GIS在金属冶炼总图运输工程中的应用

龚选林

（长沙有色冶金设计研究院有限公司，湖南 长沙 410019）

金属冶炼业是促进我国经济发展的基础产业，也是工业生产发展过程中不可或缺的推动力。自21世纪以来，党和国家发布了“新型工业化”的发展政策，并要求各行业必须调整产业结构，进而促进我国有色金属业获得更大的发展机遇。根据相关资料，从2010年至2018年间，我国有色金属产量不断增长，其中在工业领域常用的有色金属开采量可达9195 万吨，连续 6年占据世界榜首。然而，由于我国幅员辽阔、地形复杂，开采技术不完善，有色金属的采矿、选矿和冶炼方面均存在一系列问题，其中总图运输方面的问题较为突出。

GIS 系统以独特的空间坐标技术为基础，依托空间多维技术对相关地区的坐标信息进行处理、分析和管理[1]，其最显著的优点便是强大的数据计算能力、逻辑分析能力。基于以上优点，我们将其用至金属冶炼行业总图运输工程中，以求此项技术可为金属冶炼工业提供强大的技术支持，进而使金属冶炼技术在工业经济时代中发挥更大的作用。

1 GIS系统在金属冶炼总图运输工作中的应用流程

GIS系统是一个集综合数据为一体的空间数据模型。在金属冶炼总图运输工程中，它主要依据电子地图建立出一个采、选、冶过程的监管系统，同时标示出金属矿山中各数据要素[2]。具体工作流程如图1所示。

图1 金属冶炼总图布局运输工作流程图

由图1知，GIS在金属冶炼总图运输工程中所建立的总图布局模型分为三个子系统，即有色金属采矿子系统、有色金属选矿子系统、有色金属冶炼子系统。在有色金属采矿子系统中，GIS主要用于采矿数据的输入、查询和输出，以便采矿设计人员确定最合理的采矿区；在有色金属选矿子系统中，GIS主要用于场地勘测、数据分析以及有色金属的属性分类；在有色金属冶炼子系统中，主要用于设备系统模型、技术系统模型、管理系统模型的建立。

2 GIS在金属冶炼项目总图运输工程中的具体应用

以陕西省府谷县内一大型铝矿开采运输为案例，对该铝矿冶炼总图运输工程中应用GIS系统进行研究和分析。该铝土矿工程由5大主要场地组成，详见表1。

通过表1可知本铝土矿项目各场地的基本情况，根据项目的具体内容来分析GIS系统在采矿、选矿、冶炼方面的应用。

表1 铝矿场地组成内容

2.1 在采矿方面的应用

在采矿环节中，我们要充分考虑该铝矿的开采环境，即露天开采场地环境。通过表1我们可以知道该铝矿的开采地形为山地，那么在对开采场地进行总图运输设计时，必须将此区域的地形数据输入GIS 系统中，同时，铝矿开采过程中配套的公共基础设施建设等基本数据也要一并输入。图2为GIS系统在铝土矿开采运输工程中的应用流程。

图2 GIS在采矿环节流程图

在该铝矿开采时，将地形数据以及公共基础建设数据输入GIS系统中，充分考虑了采矿产地的地形、运输、配套设施等基础条件[3]。根据表1我们可以知道该铝矿紧靠公路，交通运输条件较好，这样既有利于铝矿石的开采运输，又有利于人员、材料的运输。

2.2 在选矿方面的应用

图3为GIS系统在选矿环节中的应用流程。设计者首先将场地的真实数据输入GIS系统中，如场地大小、地形高差、废石站以及排土场等相关数据。数据输入完毕后，GIS系统会根据分析计算结果自动推荐理论上最为合理的场地。通过表1我们可以知道该铝矿的选矿场地是紧靠废石站和堑沟口的，并且总面积达5.88 ha，有利于选矿工作的有利进行[4]。

2.3 在冶炼方面的应用

由图4可知，GIS系统在冶炼方面进行总图运输设计时需要考虑两种系统设备的建设，分别是供水系统和供电系统。众所周知金属冶炼离不开水力和电力[5]。所以在该铝矿的冶炼过程中，GIS充分考虑了这两种因素， 将铝矿需要的供电站建在距离矿区东西方向约7 km的地方，同理供水站也是采取就近原则，这在最大程度上保证了铝矿冶炼工作的正常运转。

图3 GIS在选矿环节流程图

图4 GIS在冶炼环节流程图

3 结束语

综上所述， GIS是通过强大的三维立体能力来进行每个环节的数据采集和处理的，它通过对周围具体环境的监测来分析出最佳的“运输”流程。与此同时，它可以智能地完成运输数据的筛选、计算、分析和得出结论的工作，这些可以帮助有色金属企业建立一个“总图布局”的模型系统，在此系统中各个运输路线可以通过折线图形的方式直观的展现出来，有助于相关人员选择并确定最优的厂址、运输以及平面布局方案。

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[3]向龙,刘平辉,李欣.基于GIS的华东某铀矿区水冶厂周边稻米中重金属的污染评价及分布差异[J].中国科技论文,2017,12(33):312-318.

[4]张金婷,孙华,谢丽,等.典型棕地修复前后土壤重金属生态风险变化——以江西贵溪冶炼厂为例[J].生态学报,2017,37(18):128-137.

[5]宋金茜,朱权,姜小三,等.基于GIS的农业土壤重金属风险评价研究——以南京市八卦洲为例[J].土壤学报,2017,54(51):81-91.