地下金属矿山智能化开采综合技术初探

王 林，郑 钊

（西藏华泰龙矿业开发有限公司，西藏 拉萨 850200）

工业是一个国家的立国之本。作为工业大国的中国更是如此。有色金属对于我们国家的工业来说有着非常重要的作用，除了在工业中直接被冶炼制造各种设备以外，很多有色金属还是精密工业产物当中重要的添加剂和催化剂，因此对于有色金属开采的关注逐步提升是一个必然的选择。

1 地下金属矿山智能化开采综合技术的意义

在有色金属地下开采的活动当中，应用地下金属矿山智能化开采综合技术有着巨大的意义。我们国家的矿产分布综合性很强，同一个矿区的矿产一般都是若干种进行伴生，而单一矿产数量就比较小。

所以如果我们采用智能化开采综合技术的话，可以提升矿区的综合竞争实力，为相关产业的发展提供更加便利的基础。不仅如此，智能化开采可以降低施工成本和资源的浪费，对矿产的利用度进行提升。

除此之外智能化开采可以对生态环境进行显著提升和改善。智能化开采技术对于传统开采技术所引发的环境污染问题有着显著的改善作用，不但为保护生态环境提供了十分强大的技术支持，还对保护作业人员身心健康方面有着非常好的作用。

2 地下金属矿山智能化开采综合技术思路构建

在我们国家，地下金属矿山的开采智能化已经全面铺开普及，在全国各地的地下金属开采中都起到了重要的作用。下面我们就对智能化开采技术进行简单的分析。先是通过智能化技术对于资源进行评估以及施工方案进行设计，接着就是利用智能化的通信技术进行矿山的信息收集以及施工决策建立，借助已经收集到的信息，最后实现对于矿山的成功开采。

2.1 针对地下的有色金属资源进行针对性的评估和开采

在进行有色金属资源的地下开采活动当中，通过智能化的开采综合技术辅助，我们可以提前对矿产区域内部的资源情况进行精准评估，并且进行合理化构建下的开采设计。这些技术主要包括有GIS技术，以及三维可视技术等针对矿产进行精确测量定位的方式。

借助GIS技术，我们可以从相对来说比较全面的角度，进行矿山内部的地质结构情况评估构建，并且对矿产的分布情况进行预判；借助三维可视技术，我们就可以对矿山进行虚拟现实的仿真模型构建，从而为当前的矿产资源进一步的开采规划进行明确。

2.2 针对地下有色金属构建下的智能化通信技术

在进行智能化开采的活动当中，对于信息通信技术的应用，是对矿产进行针对性高效开采的一个重要步骤。井下情况复杂多变，对通信要求极高，而一个双向通信、传输高速以及传输信号量巨大的井下智能化通信网络，对于辅助开采有着非常重要的意义。由于有色金属矿山本身对信号的阻挡，因此在井下进行移动通信作业是一个很大的难点。早期的智能化通信技术，以漏泄通信智能化技术为代表。它主要解决了高速快捷双向的无线电在矿井当中进行传播的有效途径。但是这种技术由于发展时间比较早，同时对于中继信号台的要求比较高，对中继台的质量要求也十分严格，因此容错率低。最近这些年取而代之的技术主要有短距离低速率但是可靠性更高的ZigBee无线通信技术，[1]和对设备要求较高但是具有更高可靠性的矿井CAN总线通信技术构建。

ZigBee无线通信技术的主要特点是占用信号频率低，只要2.4MHz的频段就可以很好地完成信号的传输；对设备可靠性需求较低，基于高效率CMOS设计的这套设备不需要额外附加很多其它的零件，就可以抵抗矿井当中的各类信号干扰，很好的完成信号传输任务；同时利用短距离无线信号传输配合光纤网络的物理信号传输，也会让这套设备的可靠性得到充分的保证。

矿井CAN总线通信技术其主要的调度管理位置都在井上，信息通讯网络的主要构建也在井上进行处理。这种系统设置主要依靠的是物理光纤传输，通过在井筒上设置环形高速光纤数据传输带，来对相关的信息进行高速度、强抗扰的信息可靠输送。考虑矿井下的特点，这种技术还可以有效地降低设备产生的热量，属于高防爆的设备。这两种方式就是当前针对地下有色金属构建下的智能化通信技术核心[2]。

2.3 地下有色金属矿山条件构建下的智能化开采技术

在进行有色金属地下开采的作业活动中，我们可以借助上文提到的智能化通信技术，来实现针对矿产资源的综合收集以及整理。矿产资源的开采可以借助各类光纤通信资源和GIS技术以及三维建模等工具，对所要开采的有色金属矿产资源进行检测，同时借助计算机的网络平台环境进行同步通信，使得地下金属开采的过程中可以跟地上的有色金属开采控制中心进行信息化的同步处理。

当矿山进行信息化数据收集的过程中，我们主要采用的是基于传感器终端设备构建下的雷达技术，或激光技术综合网络进行搭建，把地下矿藏的开采相关信息进行数据检测虚拟平台的同步处理，对各项数据进行分析并最终得到各方面的结果汇总。

2.4 针对已经探测出的地下有色金属矿山情况采用智能化开采技术

开采技术人员可以在有色金属矿山的环境下进行针对性的绿色智能化开采技术实践。所谓的智能化开采技术，就是在原有的传统开采技术，比如溶浸采矿技术、深矿井开采或者是大采高综放技术的基础上，配合智能化通信和勘测技术，基于高速数据传输和高精确矿产勘查手段，在进行开采的时候进行精确开采，尽可能躲避无效区域，让每一次作业都命中关键。

施工人员可以从比较系统的角度对矿产区域内的各项数据，比如相对湿度和温度进行检测，同时还可以利用传感器对施工区域的作业面进行受力分析、提前预警操作，在保证了采矿效率的前提下尽可能避免了对资源的浪费，同时提升了远程自动化生产控制的能力。

3 结论

在当前信息化的时代构建下，我们国家的有色金属地下矿产开采事业借助了先进的技术，获得了更加全面地发展。当智能化开采综合技术运用到金属矿产的地下开采当中时，明显提升了施工效率，对我们国家的金属采矿水平是一个巨大的飞跃。