劉闖

摘 要：當(dāng)前，我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度不斷加快，工業(yè)生產(chǎn)也逐步實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代化發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中對(duì)各種礦物能源的需求越來越大。為了滿足當(dāng)前社會(huì)對(duì)能源的需求，礦業(yè)開采積極引進(jìn)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)的自動(dòng)化和智能化發(fā)展。但從發(fā)展現(xiàn)狀來看，選礦自動(dòng)化發(fā)展過程中仍存在諸多問題，影響了該行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。這主要是因?yàn)檫x礦工作本身具有較強(qiáng)的復(fù)雜性，是諸多專業(yè)的交叉點(diǎn)，同時(shí)在工作中還會(huì)運(yùn)用到許多大型的機(jī)械設(shè)備，需要借助各種計(jì)算機(jī)軟件工程，因此，工作中所面臨的突發(fā)問題較多，對(duì)選礦工作人員的綜合素質(zhì)以及專業(yè)素質(zhì)要求較高?；诖?，相關(guān)人員必須引起高度重視，切實(shí)解決發(fā)展問題，做好技術(shù)突破。

關(guān)鍵詞：礦業(yè);選礦自動(dòng)化;發(fā)展現(xiàn)狀

中圖分類號(hào)：TD353文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-5168（2021）05-0075-03

Abstract： At present， my country's economic development is accelerating， and industrial production has gradually achieved modern development. The demand for various mineral energy sources in industrial production activities is increasing.? In order to meet the current social demand for energy， mining mining actively introduces modern science and technology to promote the development of industry automation and intelligence.? However， from the perspective of development status， there are still many problems in the development process of mineral processing automation， which affect the sustainable development of the industry.? This is mainly because the ore dressing work itself has strong complexity and is the intersection of many professions. At the same time， many large-scale machinery and equipment are used in the work， which requires the help of various computer software projects.? There are many unexpected problems， and the requirements for the comprehensive quality and professional quality of the beneficiation staff are relatively high. Based on this， relevant personnel must pay great attention to solve development problems and make technological breakthroughs.

Keywords： mining industry;mineral processing automation;development status

在現(xiàn)代礦業(yè)發(fā)展中，選礦自動(dòng)化技術(shù)尤為重要。在礦業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，工作人員面臨的工作環(huán)境極為惡劣，如果長(zhǎng)期處于這種環(huán)境下，會(huì)對(duì)工作人員身體造成嚴(yán)重?fù)p害，誘發(fā)多種職業(yè)疾病。同時(shí)，選礦工作流程比較復(fù)雜，需要企業(yè)投入大量的人力資源以及設(shè)備資源。但是，如果在工作中引入自動(dòng)化技術(shù)，就可以切實(shí)解決上述問題。自動(dòng)化技術(shù)以計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)為載體，工作人員只需在計(jì)算機(jī)上設(shè)置相關(guān)程序，就可以對(duì)整個(gè)工作進(jìn)行實(shí)時(shí)操控，全程機(jī)械化的作業(yè)可以讓工作流程更加簡(jiǎn)潔，有效提升工作質(zhì)量，減少各方面的成本投入。在現(xiàn)代社會(huì)中，礦產(chǎn)企業(yè)要想在激烈的行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出，就必須提高自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用比例，減少成本，提升工作質(zhì)量。

1 選礦自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

相對(duì)于西方發(fā)達(dá)國(guó)家，我國(guó)的礦業(yè)活動(dòng)起步比較晚，自動(dòng)化水平較低。但是，近年來，我國(guó)在選礦技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展速度不斷加快，且取得了諸多成就[1]。一些礦產(chǎn)企業(yè)不斷提高選礦工作的自動(dòng)化水平，利用一些新技術(shù)，例如，磨機(jī)負(fù)荷在線檢測(cè)技術(shù)、粒度分析技術(shù)、圖像處理技術(shù)以及自動(dòng)獲取磨礦變量信息的技術(shù)等。但目前，選礦自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用過程中仍然存在一些發(fā)展問題。

首先，即使運(yùn)用了選礦自動(dòng)化技術(shù)，工作質(zhì)量和工作效率仍然比較低。這主要是因?yàn)檫x礦工作環(huán)境比較惡劣，而傳感器本身是比較敏感的，惡劣的環(huán)境不僅會(huì)影響傳感器數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性，而且會(huì)導(dǎo)致傳感器的使用壽命大大縮短。

其次，選礦工作中所使用到的機(jī)械設(shè)備需要精心維護(hù)，但日常保養(yǎng)成本較高。機(jī)械設(shè)備在使用過程中是通過計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程操控的，計(jì)算機(jī)不僅容易受到病毒攻擊，而且容易發(fā)生網(wǎng)絡(luò)中斷的情況，導(dǎo)致設(shè)備工作中斷，引發(fā)一系列問題，需要工作人員花費(fèi)大量時(shí)間排查檢修[2]。

再次，在選礦工作中傳感器工作質(zhì)量差、效率低。傳感器在具體作業(yè)中所獲取的數(shù)據(jù)精確度不高，存在較大的數(shù)值誤差，這對(duì)選礦工作造成了一定的負(fù)面影響。同時(shí)，傳感器的使用壽命比較短，經(jīng)常發(fā)生各種故障，嚴(yán)重影響了選礦工作的效率。

最后，對(duì)選礦自動(dòng)化控制方面的設(shè)計(jì)還不夠科學(xué)，主要體現(xiàn)在自動(dòng)化控制系統(tǒng)無(wú)法長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行作業(yè)，具體的程序設(shè)計(jì)也缺乏針對(duì)性，導(dǎo)致自動(dòng)化控制系統(tǒng)未能在選礦工作中充分發(fā)揮出自身價(jià)值。

2 提高選礦工作自動(dòng)化發(fā)展水平的具體策略

2.1 不斷提高傳感器的工作質(zhì)量，推動(dòng)傳感器運(yùn)轉(zhuǎn)朝著現(xiàn)代化方向發(fā)展

在選礦工作中，加強(qiáng)傳感器的技術(shù)創(chuàng)新尤為重要，通過不斷完善傳感器的功能，可以提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和效率。因此，在選礦工作中必須不斷加強(qiáng)傳感器的研究工作，推動(dòng)傳感器朝著智能化、現(xiàn)代化的方向發(fā)展，實(shí)現(xiàn)傳感器穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，并且最大限度地保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

首先，在傳感器研發(fā)和創(chuàng)新工作中，工作人員必須要準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)傳感器在工作中的作用，了解傳感器的三大基本要素，即傳感器、感知對(duì)象以及用戶。

其次，充分利用現(xiàn)代化信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)，促進(jìn)傳感器的數(shù)字化、自動(dòng)化及智能化發(fā)展。同時(shí)，利用這些技術(shù)推動(dòng)選礦工作朝著虛擬化的方向發(fā)展，改善惡劣的工作環(huán)境，以此來延長(zhǎng)傳感器的使用壽命，減少設(shè)備方面的成本投入。

再次，工作人員還要加強(qiáng)對(duì)傳感器雙向數(shù)據(jù)輸入以及多項(xiàng)數(shù)據(jù)輸入的研究，以保證傳感器在惡劣工作環(huán)境下數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和準(zhǔn)確性[3]。

2.2 優(yōu)化全方位控制體系

在推動(dòng)選礦工作自動(dòng)化發(fā)展的過程中，工作人員要充分利用好各種控制系統(tǒng)，嚴(yán)格遵循控制系統(tǒng)的工作原理，從而實(shí)現(xiàn)選礦活動(dòng)的自動(dòng)化發(fā)展。在自動(dòng)化的體系下，選礦工作仍然會(huì)出現(xiàn)諸多問題，因而，在構(gòu)建和優(yōu)化自動(dòng)化控制體系時(shí)，工作人員需要著重加強(qiáng)以下幾方面的建設(shè)。

首先，優(yōu)化控制活動(dòng)。優(yōu)化控制活動(dòng)是指礦產(chǎn)企業(yè)在經(jīng)營(yíng)發(fā)展過程中要注重經(jīng)濟(jì)效益并做好控制工作，而經(jīng)濟(jì)效益是通過完善的管控制度來實(shí)現(xiàn)的，因此，在管理時(shí)，工作人員必須要設(shè)計(jì)科學(xué)的集散系統(tǒng)設(shè)定值，以確定后期選礦工作自動(dòng)化控制的方向。

其次，加強(qiáng)智能控制。智能控制活動(dòng)是對(duì)傳統(tǒng)控制活動(dòng)的發(fā)展和完善，因此，不能將其和傳統(tǒng)控制活動(dòng)完全割裂開來，在某些領(lǐng)域仍然需要借助一些常規(guī)的理論來指導(dǎo)實(shí)踐活動(dòng)的開展。智能化自動(dòng)控制的對(duì)象主要是一些閉環(huán)的自動(dòng)控制活動(dòng)，即人工操作難度大且無(wú)法高質(zhì)量完成的非結(jié)構(gòu)化、多數(shù)據(jù)、不確定的控制活動(dòng)。因?yàn)檫@些控制活動(dòng)比較復(fù)雜，其中涉及的數(shù)據(jù)計(jì)算較多，利用以計(jì)算機(jī)為主的自動(dòng)化控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理效率更高、結(jié)果更加準(zhǔn)確。

再次，模型預(yù)測(cè)控制。在選礦工作中，工作人員需要通過模型預(yù)測(cè)控制來建立相關(guān)數(shù)學(xué)模型，但這種模型的建立是非常難的。因?yàn)樵诮⑦^程中，每一個(gè)數(shù)據(jù)都必須準(zhǔn)確，需要將具體的情況和具體數(shù)據(jù)相聯(lián)系，這樣才能指導(dǎo)各種實(shí)踐活動(dòng)順利開展。因此，在研究中，工作人員必須要加強(qiáng)這方面的建設(shè)，不斷進(jìn)行技術(shù)突破[4]。

2.3 不斷提高破碎自動(dòng)化控制水平

在選礦工作中，第一個(gè)環(huán)節(jié)是對(duì)所選的礦物質(zhì)進(jìn)行破碎化處理，而破碎化處理僅靠人工是無(wú)法完成的，需要借助自動(dòng)化的機(jī)械設(shè)備按照相關(guān)程序進(jìn)行破碎（見圖1）。與人工操作相比，自動(dòng)化處理技術(shù)的處理質(zhì)量更高，且可以減少人力資源投入，節(jié)約成本。在運(yùn)用該技術(shù)時(shí)，工作人員應(yīng)根據(jù)礦物的特點(diǎn)、礦物質(zhì)需要破碎的粗細(xì)程度以及內(nèi)部粗細(xì)分布數(shù)據(jù)選擇合適的破碎技術(shù)，根據(jù)礦物質(zhì)的用途制定對(duì)應(yīng)的破碎項(xiàng)目，借助計(jì)算機(jī)軟件程序進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理，切實(shí)提高工作質(zhì)量。因此，工作人員須不斷優(yōu)化碎礦和磨礦之間的負(fù)荷配置，在運(yùn)用過程中，工作人員應(yīng)該盡量使用連鎖控制技術(shù)，在使用之前，還需要對(duì)相關(guān)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，一旦發(fā)生任何故障，要馬上停止作業(yè)。

2.4 加強(qiáng)磨礦自動(dòng)化控制水平

磨礦是選礦的又一重要環(huán)節(jié)，該環(huán)節(jié)主要是對(duì)已經(jīng)破碎的礦物質(zhì)進(jìn)行后期處理。在這一環(huán)節(jié)，工作人員必須要提前做好原料的選擇工作，根據(jù)礦物質(zhì)的后期用途設(shè)置磨礦機(jī)的相關(guān)參數(shù)，例如，磨礦的濃度、分級(jí)溢流濃度等[5]。磨礦工作屬于一種非線性的工作，在工作過程中，即使工作人員按照正確的操作流程及數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)進(jìn)行操作（見圖2），但最終獲得的磨礦效果仍可能不理想，這主要是因?yàn)樵谀サV活動(dòng)中存在較強(qiáng)的耦合性，這種耦合性會(huì)影響機(jī)械設(shè)備的控制效率。針對(duì)這種情況，工作人員應(yīng)該在PID（Proportional Integral Derivative）控制活動(dòng)中引入模糊控制回路。同時(shí)，工作人員還可以在自動(dòng)控制系統(tǒng)中安裝電耳，這樣在發(fā)生事故時(shí)就可以及時(shí)進(jìn)行解決。另外，還可以通過儀表檢測(cè)的技術(shù)手段來解決磨礦自動(dòng)化控制中的問題，在后期研究工作中，工作人員應(yīng)不斷提高儀表檢測(cè)器的靈敏度，從而不斷提高實(shí)際工作效率。

2.5 加強(qiáng)浮選過程中的自動(dòng)化控制活動(dòng)

在浮選活動(dòng)中引入自動(dòng)化控制系統(tǒng)可以大大提高浮選工作的質(zhì)量。浮選工作主要是工作人員自行操作，如果工作人員的專業(yè)素質(zhì)較差，那么浮選出來的礦物質(zhì)則無(wú)法達(dá)到相關(guān)要求。而自動(dòng)化控制系統(tǒng)可以避免這一問題，工作人員只需要輸入具體的數(shù)據(jù)，機(jī)械設(shè)備就可以根據(jù)浮選要求對(duì)礦物進(jìn)行準(zhǔn)確判斷，浮選出符合要求的礦物質(zhì)。目前，在這一領(lǐng)域運(yùn)用的主要是流量控制浮選方法，對(duì)電磁閥等設(shè)備進(jìn)行操控[6]。

3 結(jié)語(yǔ)

我國(guó)礦產(chǎn)資源會(huì)隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展不斷減少，而這會(huì)讓礦產(chǎn)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)越來越激烈，因此，除了要不斷開發(fā)新能源以外，還要不斷提高礦產(chǎn)資源的利用率。因此，選礦企業(yè)應(yīng)該抓住選礦自動(dòng)化技術(shù)這一機(jī)遇，積極引進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)手段，深化選礦環(huán)節(jié)的改革，實(shí)現(xiàn)技術(shù)革新，從而提高選礦工作的質(zhì)量和效率。在選礦活動(dòng)朝著自動(dòng)化方向發(fā)展的同時(shí)，也要加大現(xiàn)代信息技術(shù)的研究力度，做好信息資源的開發(fā)工作，將微電子以及計(jì)算機(jī)技術(shù)引入選礦工作中，通過這些途徑推動(dòng)選礦企業(yè)朝著集約化的方向發(fā)展。

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