礦業新形勢下選礦自動化技術應用及建議

王子亮 麥強

丹東東方測控技術股份有限公司 遼寧丹東 118000

為了進一步提高礦產企業核心競爭力，各大企業采用新工藝、新技術、新方法對當前生產線進行改造，讓礦產企業朝著生產過程自動化、日常管理信息化、設備設施智能化的目標發展。但是在選礦自動化應用的過程中，由于技術方面的不成熟，還存在很多問題。因此，有必要加強選礦自動化技術相關的研究。

1 選礦現狀分析

1.1 礦山的采礦設計缺乏完整性

誠信是各行各業和各種工程基礎設施設計中存在的基本概念。可以說，相關完整性的構建反映了帶頭和移動整個身體的想法。采礦設計的每個部分按照一定的順序分為采礦。但是當所有小鏈接完成后，這些部分將有機地組合成一個。缺乏完整性在當地采礦設計中很常見，這意味著缺乏對采礦總體設計的思考。極大地限制了企業利益的獲得和行業的發展。

1.2 缺乏足夠的地理環境了解

中國幅員遼闊，地形條件多樣。設計最適合地理位置的解決方案。但是，目前很多設計師缺乏與現實的結合，缺乏走向礦山實踐基本水平的精神。難以進行相關的設計工作，或難以與實際設計和化學反應相結合。

1.3 設計在根本上存在缺陷

除了采礦挖掘后期的不規則工程和礦山維護不足等問題外，以前的采礦設計也存在許多問題。這些問題大概分為以下幾個方面：首先是設計師沒有進行實地考察，而是在紙上設計論文，使設計的采礦計劃無法正常使用。難以適應基本的采礦環境不僅浪費了相關礦業公司的大量資金，而且還消耗了不必要的資源。那么礦化預測的計算模型是不合理的，會產生嚴重的后果。

1.4 開采前缺少技術安全評估

由于采礦業占當前采礦業的很大一部分，因此應用范圍非常廣泛。因此，采礦技術的安全性非常重要，它與是否可以投入正常使用有關，也就是說，采礦項目結束后采礦時的安全性和礦井的損壞最小化。因此，在正式開采之前，需要相關技術人員進行反復檢查，并評估每個選定的采礦地點和具體應用采礦技術的安全性能。

2 礦業新形勢下選礦自動化技術應用要點

2.1 礦石粒度檢測與分析

礦石粒度是選礦工藝中的重要參數類型，其具體的檢測對象包括粗碎、細碎的給礦石等，借助圖像分割技術，實現圖像對象捕捉，完成帶式輸送機礦石粒徑的測定。測量完成后，由自動化分析部分將具體礦石粒徑與設計和標準進行比較，判斷其是否達到目標碎磨水平，如果不達碎磨水平，則對其進行調整，重新展開碎磨，達到控碎磨程度的效果，減少礦石粒度不合格帶來的不良影響，保障工序的整體質量。

2.2 濃密機負荷檢測與分析

針對濃密機在負荷檢驗的基本情況，展開對具體的濃密機情況進行研究，具體的濃密機使檢測選擇超聲波物位計、侵入式紅外濁度儀，可完成對濃密機基本狀態參數的獲取，為自動化分析提供基礎。但是，這兩種方法的耗時，人工成本較高，需要檢測人員付出較強的勞動強度，且容易造成多種誤差。在此基礎上，可采用軟測量技術，該檢測技術可自動完成輸入輸出物料、濃密機電路信號，并完成泥床厚度的檢測。由自動化分析部分對泥層厚度進行邏輯判斷，如果泥層厚度超出標準，則自動采取泥層厚度調整工作，發出泥層厚度的報警信號，便于工作人員提升工作效率。

2.3 浮選過程電氣自動化應用與新進展

浮選泡沫狀態檢測與分析，主要是以浮選泡沫的表面視覺特征檢測為主，該檢測項目的分析與控制效果直接影響浮選工藝的整體質量。傳統的浮選泡沫狀態檢測與分析，主要是借助人工觀測的方式，分析具體泡沫的顏色、流速和大小等。但其結果顯而易見，容易受觀測者主觀因素的影響，造成分析結果不夠理想，從而導致后續的工序調整不夠明顯，嚴重影響浮選工藝的回收率。在這種環境下，基于機器視覺的浮選泡沫表面特征檢測與分析，可用于浮選泡沫檢驗與分析中。例如中南大學所研究的基于機械視覺的礦物浮選過程檢測與分析，可用于鋁土、銅礦等礦物浮選過程的檢測。該技術主要是借助視覺機器，獲取泡沫圖像，再由自動化分析系統，完成對泡沫圖像的篩選，并從中取得泡沫具體顏色、大小等具體參數。借助這些技術參數，自動化分析系統，可生成相關特征曲線與工藝參數曲線，并完成對浮選工藝的基本評價，相關現場操作人員可根據這些具體的圖像和分析結果，完成對浮選工藝的調整與控制，保障浮選工藝的整體質量。

2.4 PLC的選煤廠監控系統

系統采用西門子S7-300PLC控制，通過重介質分級選煤的方式實現選煤過程。利用工業以太網和光纖連接了選煤終端PLC和監控系統，建立了整個選煤廠監控網絡系統。并采用KingSCADA組態，完成了選煤廠監控系統人機界面的設計。

一般而言，對選煤廠的控制系統進行設計時，需要考慮到礦區的煤質特征，了解不同煤質分選的難易程度，從而選擇合適的選煤方法。根據煤粒的密度不同，可以對其進行分層選煤。實際中常采用重懸浮液和重液作為選煤介質對不同的煤粒進行分選。重懸浮液在一定較長時間內不能保持自身物理性質的物質成為不穩定物質，主要由水和固體粒子混合而成，放置后其中粒子會下沉，使得溶液密度上、下不均勻。重液是穩定介質，包括無機鹽類和有機類兩種溶液。但重液不易回收，其中一些具有毒性且價格過高，在工業中使用較少，一般應用在實驗室中。重介質選煤法可代替手工撿矸石，具有較好的分選效果、較高的生產率。該方法的廣泛使用，解放了體力勞動。采用部分重介選流程或者全部重介選，能夠使得比較難選的煤提高精煤產率。

重介質選煤法使用范圍廣，可代替人工作業，實現選煤自動化。且重介質選煤較其他選煤工藝適用性強，分選一些難選煤和極難選煤，可以提高精煤產率。中煤通過旋流器進行再次選洗后，煤的產量和質量均會得到進一步得到增產。

3 結語

選礦的工藝流程中，自動檢測與自動化分析的應用效果明顯，且全部應用到選礦工藝流程中，對各項參數控制與改進具有直接的影響，對提升選礦效率具有推動作用。