金属矿山数字化技术进展与自动化采矿ppt课件

金属矿山数字技术进步和自动化采矿，北京科技大学胡乃联，报告概述，数字矿山技术进步露天矿山自动化技术地下矿山自动化技术结论，4，3，2，1，1数字矿山技术进步，1数字矿山技术进步，数字矿山从概念上提出，研究，开发，建设，我国随着矿业市场的波动变化，数字矿山的建设和应用有了很大发展；信息技术的持续发展、大数据、云计算技术的发展、网络概念的提出、数字矿山建设注入了新的活力；一些新概念和公式也不断出现。自动化、信息化、数字技术在矿山深度应用中的应用。信息技术继续发展，数字矿山的意义继续发展。1数字矿山技术进步，1.1采矿软件开发和应用1.2生产过程自动化技术进步1.3安全管理技术进步1.4其他管理系统技术进步1.5摘要，地质资源数字化，可视化；地质环境的数字化、可视化；矿业设计的数字化、优化；生产计划数字化，优化。1数字矿山技术进步，1.1采矿软件开发和应用地质资源数字化，可视化：与其他系统无缝集成：信息收集系统-垫，电子手册，信息收集和输入问题；储量管理系统-储量、产量管理问题；测量验收系统-损失枯竭，指标评价问题。储量信息的动态更新问题露天英尺阶段，爆炸堆等级分布，地下矿山采场分层，分段储量，等级的及时更新。1与数字矿山技术进步、1.1采矿软件开发和应用地质环境数字化、可视化：矿山活动范围的矿山地质结构、应力应变分布规律等数值计算软件相结合；人工开挖后矿山岩石的应力应变变化；难度：向量。1数字矿山技术进步，1.1采矿软件开发和应用采矿设计数字化，优化：开放式矿山，矿区优化，Whittle软件应用；地下矿山开发系统设计、生产设计、采矿设计；1数字化矿山技术进步，1.1采矿软件开发和应用生产计划数字化，优化：露天矿山应用比较成熟；地下矿山的应用还很少，制定计划一般是综合平衡。1数字矿山技术进步，1.2生产工艺自动化技术进步利用GPS卫星导航系统，指挥射孔爆破、装载、运输、排水设备的运行，露天矿山应用非常成功。主要应用程序包括：(1)钻机的准确位置和工作控制(2)铲工作优化控制(3)卡车跟踪和优化调度(4)推土机工作优化控制(5)露天矿边坡位移检测，1数字矿山技术进步，1.2生产过程自动化技术进步研究，基于北斗卫星露天矿生产调度系统北斗卫星导航系统完全覆盖东南亚的第三成熟卫星导航系统；目前北斗系统轨道卫星以17颗实现了区域定位，但目前还没有全球定位。2014年底，北斗卫星导航系统已获得国际海事组织批准。1数字矿山技术进步，1.2生产工艺自动化技术进步地下矿山工作位置分散，工作工艺不连续，工作条件恶劣，生产工艺自动化，数字难度。生产信息的自动收集、处理。地下矿山智能调度；矿山固定装置自动化：提升、运输、通风、排水、充电、供电、送风等-减少地下人员，提高可靠性；矿山移动设备自动化：凿岩台车、刮刀、地下运输车辆(电动汽车、卡车等)自动采矿；1数字矿山技术进步，1.2生产过程自动化技术进步，1.3安全管理技术进步信息，利用数字技术紧密建立6大系统，建立尾矿坝在线监测系统，矿山安全状况有了很大改善；地下金属矿山生产范围大，工作中间多，现场工作条件复杂，安全问题多。，1数字矿山技术进步，1.3安全管理技术进步，操作环境安全操作员行为安全人员行为动态说明生产安全质量评价操作设备操作安全生产系统操作安全操作设备的状态评价安全系统保证，内容：操作位置的岩石条件，屋顶状态；通风条件；供电条件；苏丹：微地震监测、应力应变监测；操作环境智能在线监控；现场检查工作场所。手段：跟踪地下人员和确认位置，然后分析井人员出席情况和安全状况安全生产日程表和生产日程表，内容：安全操作水平安全培训状态主要工作经验安全违规记录手段：建立人员安全记录装置，内容：设备操作状态参数手段：设备智能在线监测设备操作记录和管理，内容：设备维护，错误记录设备操作状态统计分析手段： 整顿隐患，1数字矿山技术进步，1.4其他管理系统技术进步集团控制的矿山、财务、销售、人力资源、设备资产和材料采购供应由集团控制； 矿山的生产经营管理主要是预算的分解和执行，生产信息的统计收集，生产成本的会计核算；计划与集团ERP或其他形式的信息系统进行信息共享和交换，建立联合生产管理系统，是矿山信息化的主要任务；这些内容的开发和构建具有一定的通用性，一些计算机软件公司经常具有一些优点。1数字矿山技术进步，1.5摘要-建设成果(1)矿山设备水平，提高自动化水平；(2)矿山管理模式的变化，管理水平的提高；(3)资源的综合利用增加了。(4)改善矿山安全状况；(5)矿山复合人才培养；(6)对相关产业的主导作用。1数字矿山技术进步，1.5摘要-现有问题(1)直接经济效益表达；(2)单方面了解数字矿山；(3)购买重型硬件，开发轻型软件；(4)管理模式、管理水平；(5)系统运行维护问题；(6)专家问题。2露天采矿者同化技术、2露天采矿自动化技术、GPS卫星导航系统利用、穿孔爆破、装载、运输、排土装置运行指挥，露天采矿应用已经很成功。设备的自主运行，特别是车辆的自主运行，还有很多困难。车辆自动运行分为(1)视距内遥控车辆三个阶段。(2)遥控车辆。(3)无人驾驶自动化车辆。设施制造商(如Caterpilar、Komatsu和Liebherr)从2008年开始了这方面的研究，取得了一些进展。使用2露天矿山自动化技术、激光或雷达传感器阵列检测周围环境，防止碰撞；障碍物检测处理软件根据传感器信息计算车辆是否在照顾其他车辆，道路上是否有任何人或其他障碍物；还必须考虑环境因素，如雨、雪、雾、岩石灰尘。2露天采矿自动化技术，2008年在RioTinto所属的澳大利亚WestAngela铁矿测试了诉讼无人驾驶运输系统(AHS)；取得初步成果后，2011年为Yandi-coogina铁矿石从诉讼中订购了150辆无人驾驶自动化车辆，从2012年开始交付；汽车由离矿区1500公里的佩里蒂托控制中心控制。该中心管理14个矿山、3个港口和3条铁路。Liebherr还对矿山汽车自动化进行了开发研究，并基于未来。两个矿山自动化技术、实际研究和实验主要是几个大型矿业公司所属的矿山，例如，2013年在BHPBilliton所属的西澳大利亚州Jimblebar矿山进行了无人驾驶自动采矿车的实际生产试验。Caterpilar与FMG的Solomon铁矿一起，在三年内在该矿实现了45辆Caterpilar自动化矿山用汽车的目标。2野外矿山自动化技术，矿山汽车无人操作自动化的特点：(1)完全解决了驾驶员的安全问题；(2)提高生产率和利用率，降低运营成本。(3)解决了技术人员短缺的问题，特别是在偏远地区。传感器价格更贵。3具有地下矿山自动化技术、3地下矿山自动化技术、研究和应用自动化采矿的矿业发达国家主要从芬兰、加拿大、瑞典、澳大利亚、南非等90年代开始了相关的研究和实验。以瑞典的基律纳铁矿为例，了解自动化采矿的技术进展。瑞典LKAB:1890年在瑞典斯德哥尔摩成立，包括两个地下矿山和露天矿山基鲁那铁矿；马姆贝里特铁矿；矿石。Svappavaara露天采矿。3地下矿山自动化技术、基律纳铁矿、基律纳铁矿塌陷区、3地下矿山自动化技术、梅姆贝利厄特铁矿、梅姆贝利厄特铁矿塌陷区、3地下矿山自动化技术、基卢纳是瑞典北部最大的城市和瑞典主要旅游城市。位于北极圈以北145公里，北纬67.8(北极圈66.34)。(1)极光(2)极光(3月30日-7月15日)极夜(12月13日-第二年1月5日)(3)冰雪酒店(4)矿山旅游，3地下矿山自动化技术，纪律或旅游特性()票：包括成人SEK345、公共汽车、导游、咖啡、饼干。3地下矿山自动化技术，3.1地质基律或铁矿床由火山爆发沉积形成，矿体呈约板状，南北向，矿体向东，50-70度主要铁矿物是磁铁矿，少量是赤铁矿。矿石TFe含量为30%-65%，平均含量为60%以上，p含量为0.05%-5%，平均含量为2%，铁矿石储量约为22亿吨。纪律或铁矿矿石和周边岩石稳定，道路工程一般不需要支撑。3地下矿山自动化技术，3.2开拓，1910年开始露天采矿，1965年转为地下采矿。开拓方法是为了共同开发竖井/坡道。主坡度入口段(230m)为自行车车道、双车道、420m为双车道、坡度为1: 10、双车道横断面大小为8m5m是。竖井位于矿体下部盘上，在同一个工业工地上建造多根竖井；目前生产中为1045，开拓、采矿准备中为1365。1045米水平矿石储量为4.3亿t。分成8块矿石开拓，每块矿石有4块矿石，每块都遗漏了不同等级磷的矿石。在矿体下挖了4个新坡道，到达8个矿石块。3地下矿山自动化技术，3.2开发中等高度320中，45米；420中，100米；540中，120米；775中，235米；1045中，270米；1365中，320米；产业旅游的中间部分是540米的水平。3地下矿山自动化技术，3.3采矿方法从地下采矿开始采用无底柱分段崩落法，结构参数不断变化。段高度：12米、28.5米、30米、32米；总孔行距离：起始1.5-1.8米，当前3.0-3.5米，每行总孔塌陷变化；引道间距：相应的变更。套装剖面大小：7.0(6.5)m5.0m. 1045的中间部分分为9个分段开采，分段高度为30米，第一个分段实际为28.5米。1365中间部分分为10个分段采矿，高度为32米。，3地下矿山自动化技术，3.4落矿凿岩机主要采用安装了高压液压潜孔冲击钻机的远程钻井设备。length 12 . 9m width 3 . 0 mweight 3 . 0 mweight 37 ton power 170 kwhole depth 55 moleia . 115mm，3地下矿自动化技术，3.4自由落体手推车使用激光系统进行精确的三维定位，30m内部超高率低于1.5%穿孔速度0.6-0.8m/min，300m/d，最大600m/d .基率或铁矿石在提高凿岩机和爆破质量方面已经取得了很大进展。但是还有很多技术问题需要解决。尤其是连接裂纹发达，有很多孔的岩床。3地下矿山自动化技术，4.4落差-自动钻孔，3地下矿山自动化技术，3.4落差-自动凿岩自动化功能：(1)布面计划传递(2)推进梁的准确位置(3)正确、平滑的孔(4)钻孔和卸荷杆(5)成功的经验：用户和制造商密切合作，可靠的设备，预测维修。3地下矿山自动化技术，3.4跌落-自动凿岩SimbaW469远程凿岩台车，3地下矿山自动化技术，3.4跌落-充填LKAB全资子公司Kimit(基米特)工程，为基卢或铁矿变更采矿方法，专门开发炸药和充电车。要使液体炸药保持大直径(115毫米)，必须向上朝深孔(40-50米)方向移动，炸药的粘度必须很高。Kimit专门研究耐水性强、粘度高的乳化液炸药，不受孔内积水的影响，投药量小。3地下矿山自动化技术，3.5采场矿山too 501 e刮刀，负荷15t，单效率320t/h；为了满足自动出的需要，1045米的水平生产了新开发的托托2500 e刮刀，桶容量25t，单效率为500t/h，平均每周3.0 3.5万t；2500E长14米，宽3.7米，高3.2米。180米；到操作的固有缆线固定技术(专利技术)、无废气、低噪音、粉尘少、轮胎寿命长，易于集中维护。3地下矿山自动化技术，3.5采场矿山-自动化矿山1990年启动的刮板(LHD)自动化测试，手动装载、运行和卸载自动化完成，用埋在道路底部的金属电缆控制刮板运行。手动装载的目的是避免大型装卸。手动控制矿山生产位置有助于改善贫困损失指标。3地下矿山自动化技术，3.5采场矿山-自动矿山导航系统成本高，缺乏灵活性，每次爆破后延长金属电缆，重新定位装载工作面；运行速度慢(10-12km/h)。由于运行速度慢，需要更多的刮刀。1999年开始了使用too 2500 e的新实验。3地下矿山自动化技术，3.5采场矿山-自动矿山导航系统明显提高，利用安装在道路侧壁上的反射棒计算了LHD的位置(软壁法)。LHD配备低功率激光扫描仪，可自动记录每个反射器的准确位置。LHD每秒可以调整40次位置。新自动化系统的主要优点是，LHD运行速度可以达到18km/h。完全解决了LHD的运行速度问题。3地下矿山自动化技术，3.6其他操作改进；运输喷雾浆；螺栓。马姆贝里特矿山运输。即可从workspace页面中移除物件。3地下矿山自动化技术，基鲁纳铁矿的技术特点非常鲜明：高阶段，结构参数大，高效，自动化。机械化和自动化一定会带来效率