論采礦工程中采礦新模式探討

謝冬冬

[摘 要]近年來對于煤炭的迫切需求，極大的推動了煤炭行業(yè)的蓬勃發(fā)展，作為能源的重要部門，煤炭業(yè)為我國各個產(chǎn)業(yè)源源不斷的輸送燃料。對于煤礦的開采工作是保證煤炭供應的基礎工作，無論從能源的使用還是儲備的角度來說都有著重要的意義。所以應該給予采礦工程以更多的關(guān)注，不斷的發(fā)展煤炭的源頭工業(yè)，根據(jù)工程的特點，更新原有模式中的不利之處，推廣新的開采模式。將針對采礦工程新時期下的新模式進行探討。

[關(guān)鍵詞]采礦；新模式；無人開采技術(shù)；數(shù)字化

中圖分類號：F426.1 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）01-0377-01

一、我國當前采礦工業(yè)的現(xiàn)狀分析

我國的礦產(chǎn)資源面臨的這樣一個問題，人口基數(shù)的龐大使豐富的礦產(chǎn)資源人均占有率直線下降，處于人均使用匱乏的狀態(tài)，并且隨著我國各項產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，煤炭的需求總量與日俱增，能源需求增加供應減少的態(tài)勢日趨明顯，煤炭的開采也越來越不能夠滿足發(fā)展的需求，其中很重要的原因是由于采礦工程的技術(shù)與新時代工業(yè)發(fā)展技術(shù)的脫軌，依然保留了傳統(tǒng)開采的原始方法，另外由于不合理不科學不正規(guī)的開采使近年來礦工的人身安全無法保證，無疑會給采礦業(yè)經(jīng)濟效益上帶來很大的損失。對于煤炭的使用不科學，不能夠進行高效的利用，對煤炭能源來說是一種極大的浪費，就更加重了采礦業(yè)的負擔，另一方面對使用者本身也會影響到成本的增加，長此以往必然會對全國的煤炭使用產(chǎn)生影響。

二、遙控采礦新模式特點以及組成部分

計算機系統(tǒng)為核心，其作用相當于人的大腦，負責接受外圍信息、發(fā)出控制指令。傳動系統(tǒng)根據(jù)計算機系統(tǒng)的控制指令，提供不同電流電壓，控制電機轉(zhuǎn)速和力矩大小。監(jiān)控系統(tǒng)起監(jiān)控保護作用，提升機出現(xiàn)異常情況時，監(jiān)控系統(tǒng)可以及時發(fā)現(xiàn)并向計算機系統(tǒng)發(fā)出信號。上位機系統(tǒng)為人機接口，顯示提升機運行的各種重要參數(shù)、故障信息、生產(chǎn)報表、速度曲線等?？刂茍?zhí)行系統(tǒng)主要由中間繼電器和接觸器構(gòu)成，它主要是執(zhí)行計算機系統(tǒng)發(fā)出的各種指令，具體控制提升機的各個設備。傳感器系統(tǒng)可以感知提升機各個設備的運行狀態(tài)，并將感知的信號反饋到計算機系統(tǒng)。主電機是提升機的重要設備，主電機帶動滾筒旋轉(zhuǎn)從而使得罐籠箕斗在井筒中上下運動。

利用數(shù)字化直流提升系統(tǒng)運行安全可靠，維護工作量小，動態(tài)性能、靜態(tài)性能指標高，實現(xiàn)了全數(shù)字化控制，各種保護完備。在豎井提升系統(tǒng)中具有廣泛的應用前景和推廣價值， 數(shù)字化直流提升系統(tǒng)由計算機系統(tǒng)（PLC）、傳動系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、上位機系統(tǒng)、控制執(zhí)行系統(tǒng)、傳感器系統(tǒng)、主電機、輔助設備構(gòu)成。 輔助設備為罐籠箕斗運行提供必要支持。

三、遙控采礦新技術(shù)

1.遠程數(shù)據(jù)傳送及監(jiān)控系統(tǒng)。

在整個提升系統(tǒng)和選礦生產(chǎn)流程如破碎車間、磨浮車間、氰化車間、冶煉車間等關(guān)鍵部位設置彩色攝像單元，然后將圖像分別傳至各流程控制室，進行現(xiàn)場實時顯示、監(jiān)控；同時，再次將圖像進一步傳送至礦信息中心服務器，各分管礦長、技術(shù)人員通過計算機終端隨意吊取、查看某一時段的生產(chǎn)情況，在關(guān)鍵部位設置長時間錄象機，以便于及時全天候記錄相關(guān)圖像資料，以備查詢，為安全生產(chǎn)提供第一手資料，同時本系統(tǒng)將現(xiàn)場圖像源源不斷的自動送入國際互聯(lián)網(wǎng)，使得系統(tǒng)信息的查看，不在受地點、時間的限制，只要需要，系統(tǒng)的管理人員可在任何地點、任何時間，通過撥號上網(wǎng)，就可以輕松隨意的查看系統(tǒng)的各級圖像信息；企業(yè)的領(lǐng)導層，不管他們在外出差，還是在那里，本系統(tǒng)都將在第一時間將現(xiàn)場的真實情況，如企業(yè)的生產(chǎn)、經(jīng)營，設備的運轉(zhuǎn)，物資的存儲等圖像送到眼前，雖然身在異地，也能運籌帷幄，決勝千里。

2.礦山井下集成信息通信系統(tǒng)（井下人員定位系統(tǒng)）。

過去礦山購買的基礎設施，如無線通訊系統(tǒng)、電話系統(tǒng)或者遙感系統(tǒng)，有人已注意到了這些系統(tǒng)如何配合本部門其它設備協(xié)同工作，但卻很少有人考慮能否連入到其它部門的設備上，每個部門領(lǐng)導不得不為自身有限的購買經(jīng)費而絞盡腦汁?，F(xiàn)在這種情況已經(jīng)發(fā)生了巨大的變化，所有的礦山都在使用一些更現(xiàn)代的電子設備幫助他們工作，以努力爭取最大的效益，這些設備應選擇專業(yè)廠商提供的具有可靠技術(shù)支持的產(chǎn)品，因為礦山需要的是一套可升級的通訊基礎設施，能夠安全地使用于非危險及危險地區(qū)，并采用了最新的連接及通訊技術(shù)，以保證系統(tǒng)連續(xù)可靠地運行，以及在意外事故發(fā)生時至少有一種通訊方式可以正常使用?！皊mart com”系統(tǒng)如同一種通訊高速公路，高度集成的系統(tǒng)允許控制室人員存取礦山設備的實時數(shù)據(jù)，使得全面的井下通訊成為可能。

（1）人員定位。類似于車輛定位系統(tǒng)，人員定位系統(tǒng)通過確定人員所在位置，同樣能對生產(chǎn)有極大的幫助。將信標器安裝在礦燈電池盒中，發(fā)射出的信號由安裝在不同位置的讀數(shù)器讀出。讀數(shù)器可安裝在礦井和巷道入口處，以及禁止進入地區(qū)的入口處，當某人經(jīng)過讀數(shù)器時，讀數(shù)器自動讀出其身份號碼，此信息同樣以無線方式傳送到控制室。當一個工人從一個區(qū)域移動到另一個區(qū)域時，會有多個讀數(shù)器跟蹤其運動。如需要與該工人聯(lián)系，最后一次的位置信息可用于與該人員聯(lián)絡。所有的讀數(shù)器都有讀多個信標的能力，避免了號碼沖突。此外，該系統(tǒng)可將人員的工作時間送到財務部門，作為員工的考勤系統(tǒng)。礦山可根據(jù)需要自行增加/減少信標器和讀數(shù)器，例如信標器丟失、損壞、維護移動等。

（2）交通調(diào)度。交通調(diào)系統(tǒng)自動追蹤車輛的運行，在控制軟件中，將定義每一個交通區(qū)段，交通區(qū)段為兩個讀數(shù)器之間的距離。系統(tǒng)不斷地跟蹤機車位置、狀態(tài)（卸車、延誤、備用和就緒等）、到達及運行時間、裝載和卸載時間等，利用這些信息，主控計算機將通過泄漏電纜將控制信號下傳到信號燈控制器，自動轉(zhuǎn)換交通燈的顏色。所有井下運行的信息都通過無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡不斷地送到中心計算機進行顯示、存貯和分析。這樣，調(diào)度員和運輸主管能隨時監(jiān)督設備運行，以便更好的管理運輸。此外，當裝載點、卸載點臨時不用或車輛發(fā)生故障時，調(diào)度員可通過中心計算機手動發(fā)送指令，改變交通燈和道岔的狀態(tài)，將受影響的機車調(diào)派到新的地點去，以減少空閑時間。

三、采礦工程中新模式的探討

資源的稀缺一直是一個全世界人們關(guān)注的焦點問題，當人們發(fā)現(xiàn)經(jīng)濟的發(fā)展付出的代價是全球資源的枯竭和環(huán)境的惡劣，直接影響著人類的生存問題。如此開始對于能源使用便成為研究的重點課題。未來的國家綜合實力競爭中會包含能源的占有率和儲備量。我國GDP在逐年的增加，但是資源卻顯得日益貧乏。所以未來能夠解決煤炭行業(yè)中的問題，找到一條適合社會發(fā)展并能夠充分利用能源的新模式刻不容緩。

3.1 開發(fā)可再生形式

在我們國家的資源不斷減少的情況之下，我們能夠做的就只有盡可能的減少不可再生資源的使用量，若單純減少不可再生資源的使用量，會導致我們國家發(fā)展的緩慢甚至是停滯不前，這就需要一種一舉兩得的辦法來解決。我們目前唯一可以做的就是配合能源需求以及礦資源特點，從采礦工業(yè)入手，進行類別和方法的探討。找到一條新模式遵循可持續(xù)發(fā)展的道路。

3.2 實現(xiàn)開采工業(yè)的技術(shù)轉(zhuǎn)型

雖然采礦工程技術(shù)也在逐年的更新，但是無法追上時代的腳步，小小的更新不過是杯水車薪，距離世界的先進水平還有很大的距離，導致我國礦產(chǎn)資源的嚴重損失，我們可以先要停止一些采礦企業(yè)，讓其進行技術(shù)轉(zhuǎn)型，往環(huán)保方向和可持續(xù)發(fā)展路線的方向去進行改造。然后再根據(jù)國家礦業(yè)的實際需求量來給每個采礦企業(yè)實施限量的開采定額，讓其在規(guī)定的范圍內(nèi)進行規(guī)定量的礦業(yè)開采。

3.3 利用更多自然能源

風能以及水能的發(fā)電可以取代我們國家利用煤炭來發(fā)電的事實，同樣的可以為后代爭取一點點的時間，隨著這些一點點的時間的不斷累積，我們的后代就會擁有更加多的時間來解決這個全球性的大問題。