)槠涮峁┳詣佣ㄎ慌c導(dǎo)航控制功能，最大化了采礦效率。

（四） 跟蹤采礦

為了保障井下開采質(zhì)量與效果，就需要運(yùn)用到跟蹤開采技術(shù)，掌握精準(zhǔn)的開采要求、開采目標(biāo)。除了需要保障開采裝置能夠根據(jù)預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)完成開采流程、開采需要外，還要確保其自身的目標(biāo)追蹤功能可以得到體現(xiàn)。當(dāng)前無線射頻這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)能夠達(dá)成非接觸雙向通信需求，很好地滿足了井下設(shè)備的跟蹤、移動與靜止目標(biāo)。所以該技術(shù)對于采礦設(shè)備的運(yùn)用能夠進(jìn)一步提升設(shè)備跟蹤能力，達(dá)成無人采礦條件下的精準(zhǔn)定位。這項(xiàng)技術(shù)可以直接應(yīng)用地面控制遠(yuǎn)程操作實(shí)現(xiàn)，保障了井下開采精準(zhǔn)度，預(yù)防了井下安全事故的發(fā)生。

（五） 運(yùn)動控制

因井下工作條件差，采礦設(shè)備為持續(xù)性運(yùn)動，故做好機(jī)械設(shè)備的控制管理成了井下設(shè)備、采礦工作的首要問題。機(jī)械設(shè)備控制中心是最為核心的部件，其包括眾多的零部件內(nèi)容。將激光設(shè)備，也就是掃描設(shè)備、傳感器嵌入其中，能夠達(dá)成自動識別目標(biāo)與要求，完成巖石精準(zhǔn)挖掘、精準(zhǔn)采集。其最終的結(jié)果便是礦產(chǎn)資源開發(fā)效率得到很好的提升。

四、 結(jié)語

從本文的敘述與討論中可以得知，礦產(chǎn)資源的利用與開發(fā)必須做好井下開采技術(shù)的運(yùn)用，這項(xiàng)技術(shù)是礦產(chǎn)資源利用開發(fā)最主要的渠道與形式。當(dāng)然因井下環(huán)境非常復(fù)雜，所以開采效率會受到很大的影響。面對當(dāng)前日益龐大的能源需求，做好資源開采效率的控制與研究是非常重要的工作。本文基于對國內(nèi)礦山開采實(shí)際情況分析了礦山開采所用的各種技術(shù)，希望能夠?qū)ξ覈窈蟮牟傻V行業(yè)發(fā)展予以幫助。

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作者簡介：

張榮俊，貴州省黔西南布依族苗族自治州，貴州省黔西南州貞豐縣工業(yè)和科學(xué)技術(shù)局。