袁順福

摘 要：礦石是否有利用價值都需要使用采礦設(shè)備進(jìn)行挖掘。專業(yè)用來采礦的設(shè)備屬于礦山機(jī)械設(shè)備中的一種，它不同與選礦設(shè)備和探礦設(shè)備。在改革開放后隨著社會不斷發(fā)展，隨著機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)和研究的不斷進(jìn)步。開采設(shè)備與技術(shù)也在不斷的實踐中更新技術(shù)，越來越先進(jìn)，越來越使用的省力高產(chǎn)、得心應(yīng)手，也保護(hù)了環(huán)境。文章就采礦設(shè)備大型化與智能化進(jìn)行簡單的應(yīng)用研究。

關(guān)健詞：采礦設(shè)備；大型化；智能化；應(yīng)用

隨著社會主義市場經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，礦山資源的開采設(shè)備與技術(shù)也是飛速發(fā)展，使之生產(chǎn)效率提高了3-5倍甚至更高。隨著長期開采的深入發(fā)展，開采環(huán)境也越來越差，越來越復(fù)雜，由淺入深，由近漸遠(yuǎn)，由陸地至海洋，但是生產(chǎn)能力還得保持穩(wěn)定，除了管理因素外，就是針對采礦設(shè)備和技術(shù)要越來越精密，越來越高，越來越先進(jìn)。采礦設(shè)備也應(yīng)不斷吸取各領(lǐng)域的優(yōu)秀經(jīng)驗，面向國家經(jīng)濟(jì)的需求，科學(xué)發(fā)展，實現(xiàn)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，所以大型化、智能化發(fā)展是其必然趨勢！

1 大型化

近20年來，采礦設(shè)備大型化趨勢十分明顯，尤其是一系列在西部地區(qū)發(fā)現(xiàn)的世界級礦產(chǎn)基地的發(fā)展，更加使得大型化成為現(xiàn)階段的基本需求。采礦設(shè)備的大型化，不僅能保證生產(chǎn)的穩(wěn)定性，也能保證效率，還能節(jié)約成本。我國已經(jīng)步入礦山機(jī)械生產(chǎn)大國、消費(fèi)大國和進(jìn)口大國的行列，但是我國的開采設(shè)備的現(xiàn)狀和仍和先進(jìn)水平有所差距?；诋?dāng)今的行業(yè)形勢來看，中國采礦機(jī)械應(yīng)進(jìn)一步深化改革，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。

以大型露天礦裝運(yùn)設(shè)備研發(fā)為例，太重集團(tuán)成功地研制出了WK-55型礦用機(jī)械正鏟，斗容為55m3；由北方重汽公司研制的MT5500型電動輪礦用卡車，額定載重量為326t。但此類裝運(yùn)僅在國內(nèi)特大型露天礦山有可能見到，中小型露天礦山僅采用4～10m3的電鏟和20～50t的自卸礦車。在一定程度上限制了工作效率。

另一方面，中國礦業(yè)發(fā)展的一個重要特征就是礦井井型的擴(kuò)大。這也使得小型的采礦設(shè)備不能使采礦得到更好的開發(fā)，也不能獲得更好的生產(chǎn)效益，同時也增加了成本。同比之下，大型設(shè)備不僅能更好的使礦業(yè)得到最大限度的開采，同時也提高了產(chǎn)生效率、資源利用率，進(jìn)而節(jié)約了成本，也降低了對環(huán)境的污染。

進(jìn)一步提高產(chǎn)品質(zhì)量并強(qiáng)化服務(wù)意識，才能提高全產(chǎn)業(yè)綜合競爭力，才能由礦山機(jī)械生產(chǎn)大國、消費(fèi)大國和進(jìn)口大國變?yōu)閺?qiáng)國！

2 智能化

21世紀(jì)，重要的經(jīng)濟(jì)知識標(biāo)志是“數(shù)字化”、“智能化”。隨著衛(wèi)星技術(shù)、無線通訊技術(shù)、微電子技術(shù)的發(fā)展，采礦設(shè)備在開發(fā)和應(yīng)用方面也逐步開始了自動化和智能化的進(jìn)程。而自動化、智能化開采是井下或危險環(huán)境開采的發(fā)展方向，成為無人開采必要發(fā)展方向?？梢哉f，目前采礦設(shè)備的自動化和智能化綜合了采礦學(xué)、自動化技術(shù)、通訊技術(shù)、計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)等，而且已經(jīng)取得了實質(zhì)性的進(jìn)步。采礦設(shè)備的自診斷系統(tǒng)也采用了集成傳感器、控制器和執(zhí)行器為一體的智能結(jié)構(gòu)，賦予了某些智能功能，并減輕質(zhì)量、降低能耗、提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和安全，達(dá)到提高性能的目的。在今后的20年里，采礦設(shè)備將廣泛的應(yīng)用完善的自動化信息技術(shù)，采礦方法和技術(shù)水平也將會在一定程度上得到改進(jìn)。

在加拿大、瑞典、澳大利亞發(fā)展國家無人工作和遙控采礦甚至是無人礦井已經(jīng)成為了現(xiàn)實。加拿大INCO公司通過地下通訊、地下定位與導(dǎo)航、信息快速處理及過程監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)了對地下開采裝備乃至整個礦山開采系統(tǒng)的遙控操作。在加拿大國際某公司某礦，自動化程度達(dá)到除固定設(shè)備自動化外，鏟運(yùn)機(jī)、鑿巖臺車、井下汽車全部實現(xiàn)了無人駕駛，工作只需在地面遙控設(shè)備即可，就能保證工作順利運(yùn)行。這樣不僅使得大大提高了生產(chǎn)、工作效率，也大幅度的增加了安全性。我國也正在朝這方面發(fā)展，自動化調(diào)度系統(tǒng)、采礦設(shè)備的自動化控制、智慧能化定位系統(tǒng)等現(xiàn)代化技術(shù)水平也得到了應(yīng)用和推廣。但總體和國外發(fā)展技術(shù)相比，還是有很大的差距。學(xué)習(xí)國外先進(jìn)的信息、定位、通訊和自動化技術(shù)，學(xué)習(xí)他們的先進(jìn)經(jīng)驗，努力實現(xiàn)和提高我國采礦技術(shù)水平與采礦設(shè)備智能化，提高礦山生產(chǎn)的安全度和勞動效率是我國現(xiàn)階段的發(fā)展目標(biāo)。

首先，加速建立采礦設(shè)備智能化發(fā)展體系與機(jī)制，結(jié)合和運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)、軟件、采礦的數(shù)據(jù)和模型以及調(diào)度優(yōu)化和全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）技術(shù)，構(gòu)成了礦山生產(chǎn)智能化采礦系統(tǒng)。

其次，利用智能采礦機(jī)器人系統(tǒng)技術(shù)，使采礦機(jī)器人進(jìn)行聯(lián)合開采，形成礦山開采作業(yè)完整體系。

采礦系統(tǒng)以數(shù)字化、智能化的發(fā)展為基礎(chǔ)，最終以礦山系統(tǒng)的智能化為目標(biāo)。盡管目前與國外先進(jìn)技術(shù)還有差距，盡管人員目前對數(shù)字化、智能化采礦設(shè)備的發(fā)展不定期心存疑慮，但是我們可以吸取國外在這些方面取得的進(jìn)展和經(jīng)營優(yōu)勢的經(jīng)驗，結(jié)合我國實情及市場發(fā)展走向，我相信要不了多久，數(shù)字化和智能化將成為我國采礦設(shè)備發(fā)展的主要方向。并且很快將會成為現(xiàn)實。

本文指出采礦設(shè)備發(fā)展的大趨勢為大型化和智能化發(fā)展方向，初步探索了我國礦山機(jī)械設(shè)備的發(fā)展之路。本文主要觀點(diǎn)：第一，應(yīng)加快主要采礦設(shè)備大型化的研發(fā)制造及投入應(yīng)用；第二，應(yīng)逐步構(gòu)建及形成生產(chǎn)智能化采礦系統(tǒng)，并將智能機(jī)器人系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用到采礦方面做為研究方向，最終實現(xiàn)采礦技術(shù)的智能化。