采矿设备大型化与智能化的应用研究

袁顺福

摘 要：矿石是否有利用价值都需要使用采矿设备进行挖掘。专业用来采矿的设备属于矿山机械设备中的一种，它不同与选矿设备和探矿设备。在改革开放后随着社会不断发展，随着机械设备生产和研究的不断进步。开采设备与技术也在不断的实践中更新技术，越来越先进，越来越使用的省力高产、得心应手，也保护了环境。文章就采矿设备大型化与智能化进行简单的应用研究。

关健词：采矿设备；大型化；智能化；应用

随着社会主义市场经济的迅猛发展，矿山资源的开采设备与技术也是飞速发展，使之生产效率提高了3-5倍甚至更高。随着长期开采的深入发展，开采环境也越来越差，越来越复杂，由浅入深，由近渐远，由陆地至海洋，但是生产能力还得保持稳定，除了管理因素外，就是针对采矿设备和技术要越来越精密，越来越高，越来越先进。采矿设备也应不断吸取各领域的优秀经验，面向国家经济的需求，科学发展，实现环境的可持续发展，所以大型化、智能化发展是其必然趋势！

1 大型化

近20年来，采矿设备大型化趋势十分明显，尤其是一系列在西部地区发现的世界级矿产基地的发展，更加使得大型化成为现阶段的基本需求。采矿设备的大型化，不仅能保证生产的稳定性，也能保证效率，还能节约成本。我国已经步入矿山机械生产大国、消费大国和进口大国的行列，但是我国的开采设备的现状和仍和先进水平有所差距。基于当今的行业形势来看，中国采矿机械应进一步深化改革，调整产业结构。

以大型露天矿装运设备研发为例，太重集团成功地研制出了WK-55型矿用机械正铲，斗容为55m3；由北方重汽公司研制的MT5500型电动轮矿用卡车，额定载重量为326t。但此类装运仅在国内特大型露天矿山有可能见到，中小型露天矿山仅采用4～10m3的电铲和20～50t的自卸矿车。在一定程度上限制了工作效率。

另一方面，中国矿业发展的一个重要特征就是矿井井型的扩大。这也使得小型的采矿设备不能使采矿得到更好的开发，也不能获得更好的生产效益，同时也增加了成本。同比之下，大型设备不仅能更好的使矿业得到最大限度的开采，同时也提高了产生效率、资源利用率，进而节约了成本，也降低了对环境的污染。

进一步提高产品质量并强化服务意识，才能提高全产业综合竞争力，才能由矿山机械生产大国、消费大国和进口大国变为强国！

2 智能化

21世纪，重要的经济知识标志是“数字化”、“智能化”。随着卫星技术、无线通讯技术、微电子技术的发展，采矿设备在开发和应用方面也逐步开始了自动化和智能化的进程。而自动化、智能化开采是井下或危险环境开采的发展方向，成为无人开采必要发展方向。可以说，目前采矿设备的自动化和智能化综合了采矿学、自动化技术、通讯技术、计算机科学与技术等，而且已经取得了实质性的进步。采矿设备的自诊断系统也采用了集成传感器、控制器和执行器为一体的智能结构，赋予了某些智能功能，并减轻质量、降低能耗、提高结构强度和安全，达到提高性能的目的。在今后的20年里，采矿设备将广泛的应用完善的自动化信息技术，采矿方法和技术水平也将会在一定程度上得到改进。

在加拿大、瑞典、澳大利亚发展国家无人工作和遥控采矿甚至是无人矿井已经成为了现实。加拿大INCO公司通过地下通讯、地下定位与导航、信息快速处理及过程监控系统，实现了对地下开采装备乃至整个矿山开采系统的遥控操作。在加拿大国际某公司某矿，自动化程度达到除固定设备自动化外，铲运机、凿岩台车、井下汽车全部实现了无人驾驶，工作只需在地面遥控设备即可，就能保证工作顺利运行。这样不仅使得大大提高了生产、工作效率，也大幅度的增加了安全性。我国也正在朝这方面发展，自动化调度系统、采矿设备的自動化控制、智慧能化定位系统等现代化技术水平也得到了应用和推广。但总体和国外发展技术相比，还是有很大的差距。学习国外先进的信息、定位、通讯和自动化技术，学习他们的先进经验，努力实现和提高我国采矿技术水平与采矿设备智能化，提高矿山生产的安全度和劳动效率是我国现阶段的发展目标。

首先，加速建立采矿设备智能化发展体系与机制，结合和运用网络、软件、采矿的数据和模型以及调度优化和全球卫星定位系统（GPS）技术，构成了矿山生产智能化采矿系统。

其次，利用智能采矿机器人系统技术，使采矿机器人进行联合开采，形成矿山开采作业完整体系。

采矿系统以数字化、智能化的发展为基础，最终以矿山系统的智能化为目标。尽管目前与国外先进技术还有差距，尽管人员目前对数字化、智能化采矿设备的发展不定期心存疑虑，但是我们可以吸取国外在这些方面取得的进展和经营优势的经验，结合我国实情及市场发展走向，我相信要不了多久，数字化和智能化将成为我国采矿设备发展的主要方向。并且很快将会成为现实。

本文指出采矿设备发展的大趋势为大型化和智能化发展方向，初步探索了我国矿山机械设备的发展之路。本文主要观点：第一，应加快主要采矿设备大型化的研发制造及投入应用；第二，应逐步构建及形成生产智能化采矿系统，并将智能机器人系统技术应用到采矿方面做为研究方向，最终实现采矿技术的智能化。