地下金屬礦山智能化開采技術(shù)綜合探討

馬黎明，李 勇，劉 超

（1.中國恩菲工程技術(shù)有限公司，北京 100038；2.中國自然資源經(jīng)濟(jì)研究院，河北 三河 065201）

有色金屬材料是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)開展過程中需要長期運(yùn)用的關(guān)鍵性原材料，其在支持助推社會(huì)發(fā)展歷史進(jìn)程、宏觀經(jīng)濟(jì)建設(shè)歷史進(jìn)程，以及工業(yè)化歷史進(jìn)程中占據(jù)著關(guān)鍵地位，發(fā)揮著重要價(jià)值。從宏觀性視角展開闡釋分析，我國針對(duì)有色金屬礦產(chǎn)資源要素長期使用的開采生產(chǎn)技術(shù)操作方式存在顯著落后性和局限性，在長期運(yùn)用粗放式技術(shù)手段推進(jìn)有色金屬礦產(chǎn)資源要素開采生產(chǎn)環(huán)節(jié)條件下，不僅會(huì)給自然生態(tài)環(huán)境施加嚴(yán)重破壞，還會(huì)顯著降低我國針對(duì)有色金屬礦產(chǎn)資源要素的總體利用效率，提升有色金屬礦產(chǎn)資源開采生產(chǎn)事業(yè)領(lǐng)域的嚴(yán)重安全生產(chǎn)事故發(fā)生可能性，給有色金屬礦產(chǎn)資源開采生產(chǎn)事業(yè)領(lǐng)域的總體性經(jīng)營運(yùn)作發(fā)展質(zhì)量，造成顯著不良影響[1]。最近若干年間，伴隨著我國現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)整體發(fā)展水平的持續(xù)提升，信息化技術(shù)形態(tài)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)形態(tài)、通訊技術(shù)形態(tài)，以及智能化技術(shù)形態(tài)實(shí)現(xiàn)了在當(dāng)代社會(huì)多個(gè)具體行業(yè)領(lǐng)域之中的廣泛引入運(yùn)用，而將智能化開采技術(shù)在有色金屬礦產(chǎn)資源要素開采生產(chǎn)活動(dòng)過程中加以引入運(yùn)用，能夠顯著改善提升有色金屬礦產(chǎn)資源要素開采生產(chǎn)事業(yè)領(lǐng)域的智能化發(fā)展水平，自動(dòng)化發(fā)展水平，以及信息化發(fā)展水平，改善提升有色金屬礦產(chǎn)資源要素開采生產(chǎn)活動(dòng)的總體推進(jìn)效率，控制降低各類嚴(yán)重安全事故的發(fā)生可能性，改善提升相關(guān)企業(yè)組織的總體經(jīng)營收益獲取水平。

1 地下金屬礦山開采領(lǐng)域引入運(yùn)用智能化開采技術(shù)的重要意義

1.1 助推有色金屬開采生產(chǎn)事業(yè)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級(jí)發(fā)展目標(biāo)

當(dāng)前歷史發(fā)展階段，從我國地下金屬礦山的總體儲(chǔ)量規(guī)模和空間分布格局角度展開闡釋分析，我國可以用于開展有色金屬礦產(chǎn)資源要素開采生產(chǎn)活動(dòng)的礦山數(shù)量較多，但是絕大多數(shù)礦山在開展開采生產(chǎn)活動(dòng)過程中獲取的礦石，都同時(shí)包含種類多樣的有色金屬礦產(chǎn)資源，僅包含單一種類有色金屬礦產(chǎn)資源的礦山數(shù)量相對(duì)較少。與此同時(shí)，在我國現(xiàn)有的能夠支持開展有色金屬礦產(chǎn)資源要素開采生產(chǎn)活動(dòng)的眾多礦山之中，貧礦礦山數(shù)量相對(duì)較多，富礦礦山數(shù)量相對(duì)較少，客觀上給具體開展的有色金屬礦產(chǎn)資源開采生產(chǎn)活動(dòng)過程，提出了較高水平的技術(shù)難度，以及較為嚴(yán)格的質(zhì)量控制要求。在我國有色金屬礦產(chǎn)資源開采生產(chǎn)活動(dòng)的傳統(tǒng)化發(fā)展階段，我國相關(guān)企業(yè)長期選擇運(yùn)用具備粗放式特點(diǎn)的開展生產(chǎn)技術(shù)類型，客觀上引致有色金屬礦產(chǎn)資源開采生產(chǎn)行業(yè)在具體發(fā)展過程中的總體進(jìn)度長期處在緩慢狀態(tài)，而引入運(yùn)用智能化開采技術(shù)推進(jìn)完成針對(duì)有色金屬礦產(chǎn)資源要素的開采生產(chǎn)技術(shù)環(huán)節(jié)，則有助于支持有色金屬礦產(chǎn)資源開采生產(chǎn)行業(yè)領(lǐng)域順利實(shí)現(xiàn)升級(jí)轉(zhuǎn)型發(fā)展目標(biāo)[2]。

1.2 控制降低企業(yè)生產(chǎn)成本的支出水平

在既往開展的針對(duì)有色金屬礦產(chǎn)資源的開采生產(chǎn)活動(dòng)過程中，企業(yè)實(shí)際運(yùn)用的開采生產(chǎn)技術(shù)方式具備陳舊性和落后性，且需要企業(yè)投入運(yùn)用數(shù)量較多的人力資源要素和物力資源要素，繼而不但較難控制保障有色金屬礦產(chǎn)資源開采生產(chǎn)活動(dòng)推進(jìn)過程的總體效率，無法保障實(shí)際推進(jìn)的開采生產(chǎn)活動(dòng)過程具備充分安全性，同時(shí)還會(huì)引致發(fā)生較為嚴(yán)重的礦產(chǎn)資源要素浪費(fèi)問題，無法支持有色金屬礦產(chǎn)資源開采生產(chǎn)企業(yè)順利獲取到最大化的經(jīng)營性經(jīng)濟(jì)收益。在智能化開采技術(shù)形態(tài)的具體支持保障條件下，針對(duì)金屬礦產(chǎn)資源開展的開采生產(chǎn)技術(shù)活動(dòng)，大多借由對(duì)智能化技術(shù)設(shè)備的運(yùn)用具體加以完成，且其具體推進(jìn)過程不僅能夠控制保障礦山開采活動(dòng)參與人員的人身安全狀態(tài)，還能顯著且有效地提升開采生產(chǎn)作業(yè)活動(dòng)開展過程中的總體效率和經(jīng)濟(jì)效能，降低企業(yè)組織各類資源要素的投入數(shù)量，實(shí)現(xiàn)對(duì)礦山開采生產(chǎn)活動(dòng)過程經(jīng)濟(jì)成本支出水平的有效控制，繼而改善提升有色金屬礦產(chǎn)資源開展生產(chǎn)企業(yè)在行業(yè)市場內(nèi)部的總體競爭能力。

1.3 實(shí)現(xiàn)對(duì)自然生態(tài)環(huán)境的有效充分保護(hù)

當(dāng)前歷史發(fā)展階段，伴隨著我國工業(yè)化歷史發(fā)展進(jìn)程推進(jìn)速度的持續(xù)加快，地下金屬礦山開采生產(chǎn)事業(yè)的歷史發(fā)展進(jìn)程正在呈現(xiàn)出速度持續(xù)提升的變化趨勢，礦山開采生產(chǎn)活動(dòng)推進(jìn)過程與生態(tài)環(huán)境保護(hù)之間的矛盾正在呈現(xiàn)出漸趨加劇的變化趨勢，而在我國政府提出和倡導(dǎo)建設(shè)生態(tài)型社會(huì)的思想理念作用之下，我國城鄉(xiāng)各界民眾實(shí)際秉持的環(huán)保思想意識(shí)，以及生態(tài)保護(hù)思想意識(shí)也在持續(xù)強(qiáng)化。在既往開展的針對(duì)有色金屬礦產(chǎn)資源要素的開采生產(chǎn)活動(dòng)過程中，受基本技術(shù)發(fā)展水平的影響制約，通常會(huì)給自然生態(tài)環(huán)境造成程度顯著的不良影響和破壞，特別是在尾礦處理技術(shù)環(huán)節(jié)和開采生產(chǎn)廢物處理技術(shù)環(huán)節(jié)，通常極難滿足基于生態(tài)環(huán)保層面的基本需求。在智能化開采技術(shù)形態(tài)的具體支持保障條件下，針對(duì)金屬礦產(chǎn)資源開展的開采生產(chǎn)技術(shù)活動(dòng)，能夠有效解決處理有色金屬礦產(chǎn)資源開采生產(chǎn)技術(shù)活動(dòng)與生態(tài)環(huán)保建設(shè)發(fā)展目標(biāo)之間的矛盾關(guān)系，契合滿足時(shí)代發(fā)展進(jìn)程中的基本趨勢，支持確保我國有色金屬礦產(chǎn)資源開采生產(chǎn)行業(yè)領(lǐng)域長期維持生態(tài)型運(yùn)作發(fā)展?fàn)顟B(tài)。

2 地下金屬礦山智能化開采生產(chǎn)活動(dòng)開展過程中需要遵循的基本指導(dǎo)原則

2.1 經(jīng)濟(jì)實(shí)用性指導(dǎo)原則

對(duì)于具體化的企業(yè)組織而言，在一切工程項(xiàng)目的具體組織推進(jìn)過程中，都必須致力于追求實(shí)現(xiàn)“多快好省”的基本指導(dǎo)原則。在具體組織推進(jìn)指向地下金屬礦山的智能化開采生產(chǎn)技術(shù)活動(dòng)過程中，應(yīng)當(dāng)參考結(jié)合地下金屬礦山內(nèi)部實(shí)際具備的技術(shù)特點(diǎn)和環(huán)境特點(diǎn)，恰當(dāng)化選擇確定地下金屬礦山開采生產(chǎn)活動(dòng)過程中具體運(yùn)用的技術(shù)操作方案。要分析確定處在具體化情形之下的礦道空間環(huán)境是否契合滿足智能化開采生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用條件，要做到具體情況具體分析處理，避免針對(duì)智能化礦產(chǎn)開采生產(chǎn)技術(shù)展開強(qiáng)行應(yīng)用行為。與此同時(shí)，在運(yùn)用智能化技術(shù)推進(jìn)開展地下金屬礦山開采生產(chǎn)技術(shù)活動(dòng)過程中，通常需要依賴運(yùn)用數(shù)量眾多的信息科學(xué)技術(shù)設(shè)備，且對(duì)具體運(yùn)用的技術(shù)活動(dòng)場地具備較高要求，需要在實(shí)際化的開采生產(chǎn)環(huán)節(jié)推進(jìn)之前，投入較多數(shù)量的經(jīng)濟(jì)成本。要通過對(duì)實(shí)際面對(duì)的各項(xiàng)具體情況展開宏觀性分析，在控制確保礦山開采生產(chǎn)活動(dòng)推進(jìn)過程的最佳安全狀態(tài)條件下，恰當(dāng)處理好開采生產(chǎn)活動(dòng)實(shí)施效率，以及綜合性經(jīng)濟(jì)成本獲取狀態(tài)之間的相互平衡關(guān)系。

2.2 整體性指導(dǎo)原則

借由針對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)性工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)展開研究分析，不難理解，在引入運(yùn)用智能化技術(shù)形態(tài)推進(jìn)針對(duì)地下金屬礦山的開采生產(chǎn)技術(shù)活動(dòng)過程中，不能依賴運(yùn)用單一化的技術(shù)結(jié)構(gòu)形式，其必須在完成針對(duì)結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜的信息技術(shù)系統(tǒng)的組建環(huán)節(jié)之后，依靠運(yùn)用不同技術(shù)系統(tǒng)之間的相互配合。在信息采集技術(shù)過程、信息傳輸技術(shù)過程、信息分析技術(shù)過程，以及綜合管理技術(shù)過程的具體化組織推進(jìn)過程中，通常需要同時(shí)依賴多個(gè)技術(shù)平臺(tái)所發(fā)揮的技術(shù)支持作用。為支持確保針對(duì)地下金屬礦山開展的開采生產(chǎn)技術(shù)活動(dòng)能夠優(yōu)質(zhì)順利地組織開展，支持獲取最佳化的經(jīng)營性經(jīng)濟(jì)收益，必須采取措施，確保多個(gè)不同技術(shù)系統(tǒng)之間建立保持穩(wěn)定良好的相互配合關(guān)系與相互銜接關(guān)系，遵循整體性指導(dǎo)原則推進(jìn)各項(xiàng)業(yè)務(wù)操作步驟。

2.3 開放性指導(dǎo)原則

在時(shí)代社會(huì)發(fā)展環(huán)境快速持續(xù)發(fā)展變化進(jìn)程中，運(yùn)用智能化技術(shù)形態(tài)推進(jìn)完成針對(duì)地下金屬礦山的開采生產(chǎn)技術(shù)活動(dòng)環(huán)節(jié)，要注重在智能化技術(shù)形態(tài)的具體運(yùn)用進(jìn)程中，結(jié)合現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)事業(yè)發(fā)展進(jìn)程中形成和涌現(xiàn)的最新成果，針對(duì)正在運(yùn)用的地下金屬礦山的開采生產(chǎn)技術(shù)流程展開調(diào)整優(yōu)化，保障和提升相關(guān)技術(shù)活動(dòng)開展過程中的總體效益。

3 地下金屬礦山智能化開采生產(chǎn)活動(dòng)的具體實(shí)施策略

第一，想要在地下金屬礦山智能化開采生產(chǎn)活動(dòng)開展過程中順利獲取良好效果，必須借由對(duì)適當(dāng)措施的運(yùn)用，引導(dǎo)促進(jìn)地下金屬礦山開采生產(chǎn)企業(yè)內(nèi)部的相關(guān)工作人員，能夠全面系統(tǒng)充分認(rèn)識(shí)理解智能化技術(shù)形態(tài)的基本特點(diǎn)，以及在地下金屬礦山開采生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值，繼而在充分結(jié)合運(yùn)用智能化技術(shù)形態(tài)條件下，支持確保實(shí)際開展的地下金屬礦山開采生產(chǎn)活動(dòng)順利獲取實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化的經(jīng)濟(jì)收益。第二，想要在地下金屬礦山智能化開采生產(chǎn)活動(dòng)開展過程中順利獲取良好效果，必須積極追求實(shí)現(xiàn)開采生產(chǎn)方案設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的智能化目標(biāo)。在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)繁榮有序運(yùn)作發(fā)展的時(shí)代背景之下，借由將計(jì)算機(jī)信息科學(xué)技術(shù)形態(tài)、可視化科學(xué)技術(shù)形態(tài)，以及地理信息科學(xué)技術(shù)形態(tài)在地下金屬礦山開采生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域加以引入結(jié)合運(yùn)用，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)地下金屬礦山基本信息和礦產(chǎn)資源存儲(chǔ)量信息的清晰揭示，繼而為具體開展的地下金屬礦山開采生產(chǎn)技術(shù)方案設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)提供支持條件。第三，想要在地下金屬礦山智能化開采生產(chǎn)活動(dòng)開展過程中順利獲取良好效果，應(yīng)當(dāng)追求實(shí)現(xiàn)信息收集環(huán)節(jié)的智能化目標(biāo)。圍繞有色金屬礦產(chǎn)資源要素開展的開采生產(chǎn)技術(shù)活動(dòng)環(huán)節(jié)，通常需要依賴種類多樣的數(shù)據(jù)信息要素提供的支撐保障條件，繼而切實(shí)改善提升開采活動(dòng)實(shí)施效率、降低開采活動(dòng)推進(jìn)過程中的經(jīng)濟(jì)成本投入水平，控制規(guī)避各類安全事故的發(fā)生可能性。要通過對(duì)傳感器技術(shù)組件的恰當(dāng)運(yùn)用，支持實(shí)現(xiàn)針對(duì)信息收集環(huán)節(jié)的智能化控制目標(biāo)。

4 結(jié)束語

綜合梳理現(xiàn)有研究成果可以知道，伴隨著社會(huì)主義中國工業(yè)化歷史發(fā)展進(jìn)程的持續(xù)加快，我國工業(yè)生產(chǎn)制造事業(yè)領(lǐng)域針對(duì)有色金屬礦產(chǎn)資源要素所提出的需求數(shù)量，正在呈現(xiàn)出持續(xù)增加的變化趨勢，而想要改善提升有色金屬礦產(chǎn)資源要素開采生產(chǎn)企業(yè)的總體性經(jīng)營效益，應(yīng)當(dāng)積極突破傳統(tǒng)開采生產(chǎn)技術(shù)的局限性，引入運(yùn)用種類多樣的智能化開采技術(shù)手段。