輸送機(jī)械等礦山機(jī)械未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)(編輯修改稿)
2024-07-24 12:56 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 是無(wú)國(guó)界的、多企業(yè)的、短期的最優(yōu)的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)。近年來(lái)，地理信息系統(tǒng)在許多礦山得到迅速發(fā)展，它將地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)、測(cè)量數(shù)據(jù)、地質(zhì)礦床模型、全礦巷道分布、地面各種建筑設(shè)計(jì)和總圖布置綜合在一起，以三維立體形式表現(xiàn)礦山內(nèi)礦床、巷道和建筑間的相互關(guān)系，一目了然地表面礦山的空間組成和結(jié)構(gòu)，構(gòu)成了“數(shù)字化礦山”的基礎(chǔ)。海量數(shù)據(jù)的存貯技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、多維可視化與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)以及光纖維通信技術(shù)和寬帶計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，各種新型采掘設(shè)備、選冶設(shè)備及相關(guān)控制管理系統(tǒng)為數(shù)字礦山建設(shè)提供了強(qiáng)大的技術(shù)支持。數(shù)字化礦山的功能包括：1）生產(chǎn)管理。各種數(shù)據(jù)的采集、生成，實(shí)現(xiàn)了物流、資金流、人員流等實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)查詢，方便了管理層的科學(xué)決策；結(jié)合全球定位系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)車輛的調(diào)度、設(shè)備作業(yè)定位導(dǎo)向、地面的工程測(cè)量等。2）生產(chǎn)監(jiān)測(cè)控制管理包括產(chǎn)品質(zhì)量實(shí)時(shí)監(jiān)控，電鏟有效載荷稱量、鏟斗裝載精確定位檢測(cè)；設(shè)備的運(yùn)行狀況診斷；能源消耗的分析；露天邊坡體形變、滑塌位移監(jiān)測(cè)和排土場(chǎng)災(zāi)害防治和控制等。 露天礦運(yùn)輸作業(yè)成本約占總成本60%，大型露天礦中電鏟和汽車調(diào)度是礦山管理的重要內(nèi)容，通過(guò)GPS衛(wèi)星定位和多頻道無(wú)線電通信，實(shí)現(xiàn)車鏟調(diào)度室之間的信息傳遞。在軟件上采用線性規(guī)劃加動(dòng)態(tài)規(guī)劃的自動(dòng)調(diào)度模式。首先在每班作業(yè)前用線性規(guī)劃做出總體安排，然后隨作業(yè)的進(jìn)展在線及時(shí)地用動(dòng)態(tài)規(guī)劃予以修正，美國(guó)Modular公司著名的DISPATCH軟件就是典型的示例，提高礦山企業(yè)的生產(chǎn)效率。數(shù)字化給礦山描繪了新的遠(yuǎn)景，挖掘整合企業(yè)的信息資源，實(shí)現(xiàn)露天采礦工業(yè)流程的再造，完成礦床地質(zhì)環(huán)境建模、生產(chǎn)計(jì)劃制定執(zhí)行、生產(chǎn)調(diào)度、產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)控、設(shè)備狀況診斷、人員調(diào)配、物流、資金流以及工程災(zāi)害預(yù)警、局域環(huán)境監(jiān)測(cè)、特殊工況條件下專家評(píng)估決策等子系統(tǒng)的構(gòu)建、融合，使整個(gè)企業(yè)成為一個(gè)完整、流暢的管理系統(tǒng)，信息技術(shù)的進(jìn)步，推動(dòng)無(wú)人采礦技術(shù)從現(xiàn)行的、以傳統(tǒng)采礦工藝自動(dòng)化為核心的自動(dòng)采礦或遙控采礦，向以先進(jìn)傳感器及檢測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)、智能采礦設(shè)備、高速數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)、新型采礦工藝過(guò)程等集成化為主要技術(shù)特征的“無(wú)人礦山”發(fā)展。煤礦開(kāi)采實(shí)現(xiàn)綜采工作面液壓支架操作自動(dòng)化。該技術(shù)將液壓支架的降架、升架、推移首部輸送機(jī)、拉后部輸送機(jī)、收伸側(cè)護(hù)板、噴霧灑水及放頂煤等動(dòng)作由原來(lái)的手工操作改為電液自動(dòng)控制、程序化操作，可以有效地減少工作面工人數(shù)量，最終實(shí)現(xiàn)井下無(wú)人開(kāi)采自動(dòng)化工作面。目前，液壓支架電液控制技術(shù)已經(jīng)成熟。美國(guó)、澳大利亞和德國(guó)的液壓支架普遍使用了電液控制系統(tǒng)。自20世紀(jì)80年代中后期開(kāi)始，加拿大Noranda技術(shù)中心為金屬礦床地下開(kāi)采研制了多種自動(dòng)化設(shè)備，包括LHD鏟運(yùn)機(jī)和卡車的光學(xué)導(dǎo)航系統(tǒng)、遙控輔助裝載系統(tǒng)、自動(dòng)行走系統(tǒng)等。這些技術(shù)及系統(tǒng)在推廣應(yīng)用中取得了理想效果。Noranda的自動(dòng)采礦技術(shù)及系統(tǒng)可以在不同的采礦條件下獨(dú)立運(yùn)用，也可以用于中央集群多車遙控系統(tǒng)，較好地適應(yīng)了多個(gè)礦山開(kāi)采、不同生產(chǎn)規(guī)模和復(fù)雜礦體條件的實(shí)際需要。地下自動(dòng)采礦需要研究與開(kāi)發(fā)相應(yīng)的先進(jìn)傳感技術(shù)及檢測(cè)監(jiān)控技術(shù)、開(kāi)發(fā)智能化操作軟件，通信系統(tǒng)向國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)場(chǎng)總線靠攏等。井下環(huán)境要素如溫度、濕度、空氣組分、采場(chǎng)地壓、巷道圍巖變形等變量的檢測(cè)監(jiān)控技術(shù)、礦炭爆堆的塊度及其分布、有用礦物品位及其分布等參數(shù)的實(shí)時(shí)分析技術(shù)、基于井下環(huán)境，空間距離識(shí)別、定位及導(dǎo)航技術(shù)，諸如埋線導(dǎo)航系統(tǒng)、無(wú)源光導(dǎo)系統(tǒng)、有源光導(dǎo)系統(tǒng)、墻壁跟蹤系統(tǒng)、慣性導(dǎo)航技術(shù)及裝備，使智能采礦設(shè)備具有視覺(jué)、力覺(jué)、感覺(jué)等功能，能感知環(huán)境變化，做出反應(yīng)，具有自適應(yīng)能力。 占地球表面71%的海洋洋底蘊(yùn)藏著極其豐富的礦產(chǎn)資源，主要包括鎳、鈷、錳、金、銀、鋁等礦產(chǎn)資源。深海資源開(kāi)采技術(shù)是指將深海底賦存的多金屬結(jié)核、鈷結(jié)核、多金屬硫化礦從海底采集并輸送到水面的相關(guān)技術(shù)。目前只有多金屬結(jié)核的開(kāi)采技術(shù)已基本形成了具有商業(yè)開(kāi)采應(yīng)用前景的技術(shù)原型，主要內(nèi)容包括海底電視系統(tǒng)、聲吶系統(tǒng)、傳感器與數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、不同賦存狀態(tài)海底礦產(chǎn)資源的采集方法和機(jī)構(gòu)、極稀軟底和極復(fù)雜地形海底作業(yè)裝備的行走與控制技術(shù)、海洋風(fēng)、浪、流作用下礦物結(jié)核長(zhǎng)距離管道輸送技術(shù)、海洋采礦裝備的升降補(bǔ)償技術(shù)和整體系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)控制技術(shù)等。海底資源開(kāi)采機(jī)械能夠遠(yuǎn)距離操縱和無(wú)人駕駛
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