邵，殷鵬飛，葉凡，雷汪

（武漢科技大學(xué)，湖北 武漢 430081）

目前選礦的技術(shù)是較為成熟的，因此其在礦山開采當中應(yīng)用廣泛，但是通過對其結(jié)構(gòu)進行分析和探討后認為對其進行優(yōu)化可以使得其采礦效果得到有效的提升，目前在某些地區(qū)存在著參數(shù)設(shè)計不夠合理的情況，使得礦石的貧化率較高，影響到采礦的進行，如果這個問題遲遲得不到解決，就會使得選礦的結(jié)構(gòu)參數(shù)受到影響，因此我們必須對于參數(shù)進行優(yōu)化，對于選礦的爆破參數(shù)進行研究。要加強可靠性試驗和仿真試驗、電子技術(shù)、系統(tǒng)和運用工程、計算機應(yīng)用技術(shù)、機械設(shè)備、控制技術(shù)等業(yè)務(wù)，在相關(guān)專業(yè)得到顯著性成果，并且保持國內(nèi)先進水平。

1 選礦控制技術(shù)的發(fā)展分析

1.1 破碎過程控制

破碎機是生產(chǎn)過程中的重要設(shè)備，具有粒度均勻、耗能少、產(chǎn)量高和破碎比高的特征，經(jīng)過多年的改進與發(fā)展，破碎系統(tǒng)和設(shè)備取得了長足的發(fā)展。國內(nèi)外很多廠商都對設(shè)備進行了完善和改進，取得了良好的效果，推出了節(jié)能、可靠和高效的產(chǎn)品。在破碎設(shè)備上配置了自動控制裝備和檢測儀表，從而達到了提高產(chǎn)量、穩(wěn)定操作和設(shè)備保護的目的。我國礦山現(xiàn)有破碎機以20世紀70年代老設(shè)備居多，并一直在生產(chǎn)中發(fā)揮著重要的作用。若對這些老設(shè)備進行自動化改造，實現(xiàn)自動控制，具有現(xiàn)實意義。

1.2 磨礦過程控制

在選礦工藝中，磨礦作業(yè)是一個必不可少的重要工藝環(huán)節(jié)，其工作狀態(tài)的好壞對選礦工藝指標、能源消耗以及生產(chǎn)成本的影響至關(guān)重要，直接關(guān)系到選礦生產(chǎn)的處理能力、磨礦產(chǎn)品的質(zhì)量，對后續(xù)作業(yè)的指標乃至整個選礦廠的經(jīng)濟技術(shù)指標有很大的影響。為了充分挖掘磨礦分級作業(yè)的內(nèi)在潛力，尋求高效的有效途徑，對磨礦分級自動控制的試驗研究具有十分重要的意義。磨礦系統(tǒng)有4個主要的技術(shù)的指標：球磨機臺時處理量、磨礦粒度、磨礦濃度和溢流濃度。影響這些技術(shù)指標除了原礦性質(zhì)以外，還與排礦水量、返砂水量、磨機充填率等因素有關(guān)。磨礦作業(yè)是一個十分繁瑣的過程中，具有很強的耦合性，只依據(jù)單輸出和單輸入的PID很難對回路進行有效的控制，因此，應(yīng)該使用模糊控制器，保證回路能夠協(xié)調(diào)的工作，最終實現(xiàn)整個系統(tǒng)的自動化操作。

1.3 爆破過程控制

炮孔的布置形式就是指在爆破參數(shù)的條件規(guī)定下如何對于炮孔進行相對位置的指定，使得其能夠更好的發(fā)揮出爆破效應(yīng)來，主要遵循的原則是，第一保證邊孔是有效爆破的，第二在邊界約束條件下來確定孔底的深度，第三是要使得邊孔要相等，為了使得炸藥的能量得到有效的釋放，排和排之間要按照交錯的炮孔布置模式。同時要進行動態(tài)調(diào)整，從后臺對炮孔排布提供建議，從而達到節(jié)約能源，降低損耗的目的。同時這樣可以使管理者也能及時的了解到爆破情況，為下一步有效配置打下堅實的基礎(chǔ)。

起爆方式對于最后的爆破效果有著非常重要的影響，我們在對于爆破的孔網(wǎng)參數(shù)進行設(shè)定的時候，采用的是不同的起爆方式，實驗證明，爆破的效果是有著較大的差異的。在我們進行投產(chǎn)的最開始的階段，主要是利用傳統(tǒng)的扇形方式來進行的起爆，但是經(jīng)過我們多年的生產(chǎn)實踐表明，在孔口進行起爆的效果是較差的，其大塊率比較高。因此我們主要對于起爆方式進行了大規(guī)模的改進，不再采用傳統(tǒng)的孔口起爆方式而利用微差毫秒起爆技術(shù)，利用雷管的聚能效應(yīng)來進行反向起爆，這樣就使得孔口起爆的弊端得到避免。因為起爆點的前方進行了裝藥，因此使得爆轟的氣體產(chǎn)物可以向介質(zhì)進行做功，爆轟氣體可以使得孔洞內(nèi)的氣體進行相對的膨脹，使得介質(zhì)的靜態(tài)作用變大，可以讓炸藥的能量利用率大大提升，使得大塊的巖石得到了充分的破碎，有利于實現(xiàn)高精度放礦。

1.4 浮選過程控制

我們在浮選的時候一直采用的是截止品位的方式，但是這樣的方式存在一定的弊端，一般來說其出礦主要分為兩大階段，第一階段放出的礦石主要是純礦，在一起放至數(shù)量達到一定值時就要出現(xiàn)廢石。第二個階段是礦石和廢石進行摻雜放出，因此又叫其為貧化放出，在貧化放出的這個階段，在浮選進行當中，沸石的含量不斷增大，在其達到截止品味的時候，我們要進行停止浮選，這樣利用截止品位的方式可以使得單步距的礦石量得到有效的提升，但是在每個步距都會放出大量的廢石，使得最終的廢石混入量是較大的，使得最終我們得到的礦石貧化率較高，因此我們必須要解決廢石混入率高這個問題，這樣才能使得截止品位浮選得到優(yōu)化與改進。

2 選礦自動化控制系統(tǒng)的進展探討

2.1 總線控制

目前我國的能源浪費的情況比較嚴重，使得供需不夠平衡而引起嚴重的經(jīng)濟損失，解決這些問題的主要方法就是通過合理有效的PLC算法來對于負荷進行優(yōu)化，為了使得發(fā)電負荷和損耗之間能夠保持動態(tài)平衡，需要建立更加科學(xué)的模型，以此來使得用戶的需求得到滿足。所以在PLC總線設(shè)備的普及率不同時，設(shè)備對于配礦場有著不同的影響，在PLC總線設(shè)備普及率較低的時候，設(shè)備進行充電可以將線路的運行效率提升，總損耗也較少，但是如果PLC總線設(shè)備普及率比較高時，就會使得整條線路上的電流過大，也會相應(yīng)的影響損耗，變壓器和線路的時候都會較高，這樣整條線路的運行成本非常高，同時也會影響到礦場正常的供電，所以對于PLC總線設(shè)備要進行控制，使其不會威脅到整個配礦場的運行。在發(fā)電和輸電的過程當中，能夠?qū)τ诘V場進行資源的調(diào)配，使其進行動態(tài)化的智能管理，有利于我們克服當前所面臨的一些困難與挑戰(zhàn)，實現(xiàn)電廠設(shè)備的自動化運行，提升供求的平衡性。但是目前來說，PLC總線設(shè)備的研究還沒有進行系統(tǒng)化，因此，各路專家正在抓緊對其進行研究和探討，希望利用更加先進的技術(shù)使得各設(shè)備之間可以實現(xiàn)高速通信，既能獨立工作也能集中控制，這樣就可以實現(xiàn)總線系統(tǒng)的科學(xué)化管理，PLC總線可以指揮一個很大的系統(tǒng)，每個部分對于其中相關(guān)技術(shù)的發(fā)展都有著極為重要的影響，比如說信息通訊技術(shù)就對于其管理產(chǎn)生了極為重要的影響，在全球范圍內(nèi)PLC總線技術(shù)越來越受到重視。

PLC現(xiàn)場總線接線較為簡便，通過雙絞線就可以進行多設(shè)備的連接，在進行新設(shè)備的加入時可以直接進行添加。PLC可以連接礦場的各種傳感器與控制器，同時其還可以很方便地實現(xiàn)觸摸屏的程序編寫，這樣就可以使得控制更加簡便，通過交換機來實現(xiàn)多個PLC節(jié)點的連接，最終實現(xiàn)優(yōu)化高效的控制。同時我們也可以看出來，在礦場當中，PLC和DCS進行結(jié)合可以有效的解決礦場控制系統(tǒng)中遇到的一些問題，目前來說，PLC有逐漸代替DCS系統(tǒng)的趨勢。

2.2 煤礦通信

目前煤礦通信系統(tǒng)在礦場應(yīng)用是極為廣泛的，因為其和PLC進行相關(guān)通訊可以盡量的減少人為的控制，實現(xiàn)自動化操作，同時對于礦場內(nèi)的一些關(guān)鍵性的設(shè)備，比如除塵設(shè)備和輸煤設(shè)備等可以有效的實現(xiàn)控制，減小控制室的面積，降低成本，同時使得維修維護的次數(shù)較少。利用分布式的設(shè)備進行控制與監(jiān)測有著極為重要的現(xiàn)實意義，在過去的發(fā)電系統(tǒng)中，主要采用發(fā)電機的功率調(diào)整來實現(xiàn)負荷的平衡運轉(zhuǎn)，但是在現(xiàn)代化的礦場中這樣是無法進行的，因為分布式的電源過多，它對于環(huán)境的因素變化是非常敏感的，如果系統(tǒng)無法做到它們之間的相互平衡，就可能會導(dǎo)致嚴重的事故，引起電機燒毀或者是大區(qū)域的停電。這就需要電力系統(tǒng)供電的設(shè)備有一定的電能儲存量，但是如果電儲存量較大，不僅在技術(shù)上有難度，也會使得整個礦場的運行效率降低，最好方法就是采用一些分布式的控制管理元件對電能進行存儲，隨時可以進行放出，解決供需之間的不平衡關(guān)系，實現(xiàn)資源的合理優(yōu)化調(diào)配。

為了避免這樣的設(shè)備對于礦場的運行造成較大的波動，管理人員可以利用自適應(yīng)的方式來進行煤礦通信設(shè)備的啟動停止控制，結(jié)合不同設(shè)備的相應(yīng)參數(shù)進行分層優(yōu)化來使得企業(yè)的各種設(shè)備運行更加的科學(xué)高效，它可以根據(jù)儲能設(shè)備的充電信息，進行動態(tài)調(diào)整，從后臺對供電提供建議，從而達到節(jié)約能源、降低損耗的目的。同時這樣可以使管理者也能及時的了解到礦場供電的情況，為礦場進行下一步有效配置打下堅實的基礎(chǔ)。

3 結(jié)語

在選礦技術(shù)改進中，各種錯誤數(shù)據(jù)需要認真的比對和分析，從而對其進行評估，因此作為工程師應(yīng)當具有一定的建模能力，使得測量效率提升，能夠?qū)⑾鄳?yīng)工具在精確測量中應(yīng)用，這樣有利于實現(xiàn)選礦方式的科學(xué)規(guī)劃與合理布局，其配合技術(shù)對于施工的發(fā)展來說具有極為重要的意義，因此需要對其技術(shù)進行進一步的優(yōu)化。

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