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要實(shí)現(xiàn)智能化綠色開(kāi)采,這些技術(shù)將大顯身手!

作者:admin 發(fā)布日期: 2018-10-29 二維碼分享

在2018中國(guó)國(guó)際礦業(yè)大會(huì)的專題論壇中,采礦論壇格外引人注目,這一切皆因?yàn)樗鼉?nèi)在的“學(xué)術(shù)”味道。以“科技引領(lǐng)、綠色開(kāi)采”為主題的第十一屆全國(guó)采礦學(xué)術(shù)會(huì)議于10月19日在天津舉行。據(jù)介紹,為了更好地促進(jìn)礦業(yè)技術(shù)的交流,按照礦業(yè)大會(huì)組委會(huì)的安排,把這個(gè)學(xué)術(shù)會(huì)議作為今年國(guó)際礦業(yè)大會(huì)的一個(gè)重要組成部分一并舉行。

本屆中國(guó)國(guó)際礦業(yè)大會(huì)組委會(huì)主席、中國(guó)礦業(yè)聯(lián)合會(huì)會(huì)長(zhǎng)彭齊鳴在會(huì)上致辭時(shí)表示,人類的經(jīng)濟(jì)社會(huì)活動(dòng)永遠(yuǎn)離不開(kāi)礦產(chǎn)資源提供的材料保障。我們要做的就是改變固有的低效的開(kāi)采方式和先開(kāi)采后治理的理念,逐步向更高的水平邁進(jìn),實(shí)現(xiàn)智能開(kāi)發(fā)、綠色開(kāi)發(fā)。智能化綠色開(kāi)采,不僅能生產(chǎn)出高質(zhì)量、低成本的礦產(chǎn)品,更能使礦業(yè)這座金山銀山無(wú)痕地融入到綠水青山,還會(huì)帶來(lái)新的金山銀山和更美的綠水青山,這也是我們礦業(yè)重塑形象的一個(gè)起點(diǎn)。

近年來(lái),很多企業(yè)已經(jīng)在綠色礦業(yè)建設(shè)方面取得了非常顯著的進(jìn)展,而這很多都得益于新的采礦技術(shù)的應(yīng)用。在本次會(huì)議上,來(lái)自有關(guān)院校的專家學(xué)者、礦業(yè)企業(yè)負(fù)責(zé)人對(duì)綠色開(kāi)發(fā)**技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)理念做了分享。


專家指點(diǎn)迷津


“綠色開(kāi)發(fā)是**礦業(yè)可持續(xù)發(fā)展的命脈,也是**本世紀(jì)中葉建成美麗中國(guó)而國(guó)家允許的礦業(yè)開(kāi)發(fā)模式。這是新時(shí)代保護(hù)生態(tài)環(huán)境制度的剛性約束和不可觸碰的高壓線。隨著淺部資源逐年減少、枯竭,開(kāi)發(fā)深部資源是維持我國(guó)礦產(chǎn)資源有效供給、**我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的*主要途徑。研發(fā)顛覆性的采礦新技術(shù)、新工藝,實(shí)現(xiàn)深部遙控智能化無(wú)人采礦,是實(shí)深部礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)安全高效*大化的必由之路。”北京科技大學(xué)教授、中國(guó)工程院院士蔡美峰以“礦產(chǎn)資源綠色智能深部開(kāi)采關(guān)鍵工程科技戰(zhàn)略研究”為題,分享了綠色開(kāi)發(fā)、深部開(kāi)采和智能化采礦未來(lái)礦業(yè)開(kāi)發(fā)的三大主題。
蔡美峰表示,綠色采礦的主要方法有:一是將采礦與生態(tài)環(huán)境作為一個(gè)大系統(tǒng)進(jìn)行研究。不只把礦產(chǎn)看作資源,同時(shí)把土地、河流、地下水、植被等構(gòu)成環(huán)境生態(tài)的各種要素都當(dāng)作資源加以保護(hù)和利用。二是通過(guò)科學(xué)設(shè)計(jì)并采用**技術(shù),將采礦對(duì)環(huán)境擾動(dòng)控制在允許的范圍內(nèi),以*小的環(huán)境擾動(dòng)獲取*大的資源量和經(jīng)濟(jì)效益。三是采選過(guò)程采用無(wú)廢或少?gòu)U的工藝技術(shù),實(shí)現(xiàn)廢料產(chǎn)出*小化;避免和控制廢棄物排放對(duì)環(huán)境和生態(tài)造成污染和破壞。四是與采礦同步開(kāi)展礦山土地復(fù)墾與綠化。采礦過(guò)程中保持礦區(qū)完整的生態(tài)體系;開(kāi)采結(jié)束以后只需要少量甚至不需要進(jìn)行末端治理,就能使礦山生態(tài)環(huán)境與自然生態(tài)環(huán)境有機(jī)地融為一個(gè)整體。

  蔡美峰表示,我國(guó)深部開(kāi)采面臨深部高地應(yīng)力、深部巖性惡化、深井高溫環(huán)境、深井提升等關(guān)鍵問(wèn)題,需要破解。

巖爆是一種由采礦引起的人工誘發(fā)地震,它和天然地震一樣,都是一個(gè)能量聚集、演化和突然釋放的過(guò)程。天然地震的能量來(lái)自于地球的構(gòu)造運(yùn)動(dòng),礦山巖爆的能量來(lái)自于采礦開(kāi)挖擾動(dòng)。因此,借助地震學(xué)中能量與震級(jí)的關(guān)系式,可以根據(jù)開(kāi)采擾動(dòng)能量的大小,對(duì)潛在的巖爆趨勢(shì)與級(jí)別作出預(yù)測(cè)。基于采礦過(guò)程,通過(guò)開(kāi)采造成的擾動(dòng)能量分析,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)開(kāi)采誘發(fā)巖爆的趨勢(shì)和震級(jí)作出理論上的預(yù)測(cè)?!爱?dāng)前主要問(wèn)題是巖爆檢測(cè)和實(shí)時(shí)預(yù)報(bào)還缺少成熟技術(shù),準(zhǔn)確的巖爆短期和臨震預(yù)報(bào)還做不到。這同樣要依據(jù)巖爆誘發(fā)機(jī)理,盡早開(kāi)發(fā)出智能化可視化的巖爆精準(zhǔn)探測(cè)與預(yù)報(bào)技術(shù)及設(shè)備?!辈堂婪灞硎?。
目前國(guó)內(nèi)外采用的礦井降溫技術(shù)包括兩種,一種是非人工制冷和人工制冷技術(shù)。通風(fēng)是主要的非人工制冷降溫技術(shù)。但井深超過(guò)1000米后,單靠通風(fēng)不能達(dá)到降溫的要求,必須同時(shí)采用人工制冷的降溫技術(shù)才能得到降溫要求。人工制冷降溫包括水冷和冰冷兩種。目前我國(guó)采用人工制冷降溫的深井礦山只有很少幾個(gè),而且我們降溫的設(shè)備多數(shù)是從國(guó)外引進(jìn)的,價(jià)格昂貴,很難在我國(guó)大范圍地推廣應(yīng)用。蔡美峰認(rèn)為,為了高效解決深井降溫問(wèn)題,必須發(fā)展主動(dòng)式降溫技術(shù),重點(diǎn)在以下兩個(gè)方向:深井高溫巖層隔熱技術(shù)和深井地?zé)衢_(kāi)發(fā)技術(shù)。深部采礦和深部地?zé)衢_(kāi)發(fā)的有機(jī)結(jié)合,將為我國(guó)成為未來(lái)的采礦強(qiáng)國(guó)作出貢獻(xiàn)。


蔡美峰認(rèn)為,為適應(yīng)深部開(kāi)采條件還需要對(duì)傳統(tǒng)采礦工藝進(jìn)行系列變革。

遙控智能化無(wú)人采礦是應(yīng)對(duì)不斷惡化的深部開(kāi)采和環(huán)境條件的*好的方法,*大限度地提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和采礦效率、**開(kāi)采安全的*根本、*有效、*可靠的方法。目前,國(guó)內(nèi)外采礦仍然還在無(wú)人礦山的初級(jí)階段。為了實(shí)現(xiàn)無(wú)人采礦從初級(jí)階段向高級(jí)階段的過(guò)渡,對(duì)傳統(tǒng)的采礦模式、采礦技術(shù)、采礦工藝和管理手段進(jìn)行根本性的變革是完全必要的,其中包括開(kāi)發(fā)和創(chuàng)新一系列具有顛覆性的技術(shù)和方法。近幾年,國(guó)內(nèi)的一批礦山通過(guò)數(shù)字化礦山建設(shè),遙控智能化作業(yè)水平有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。特別是煤礦進(jìn)展顯著。
關(guān)于智能采礦,北京科技大學(xué)教授明世祥分享了題為“智能采礦技術(shù)在金屬礦山的應(yīng)用與發(fā)展”的報(bào)告。
現(xiàn)在智能開(kāi)采的現(xiàn)狀怎么樣?明世祥表示,金屬礦不同于煤礦,煤礦礦體賦存比較規(guī)范、比較規(guī)整,金屬礦形態(tài)都是比較復(fù)雜的、不規(guī)則的,傾角都是比較大的,都是立體性開(kāi)采的。所以,露采金屬礦實(shí)現(xiàn)智能化開(kāi)采相對(duì)是比較容易的,但是井下實(shí)行智能開(kāi)采的難度就比較大。國(guó)外地下礦山智能開(kāi)采技術(shù),主要體現(xiàn)在采掘、運(yùn)輸環(huán)節(jié)上,在一些輔助的環(huán)節(jié)上也沒(méi)有完全達(dá)到智能化的條件?!拔覈?guó)大多數(shù)是老礦山,資源不足,系統(tǒng)改造難,采礦方法復(fù)雜,適合高強(qiáng)度開(kāi)采的礦體比較少。將來(lái)采礦自動(dòng)化的程度、數(shù)字化的發(fā)展比較快,必然能夠推動(dòng)地下智能礦山的建設(shè)。深井開(kāi)采越來(lái)越多,也逼迫我們需要推進(jìn)智能化礦山建設(shè)?!泵魇老檎f(shuō)。

在采礦災(zāi)害防治和預(yù)警方面,專家們也給出了方案。

我國(guó)礦產(chǎn)資源尤其是金屬礦山條件都不是很好,而且在這種情況下,越到深部礦山災(zāi)害會(huì)越來(lái)越多,深部開(kāi)采面臨著巖爆、煤瓦斯突出等問(wèn)題和挑戰(zhàn)。安全的*后一個(gè)問(wèn)題就是預(yù)警,預(yù)警是**安全的重要手段。東北大學(xué)教授、“長(zhǎng)江學(xué)者”朱萬(wàn)成以“采礦巖石力學(xué)與金屬礦災(zāi)害預(yù)警”為題,分享了四個(gè)方面的內(nèi)容:關(guān)于巖石力學(xué)在金屬礦采礦里面的應(yīng)用的基本背景,關(guān)于采礦災(zāi)害預(yù)警的一些基本的學(xué)術(shù)觀點(diǎn),巖石破壞機(jī)制與采礦之間的聯(lián)系,以及幾個(gè)工程的實(shí)例。他認(rèn)為,現(xiàn)在沒(méi)法圓滿回答“一個(gè)地方能不能發(fā)生垮塌或者巖爆”、“什么時(shí)候發(fā)生”這樣的問(wèn)題。“在礦山,我們爆破開(kāi)挖有可能發(fā)生巖爆,但是這種巖爆不是這個(gè)地方采動(dòng)了馬上發(fā)生,或者這個(gè)地方采動(dòng)了這個(gè)地方發(fā)生。要找到時(shí)間、空間跟現(xiàn)在的狀態(tài)有聯(lián)系,但是又不是直接的聯(lián)系,直接的聯(lián)系到底在哪里?怎么找到這個(gè)聯(lián)系?這是巖石力學(xué)需要解決的問(wèn)題?!彼柚膶?dǎo)師唐春安的觀點(diǎn)分析,地震跟礦山發(fā)生災(zāi)害相比,地震設(shè)計(jì)的介質(zhì)不清楚,難以了解震源的性質(zhì),但是礦山圍巖結(jié)構(gòu)相對(duì)清晰,但是也不是完全清楚。地震涉及到的時(shí)間跨度很長(zhǎng),但是礦山頻繁采動(dòng),可以讓人們更多地去理解或者了解它這個(gè)應(yīng)力采動(dòng)影響的范圍或者程度。另外,地震面積比較大,難以建立分析模型,但是礦山的災(zāi)害是一個(gè)工程的尺度,相對(duì)容易把握,通過(guò)數(shù)值預(yù)測(cè)等方法可以對(duì)它的災(zāi)害有一定的把握。在深部開(kāi)采過(guò)程中,誘發(fā)的短中期重復(fù)巖爆活動(dòng)可以為掌握巖爆規(guī)律提供條件。在這個(gè)背景下,我們希望研發(fā)一個(gè)云平臺(tái)。通過(guò)云平臺(tái),首先要研發(fā)它的大腦,這就必須要有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、理論模型和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。有了這個(gè)立足條件,還必須有一個(gè)抓手,即建立基于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)值模擬預(yù)測(cè)相結(jié)合的預(yù)警方法。“通過(guò)預(yù)測(cè)監(jiān)測(cè)不斷的循環(huán),在同一個(gè)位置不斷地提高數(shù)據(jù)獲取量,加深對(duì)這個(gè)位置巖體的響應(yīng)信息或者災(zāi)害發(fā)生可能性的認(rèn)識(shí)程度。*終基于此,我們希望能夠做到預(yù)測(cè)?!?

我國(guó)有56%的煤礦礦井因自燃從而損失了大量的寶貴資源,不僅每年投入防滅火的經(jīng)費(fèi)非常多,而且污染環(huán)境。遼寧工程技術(shù)大學(xué)原校長(zhǎng)、教授王繼仁以“煤炭自燃機(jī)理理論與實(shí)踐”為題,分享了他的研究成果。他表示,在煤炭自燃機(jī)理方面的研究上,近些年他們做了大量的嘗試。研究發(fā)現(xiàn),煤炭自燃由活性*大的含氮、硫、磷活性側(cè)鏈基團(tuán)與氧反應(yīng)引起,活性基團(tuán)與氧吸附放熱是導(dǎo)致煤炭自燃的原動(dòng)力。煤炭自燃難易的增重活化能判定方法。找到活性基團(tuán)的數(shù)量和質(zhì)量,來(lái)用一種阻化、惰化的物質(zhì),把活性基團(tuán)進(jìn)行惰化、阻化,突破了傳統(tǒng)上認(rèn)為的強(qiáng)鹽吸水隔氧的阻化機(jī)理。

企業(yè)傳經(jīng)

隨著核電的規(guī)模化發(fā)展,鈾產(chǎn)業(yè)迎來(lái)了新的發(fā)展機(jī)遇。積極推動(dòng)國(guó)內(nèi)鈾資源和海外鈾資源勘查開(kāi)發(fā),對(duì)于滿足我國(guó)核能發(fā)展的需求和促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展,實(shí)現(xiàn)能源、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展,提升鈾資源可持續(xù)發(fā)展水平具有重要意義。

從未來(lái)采礦趨勢(shì)發(fā)展來(lái)看,采礦技術(shù)的進(jìn)步取決于兩個(gè)方面,一是裝備和技術(shù)的進(jìn)步,二是隨著裝備技術(shù)的進(jìn)步,開(kāi)采模式也將改變。

那么,未來(lái)采礦技術(shù)將向什么方向發(fā)展,我們又該如何建設(shè)世界**礦山,用什么樣的標(biāo)準(zhǔn)去衡量呢?在論壇上,王李管也發(fā)表了自己的看法。
     他介紹,世界**礦山包括設(shè)備**、管理**、系統(tǒng)**。對(duì)于建設(shè)世界**礦山,他認(rèn)為,可以通過(guò)數(shù)字化、信息化、智能化,對(duì)傳統(tǒng)的一些技術(shù)流程、技術(shù)方法進(jìn)行改變,進(jìn)而提高傳統(tǒng)裝備的工作效率,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化。在管理上,打破過(guò)去只考慮單個(gè)裝備、單個(gè)系統(tǒng)的性能,而應(yīng)該注重全作業(yè)鏈的協(xié)同,也就是整個(gè)礦山生產(chǎn)的每一個(gè)環(huán)節(jié),做到一盤(pán)棋。同時(shí),要以全流程、全員、全要素、全過(guò)程的數(shù)據(jù)為核心,把數(shù)據(jù)統(tǒng)一起來(lái)。因?yàn)榈V山的信息化發(fā)展有很多孤島,在基于生產(chǎn)技術(shù)和管理這三個(gè)層面上要把數(shù)據(jù)打通,建成一個(gè)好的數(shù)據(jù)中心和協(xié)作平臺(tái),由人找數(shù)據(jù)變成數(shù)據(jù)找人。

論壇上,中國(guó)鈾業(yè)有限公司總工程師蘇學(xué)斌為大家介紹了我國(guó)第三代鈾礦采冶技術(shù)發(fā)展和工程應(yīng)用。

蘇學(xué)斌表示,我國(guó)鈾業(yè)經(jīng)過(guò)了60年的發(fā)展,形成了三代技術(shù):**代技術(shù)從1958年開(kāi)始,是以常規(guī)采礦和攪拌浸出為標(biāo)志的天然鈾生產(chǎn)技術(shù)體系;第二代采鈾技術(shù)是從1985年發(fā)展起來(lái)的堆浸工藝和酸法地浸采鈾工藝;第三代技術(shù)是以二氧化碳加氧氣地浸采鈾技術(shù),該技術(shù)既環(huán)保又安全,它**實(shí)現(xiàn)了從浸出試劑根源和工藝流程方面控制污染源產(chǎn)生,顛覆了鈾資源開(kāi)發(fā)中“先污染后治理”的傳統(tǒng)環(huán)保理念,*大限度地保護(hù)了地下水。
技術(shù)的革新是實(shí)現(xiàn)綠色開(kāi)采的原生動(dòng)力。會(huì)上,招金礦業(yè)股份有限公司副總裁王春光分享了他們公司關(guān)于綠色開(kāi)采技術(shù)的創(chuàng)新經(jīng)驗(yàn)。主要有以下幾個(gè)方面:


第 一:低品位資源開(kāi)發(fā)利用技術(shù)。黃金作為稀缺不可再生資源,目前受礦體賦存狀態(tài)、技術(shù)水平、市場(chǎng)動(dòng)態(tài)等因素影響,資源綜合利用水平低,存在浪費(fèi)資源的問(wèn)題,招金礦業(yè)始終注重低品位資源的盤(pán)活和利用,研發(fā)了智能輔助決策軟件,可快速圈定礦體,估算資源儲(chǔ)量,建立三維模型。同時(shí),進(jìn)行不同技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)條件下的礦床經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià),從而實(shí)現(xiàn)資源儲(chǔ)量可視化管理與經(jīng)濟(jì)開(kāi)采,對(duì)減少勘探成本、提高資源利用率、優(yōu)化礦山規(guī)劃設(shè)計(jì),科學(xué)指導(dǎo)礦山日常地測(cè)生產(chǎn)具有顯著效果。

第 二:深井開(kāi)采制冷降溫技術(shù)。隨著淺部資源開(kāi)采枯竭,深部開(kāi)采將成為未來(lái)的主趨勢(shì),而開(kāi)采深度的增加所帶來(lái)的高壓、高地溫等問(wèn)題日益突出。在高溫高壓環(huán)境、安全高效開(kāi)采方面,招金礦業(yè)成功實(shí)施了國(guó)內(nèi)**非煤礦山井下制冷降溫項(xiàng)目,采用井下制冷、井下排熱方式進(jìn)行降溫,使得作業(yè)面的溫度由原來(lái)的35攝氏度降到現(xiàn)在的27攝氏度,大大改善了作業(yè)環(huán)境,提高了作業(yè)的效率。

從未來(lái)采礦趨勢(shì)發(fā)展來(lái)看,采礦技術(shù)的進(jìn)步取決于兩個(gè)方面,一是裝備和技術(shù)的進(jìn)步,二是隨著裝備技術(shù)的進(jìn)步,開(kāi)采模式也將改變。

那么,未來(lái)采礦技術(shù)將向什么方向發(fā)展,我們又該如何建設(shè)世界**礦山,用什么樣的標(biāo)準(zhǔn)去衡量呢?在論壇上,王李管也發(fā)表了自己的看法。
     他介紹,世界**礦山包括設(shè)備**、管理**、系統(tǒng)**。對(duì)于建設(shè)世界**礦山,他認(rèn)為,可以通過(guò)數(shù)字化、信息化、智能化,對(duì)傳統(tǒng)的一些技術(shù)流程、技術(shù)方法進(jìn)行改變,進(jìn)而提高傳統(tǒng)裝備的工作效率,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化。在管理上,打破過(guò)去只考慮單個(gè)裝備、單個(gè)系統(tǒng)的性能,而應(yīng)該注重全作業(yè)鏈的協(xié)同,也就是整個(gè)礦山生產(chǎn)的每一個(gè)環(huán)節(jié),做到一盤(pán)棋。同時(shí),要以全流程、全員、全要素、全過(guò)程的數(shù)據(jù)為核心,把數(shù)據(jù)統(tǒng)一起來(lái)。因?yàn)榈V山的信息化發(fā)展有很多孤島,在基于生產(chǎn)技術(shù)和管理這三個(gè)層面上要把數(shù)據(jù)打通,建成一個(gè)好的數(shù)據(jù)中心和協(xié)作平臺(tái),由人找數(shù)據(jù)變成數(shù)據(jù)找人。


第 三:松軟礦體空?qǐng)鏊煤蟾囿w充填技術(shù)。針對(duì)井噴下面礦體松軟、強(qiáng)度極低、頂板無(wú)法控制、采場(chǎng)穩(wěn)定性差等問(wèn)題,招金礦業(yè)與科研單位合作,成功在新疆地區(qū)建設(shè)成了**膏體充填站。投入運(yùn)行后,生產(chǎn)能力大幅提升,延長(zhǎng)了礦山尾礦庫(kù)的服務(wù)年限,提高了井下作業(yè)的安全性。

隨著礦業(yè)行業(yè)的快速發(fā)展,產(chǎn)生了許多關(guān)于信息化、智能化建設(shè)的概念。其中,數(shù)字礦山、智能采礦是目前比較受關(guān)注的概念。

那么什么是數(shù)字礦山?數(shù)字礦山的發(fā)展是怎樣的呢?會(huì)上,長(zhǎng)沙迪邁數(shù)碼科技股份有限公司董事長(zhǎng)王李管與大家分享了題為“數(shù)字智能化與未來(lái)礦山建設(shè)”的演講。
他表示,數(shù)字礦山是指以礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)過(guò)程數(shù)字化信息為基礎(chǔ),對(duì)資源、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和管理進(jìn)行數(shù)字化建模、仿真、評(píng)估和優(yōu)化,并持續(xù)應(yīng)用于礦山生產(chǎn)全過(guò)程的新型礦山技術(shù)體系和生產(chǎn)組織方式,也叫數(shù)字化礦山。而智能采礦是在數(shù)字化礦山的基礎(chǔ)之上,利用系統(tǒng)工程理論及網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)控制和人工智能等技術(shù),以開(kāi)采環(huán)境數(shù)字化和采掘裝備自動(dòng)化為特質(zhì),實(shí)現(xiàn)采礦計(jì)劃、生產(chǎn)、調(diào)度和決策等過(guò)程的智能化,是現(xiàn)代礦山信息化發(fā)展的新階段。


此外,王李管還表示,在信息化、智能化規(guī)劃方面要充分考慮到業(yè)務(wù)的特點(diǎn),包括地質(zhì)、采礦、選廠等全過(guò)程,以資源開(kāi)發(fā)為核心。通過(guò)我們的采掘進(jìn)度計(jì)劃引出一系列的計(jì)劃,主要從業(yè)務(wù)上要有一個(gè)全覆蓋。從國(guó)際的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,實(shí)現(xiàn)智能化有三個(gè)層級(jí):**個(gè)層級(jí)叫裝備的智能化或者叫自動(dòng)化,第二個(gè)層級(jí)叫系統(tǒng)的智能化和自動(dòng)化,第三個(gè)層級(jí)叫整個(gè)企業(yè)的智能化。這三個(gè)層級(jí)是有共性的,但也有不一樣的地方。因此,在未來(lái)礦山建設(shè)的過(guò)程中,各個(gè)工藝環(huán)節(jié)需要采用專業(yè)的硬件產(chǎn)品,在不同層級(jí)解決不同層級(jí)的問(wèn)題,同時(shí)也要考慮整個(gè)作業(yè)鏈的各個(gè)工業(yè)系統(tǒng)環(huán)節(jié),高度協(xié)同。

隨著《中國(guó)制造2025》逐步深入,礦山企業(yè)正在加快以智能礦山為目標(biāo)的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型,電機(jī)車無(wú)人駕駛作為智慧礦山的重要標(biāo)志正在被越來(lái)越多的礦山企業(yè)認(rèn)可。無(wú)人駕駛系統(tǒng)的實(shí)施不僅減少作業(yè)人員,還能改善工作環(huán)境、增加設(shè)備運(yùn)行時(shí)間、提高生產(chǎn)能力,真正達(dá)到本質(zhì)上的安全生產(chǎn),實(shí)現(xiàn)機(jī)械化換人、解放人的目標(biāo)。
雖然國(guó)內(nèi)電機(jī)車無(wú)人駕駛起步比較晚,但是發(fā)展比較快,國(guó)內(nèi)企業(yè)一直在持續(xù)研究和推進(jìn),并付諸于實(shí)施,已實(shí)現(xiàn)了遙控控制和自動(dòng)行駛相結(jié)合的無(wú)人駕駛體系,但是與國(guó)際**技術(shù)相比,還未達(dá)到全自動(dòng)化的目標(biāo)。
會(huì)上,丹東東方測(cè)控技術(shù)有限公司通訊導(dǎo)航部部長(zhǎng)白洪亮圍繞“井下采礦無(wú)人駕駛技術(shù)”主題,為大家闡述了目前國(guó)內(nèi)無(wú)人駕駛的關(guān)鍵技術(shù)——
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      系統(tǒng)架構(gòu),整個(gè)無(wú)人駕駛系統(tǒng)由三個(gè)層面構(gòu)成,*底層是車載控制系統(tǒng),還有一個(gè)放礦機(jī)控制系統(tǒng),中間環(huán)節(jié)是通訊系統(tǒng),井下接一個(gè)光線管網(wǎng),上面帶了很多無(wú)線通訊基站,地上就是控制中心和操控臺(tái),主要包括:機(jī)車無(wú)人運(yùn)行控制系統(tǒng);機(jī)車**定位系統(tǒng);軌道障礙物識(shí)別和防碰撞;安全應(yīng)急保障系統(tǒng);機(jī)車及各設(shè)備自身健康狀況監(jiān)測(cè)技術(shù);機(jī)車優(yōu)化調(diào)度及信集閉系統(tǒng);變速巡航系統(tǒng);子裝礦系統(tǒng);通信保障系統(tǒng);溜井和卸礦坑料位監(jiān)測(cè)技術(shù)。
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      機(jī)車**定位導(dǎo)航技術(shù)。該定位精度要求5厘米左右,所以在井下這一個(gè)環(huán)節(jié),如果實(shí)現(xiàn)定位應(yīng)該是多種定位方式相結(jié)合的定位體系。另一個(gè)就是網(wǎng)絡(luò),因?yàn)殡姍C(jī)車是一個(gè)與外隔離的系統(tǒng),要通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)把高清視頻和所有的控制信號(hào)傳到上位機(jī),**不能延遲,有延遲就容易導(dǎo)致機(jī)車失控,更不能斷網(wǎng)或者有盲區(qū),否則安全隱患太大。
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     自動(dòng)裝礦技術(shù)。自動(dòng)裝礦技術(shù)是實(shí)現(xiàn)整個(gè)無(wú)人駕駛*難的環(huán)節(jié),它主要包含:車斗的**定位、車廂的蠕動(dòng)控制、放礦機(jī)控制、裝車車廂料位控制,還有大塊自動(dòng)檢測(cè),大塊自動(dòng)檢測(cè)實(shí)際上是放礦控制中比較難的一個(gè)環(huán)節(jié)。
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     變速巡航技術(shù)。它可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)車的無(wú)人駕駛,主要針對(duì)所有的軌道、路段建模。電機(jī)車走到每一個(gè)位置的速度是預(yù)先設(shè)定好的,比如,什么時(shí)候升弓,什么時(shí)候降弓,什么時(shí)候避讓,所有過(guò)程做完,電機(jī)車就能實(shí)現(xiàn)自主運(yùn)行。此外,在車前安裝一個(gè)探測(cè)雷達(dá),便可以往前掃射大概70米~100米的距離。在井下也建立了直道和彎道三維模型,通過(guò)前探雷達(dá)掃描與三維模型匹配,再結(jié)合機(jī)車視頻的自動(dòng)識(shí)別,可以檢測(cè)到前方的軌道上是否有人、是否有其它設(shè)備,機(jī)車之間是否有足夠的安全距離,必要時(shí)采取自動(dòng)緊急剎車,實(shí)現(xiàn)主動(dòng)安全。
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     安全應(yīng)急保障技術(shù)。該技術(shù)也可以說(shuō)是一套安全保障機(jī)制,它包含機(jī)車行駛路線的分段閉鎖、機(jī)車防碰撞檢測(cè)、機(jī)車分段限速及斷電控制、軌道障礙物檢測(cè)、定點(diǎn)及車載視頻監(jiān)控、應(yīng)急處理預(yù)案、各崗位標(biāo)準(zhǔn)的操作規(guī)程、安全管理規(guī)范。

   隨著采礦技術(shù)的不斷進(jìn)步,我們希望,第十一屆采礦學(xué)術(shù)分論壇會(huì)議的召開(kāi),可以為廣大礦業(yè)從業(yè)者帶來(lái)更多的收獲,為我國(guó)礦業(yè)的發(fā)展注入新的活力,為踐行綠色發(fā)展理念、實(shí)現(xiàn)智能采礦和數(shù)字礦山、建設(shè)美麗中國(guó)做出貢獻(xiàn)。


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