賴(lài)建飛

（廣西百色百金礦業(yè)投資集團(tuán)有限公司，廣西百色 533000）

金屬資源為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供動(dòng)力支持，而工業(yè)化發(fā)展使金屬資源消耗量不斷加大，如何對(duì)地下金屬礦山進(jìn)行開(kāi)采，提高資源利用率是礦業(yè)改革的主要方向。將智能化開(kāi)采技術(shù)應(yīng)用在地下金屬礦山中應(yīng)用意義重大，可見(jiàn)，加強(qiáng)對(duì)智能化開(kāi)采技術(shù)的探究是必要的。

1 智能化開(kāi)采技術(shù)應(yīng)用的影響因素與意義

1.1 影響因素

礦山開(kāi)采過(guò)程中影響智能化技術(shù)的影響因素如下：

1.1.1 網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)

礦山資源開(kāi)采是一項(xiàng)對(duì)技術(shù)要求較高的作業(yè)，具體作業(yè)開(kāi)展時(shí)，要采用雙向通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，適當(dāng)完善系統(tǒng)通信渠道，建設(shè)通訊信息交互平臺(tái)，通過(guò)對(duì)其進(jìn)行應(yīng)用，能夠全面掌握礦山資源開(kāi)采中的相關(guān)信息，實(shí)現(xiàn)智能化開(kāi)采，從而使開(kāi)采礦山資源效率能夠得到進(jìn)一步提高。

1.1.2 計(jì)算機(jī)平臺(tái)應(yīng)用

采用智能化開(kāi)采技術(shù)，借助先進(jìn)的互聯(lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī)技術(shù)，利用資源和虛擬平臺(tái)，這為智能化開(kāi)采技術(shù)的應(yīng)用奠定了強(qiáng)有力的基礎(chǔ)[1]。

1.1.3 智能設(shè)備與自動(dòng)控制

通過(guò)借助完善的智能設(shè)備，同時(shí)，通過(guò)應(yīng)用先進(jìn)的自動(dòng)化控制技術(shù)，快速、精準(zhǔn)掌握金屬資源相關(guān)信息，在開(kāi)采技術(shù)支持下，通過(guò)合理方式完成對(duì)礦山資源的全面開(kāi)采。

1.2 應(yīng)用意義

將智能化開(kāi)采技術(shù)應(yīng)用在地下金屬礦山中的意義主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.2.1 加快產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型與升級(jí)

從現(xiàn)階段我國(guó)金屬礦山的整體分布情況來(lái)看，許多地區(qū)都分布了較多綜合礦，而單一礦相對(duì)較小，而且富礦與貧礦相比要少許多。在此背景下，合理應(yīng)用智能化采礦技術(shù)，可以使原有礦山資源開(kāi)采方式發(fā)生合理轉(zhuǎn)變，而且能夠進(jìn)一步提高企業(yè)在市場(chǎng)中核心競(jìng)爭(zhēng)力，進(jìn)而為產(chǎn)業(yè)合理轉(zhuǎn)型奠定強(qiáng)有力支持。

1.2.2 降低金屬礦山資源開(kāi)采成本

通過(guò)對(duì)智能化開(kāi)采技術(shù)的應(yīng)用，可以使地下金屬礦開(kāi)采現(xiàn)狀得到改善，降低開(kāi)采成本，從而提高金屬礦山資源開(kāi)采產(chǎn)量，為人們提供豐富的金屬礦產(chǎn)資源[2]。

1.2.3 降低地下金屬礦山開(kāi)采對(duì)環(huán)境的破壞

在地下金屬礦山開(kāi)采過(guò)程中應(yīng)用智能化技術(shù)，能夠有效降低過(guò)去采用的傳統(tǒng)開(kāi)采技術(shù)而帶來(lái)的各種環(huán)境問(wèn)題，進(jìn)而為保護(hù)生態(tài)環(huán)境提供支持，同時(shí)，也能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)開(kāi)采人員生命安全的保護(hù)。

1.2.4 掌握開(kāi)采人員具體情況

在金屬礦山開(kāi)采中應(yīng)用智能化開(kāi)采技術(shù)，通過(guò)對(duì)視頻監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用，能夠掌握開(kāi)采人員作業(yè)情況。

2 地下金屬礦山開(kāi)采需要遵循的原則

在新時(shí)期背景下，地下金屬礦山開(kāi)采作業(yè)要依據(jù)基礎(chǔ)原則開(kāi)展，合理應(yīng)用智能化開(kāi)采技術(shù)會(huì)對(duì)開(kāi)采結(jié)果造成直接影響，因此，不僅要充分把握相應(yīng)的開(kāi)采技術(shù)，而且還要考慮開(kāi)采作業(yè)期間需要遵循的原則，確保開(kāi)采作業(yè)順利進(jìn)行。在開(kāi)采作業(yè)進(jìn)行時(shí)，各項(xiàng)工作都必須要堅(jiān)持以人為本，開(kāi)采作業(yè)要以安全作為基礎(chǔ)原則。同時(shí)，地下金屬礦山開(kāi)采還需要遵循下列原則：

2.1 經(jīng)濟(jì)適用原則

將智能化開(kāi)采技術(shù)應(yīng)用到地下金屬礦山開(kāi)采中，需要全面分析實(shí)際情況，科學(xué)設(shè)計(jì)地下金屬礦山開(kāi)采方案，掌握在不同環(huán)境下，明確采礦環(huán)境是否滿(mǎn)足智能化技術(shù)應(yīng)用需求，不能對(duì)相關(guān)操作原理進(jìn)行生搬硬套，應(yīng)當(dāng)針對(duì)實(shí)際情況分析，在結(jié)合具體情況基礎(chǔ)上，通過(guò)靈活方式完成相應(yīng)處理[3]。除此之外，對(duì)于智能化技術(shù)的應(yīng)用要滿(mǎn)足信息技術(shù)和場(chǎng)地的實(shí)際需求，在地下金屬礦山開(kāi)采前期需要投入大量資金，為了確保開(kāi)采經(jīng)濟(jì)性，要全面勘察地下金屬礦山具體情況，在確保開(kāi)采作業(yè)安全基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)利益最大化。

2.2 整體性原則

智能化技術(shù)應(yīng)用在地下金屬礦山開(kāi)采中，并非單一結(jié)構(gòu)，而是一種相對(duì)復(fù)雜的信息系統(tǒng)，在實(shí)際開(kāi)采期間，不同系統(tǒng)之間需要相互配合，只有這樣才能做好開(kāi)采作業(yè)。針對(duì)信息綜合管理、分析、傳輸、采集等各項(xiàng)工作的開(kāi)展都要利用不同平臺(tái)實(shí)現(xiàn)，為了實(shí)現(xiàn)智能化開(kāi)采，提高地下金屬礦山開(kāi)采的經(jīng)濟(jì)效益，不同平臺(tái)要相互配合，進(jìn)而進(jìn)一步提高工作效益。為了充分發(fā)揮智能化開(kāi)采技術(shù)，要依據(jù)制定流程對(duì)其進(jìn)行應(yīng)用。

3 智能化開(kāi)采技術(shù)

3.1 智能化開(kāi)采設(shè)計(jì)

近幾年，可視化、地理信息、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)等各項(xiàng)技術(shù)都得到快速發(fā)展，這能夠簡(jiǎn)化礦山和礦藏空間信息，通過(guò)對(duì)差值法進(jìn)行合理應(yīng)用，能夠?qū)⒌V石情況和地質(zhì)結(jié)構(gòu)分別顯示在三維模型上，從而全面確定礦區(qū)內(nèi)礦石儲(chǔ)備情況。與此同時(shí)，通過(guò)合理應(yīng)用建模技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)礦區(qū)情況的初步布置，改善支護(hù)條件，同時(shí)增加后續(xù)拓展設(shè)計(jì)深度，大幅降低經(jīng)濟(jì)投入。通過(guò)對(duì)地下金屬礦山智能化設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)科學(xué)規(guī)劃，合理開(kāi)采。

3.2 智能化信息收集系統(tǒng)

將智能化信息收集系統(tǒng)合理應(yīng)用在地下金屬礦山開(kāi)采中，能夠?qū)崟r(shí)反饋信息，從而為生產(chǎn)決策的制定與實(shí)施提供數(shù)據(jù)支撐。傳感器是智能化信息收集系統(tǒng)數(shù)字化管理的終端，通過(guò)對(duì)其進(jìn)行應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)安全檢測(cè)、調(diào)控、調(diào)度，從而為地下金屬礦山開(kāi)采作業(yè)順利進(jìn)行保駕護(hù)航[4]。例如，通過(guò)傳感技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，利用激光、視頻、雷達(dá)、熱成像等各種先進(jìn)手段對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，通過(guò)精準(zhǔn)定義機(jī)械、熱力、化學(xué)等對(duì)礦物質(zhì)和地質(zhì)等各項(xiàng)參數(shù)。然后通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)發(fā)布各項(xiàng)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，進(jìn)入實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控目的，同時(shí)，在進(jìn)行問(wèn)題處理時(shí)，能夠提高處理效率，保證地下金屬礦山開(kāi)采環(huán)境安全、穩(wěn)定。

3.3 智能化綜合通信系統(tǒng)

智能化綜合通信系統(tǒng)具備的意義：實(shí)現(xiàn)對(duì)綜合信息的有效傳遞，在同一網(wǎng)絡(luò)中能夠同時(shí)完成對(duì)數(shù)據(jù)、音頻、視頻的有效傳輸；統(tǒng)合通信接入方式，可以采取無(wú)線或有線方式進(jìn)行接入；實(shí)現(xiàn)直線、雙向網(wǎng)絡(luò)通訊。

（1）通過(guò)對(duì)泄露電纜進(jìn)行應(yīng)用能夠使地下金屬礦山移動(dòng)通信得到改善。在進(jìn)行地下金屬礦山開(kāi)采作業(yè)時(shí)，做好移動(dòng)通信是十分重要的一項(xiàng)內(nèi)容，目前，移動(dòng)通信主要是同構(gòu)對(duì)低頻感應(yīng)、中頻載波、低頻無(wú)線等各種不同方式的應(yīng)用。泄露電纜作為一種外導(dǎo)體不屏蔽信號(hào)同軸電纜，可以在線纜長(zhǎng)度方向均勻發(fā)射，或者接收無(wú)線電訊號(hào)，在此背景下，移動(dòng)設(shè)備采用泄露電纜完成通訊，考慮到線纜具有特性阻抗以及高頻損失，這將會(huì)導(dǎo)致信號(hào)發(fā)生較大損失，因此，在具體作業(yè)開(kāi)展時(shí)，在線纜上每間隔一段距離，就要利用放大器彌補(bǔ)信號(hào)。漏泄電纜鋪設(shè)長(zhǎng)度長(zhǎng)，能夠覆蓋整個(gè)礦山，此外，通過(guò)對(duì)其進(jìn)行應(yīng)用，能夠提供64 個(gè)語(yǔ)音/數(shù)據(jù)信道以及24 視頻信道，并且拓展簡(jiǎn)單，而且便于維護(hù)，具有較強(qiáng)的操作性。

（2）通過(guò)對(duì)工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行合理應(yīng)用，能夠大幅提高地下金屬礦山開(kāi)采時(shí)的通信效率。工業(yè)以太網(wǎng)是通信作業(yè)開(kāi)展時(shí)的骨干，其可以與公共通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行兼容。以太網(wǎng)與TCP/IP 協(xié)議可以在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上完成對(duì)數(shù)據(jù)、視頻、語(yǔ)音的合理傳遞，能夠在該范圍內(nèi)確保通信速度能夠達(dá)到要求標(biāo)準(zhǔn)，而且效率可以達(dá)到需求。

3.4 智能化開(kāi)采系統(tǒng)

地下金屬礦山開(kāi)采是一項(xiàng)復(fù)雜工作，而且該項(xiàng)工作對(duì)技術(shù)，相關(guān)工作人員的能力要求都較高。在地下金屬礦山開(kāi)采時(shí)，合理應(yīng)用智能化技術(shù)，能夠完成對(duì)周邊環(huán)境的合理分析，保證機(jī)械設(shè)備和工作人員安全，進(jìn)而降低地下金屬礦山開(kāi)采風(fēng)險(xiǎn)，提高開(kāi)采效率。

（1）通過(guò)對(duì)智能化技術(shù)的合理應(yīng)用，可以完成對(duì)生產(chǎn)環(huán)境的全面監(jiān)測(cè)與預(yù)警。利用網(wǎng)絡(luò)傳感器能夠快速、精準(zhǔn)獲取到地下金屬礦山開(kāi)采環(huán)境的濕度、溫度、震感、有害氣體等各項(xiàng)內(nèi)容的全面監(jiān)測(cè)，獲取到數(shù)據(jù)后，快速將數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂浦行?，若發(fā)現(xiàn)監(jiān)測(cè)大數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常波動(dòng)，將會(huì)發(fā)出警報(bào)，依據(jù)監(jiān)視器或傳感器的具體位置，精準(zhǔn)定位，并且存儲(chǔ)各項(xiàng)數(shù)據(jù)，從而讓操作人員能夠依據(jù)獲取到的數(shù)據(jù)完成相應(yīng)操作[5]。

（2）通過(guò)對(duì)智能化技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了對(duì)各項(xiàng)設(shè)備、人員的精準(zhǔn)定位。跟蹤定位系統(tǒng)主要由軟件系統(tǒng)和硬件構(gòu)成。其中軟件系統(tǒng)在應(yīng)用過(guò)程中起到的作用就是存儲(chǔ)跟蹤定位器的記錄報(bào)告和實(shí)時(shí)位置情況，硬件則由標(biāo)簽和讀卡器兩部分構(gòu)成，標(biāo)簽集成在地下金屬礦山采用的設(shè)備，以及工作人員佩戴的安全帽上，其起到的作用就是進(jìn)行ID 號(hào)傳輸，再將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街笓]室計(jì)算機(jī)中，利用軟硬件系統(tǒng)相互協(xié)同方式，最終形成一套完整數(shù)據(jù)報(bào)告，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)作業(yè)中采用的各項(xiàng)設(shè)備、人員的合理組織。

（3）實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和自動(dòng)化生產(chǎn)作業(yè)。將遠(yuǎn)程化技術(shù)應(yīng)用于地下金屬礦山開(kāi)采中，能夠?qū)崿F(xiàn)大型礦山無(wú)支護(hù)采場(chǎng)開(kāi)采作業(yè)的可能，通過(guò)應(yīng)用遠(yuǎn)程系統(tǒng)，工作人員在地上控制室就能完成地下金屬礦山開(kāi)采和生產(chǎn)作業(yè)的相應(yīng)操作，例如測(cè)量、爆破、開(kāi)拓、鏟運(yùn)機(jī)裝卸等各項(xiàng)操作。在遠(yuǎn)程化基礎(chǔ)上，工作人員對(duì)計(jì)算機(jī)控制端進(jìn)行應(yīng)用調(diào)整設(shè)備自動(dòng)化運(yùn)行情況，從而提高經(jīng)濟(jì)效益和生產(chǎn)效率，減少人力投入，提高各項(xiàng)設(shè)備利用率。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，將智能化開(kāi)采技術(shù)應(yīng)用在地下金屬礦山中意義重大，能夠提高企業(yè)生產(chǎn)效率，促進(jìn)企業(yè)升級(jí)與轉(zhuǎn)型。在對(duì)智能化開(kāi)采技術(shù)應(yīng)用時(shí)，要加強(qiáng)對(duì)智能化開(kāi)采設(shè)計(jì)、智能化信息收集系統(tǒng)、智能化綜合通信系統(tǒng)、智能化開(kāi)采系統(tǒng)的探討，從而合理發(fā)揮智能化技術(shù)，提高地下金屬礦山開(kāi)采效率。