我國選礦自動化發(fā)展現(xiàn)狀及改善策略

劉闖

摘 要：當前，我國經(jīng)濟發(fā)展速度不斷加快，工業(yè)生產(chǎn)也逐步實現(xiàn)了現(xiàn)代化發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)活動中對各種礦物能源的需求越來越大。為了滿足當前社會對能源的需求，礦業(yè)開采積極引進現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，推動產(chǎn)業(yè)的自動化和智能化發(fā)展。但從發(fā)展現(xiàn)狀來看，選礦自動化發(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。這主要是因為選礦工作本身具有較強的復(fù)雜性，是諸多專業(yè)的交叉點，同時在工作中還會運用到許多大型的機械設(shè)備，需要借助各種計算機軟件工程，因此，工作中所面臨的突發(fā)問題較多，對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);選礦自動化;發(fā)展現(xiàn)狀

中圖分類號：TD353文獻標識碼：A文章編號：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，如果長期處于這種環(huán)境下，會對工作人員身體造成嚴重損害，誘發(fā)多種職業(yè)疾病。同時，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化技術(shù)，就可以切實解決上述問題。自動化技術(shù)以計算機和互聯(lián)網(wǎng)為載體，工作人員只需在計算機上設(shè)置相關(guān)程序，就可以對整個工作進行實時操控，全程機械化的作業(yè)可以讓工作流程更加簡潔，有效提升工作質(zhì)量，減少各方面的成本投入。在現(xiàn)代社會中，礦產(chǎn)企業(yè)要想在激烈的行業(yè)競爭中脫穎而出，就必須提高自動化技術(shù)的應(yīng)用比例，減少成本，提升工作質(zhì)量。

1 選礦自動化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

相對于西方發(fā)達國家，我國的礦業(yè)活動起步比較晚，自動化水平較低。但是，近年來，我國在選礦技術(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化水平，利用一些新技術(shù)，例如，磨機負荷在線檢測技術(shù)、粒度分析技術(shù)、圖像處理技術(shù)以及自動獲取磨礦變量信息的技術(shù)等。但目前，選礦自動化技術(shù)的應(yīng)用過程中仍然存在一些發(fā)展問題。

首先，即使運用了選礦自動化技術(shù)，工作質(zhì)量和工作效率仍然比較低。這主要是因為選礦工作環(huán)境比較惡劣，而傳感器本身是比較敏感的，惡劣的環(huán)境不僅會影響傳感器數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏蚀_性，而且會導(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械設(shè)備需要精心維護，但日常保養(yǎng)成本較高。機械設(shè)備在使用過程中是通過計算機遠程操控的，計算機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，需要工作人員花費大量時間排查檢修[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，這對選礦工作造成了一定的負面影響。同時，傳感器的使用壽命比較短，經(jīng)常發(fā)生各種故障，嚴重影響了選礦工作的效率。

最后，對選礦自動化控制方面的設(shè)計還不夠科學(xué)，主要體現(xiàn)在自動化控制系統(tǒng)無法長時間進行作業(yè)，具體的程序設(shè)計也缺乏針對性，導(dǎo)致自動化控制系統(tǒng)未能在選礦工作中充分發(fā)揮出自身價值。

2 提高選礦工作自動化發(fā)展水平的具體策略

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

在選礦工作中，加強傳感器的技術(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)臏蚀_性和效率。因此，在選礦工作中必須不斷加強傳感器的研究工作，推動傳感器朝著智能化、現(xiàn)代化的方向發(fā)展，實現(xiàn)傳感器穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，并且最大限度地保證數(shù)據(jù)的準確性。

首先，在傳感器研發(fā)和創(chuàng)新工作中，工作人員必須要準確認識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、感知對象以及用戶。

其次，充分利用現(xiàn)代化信息技術(shù)、計算機技術(shù)，促進傳感器的數(shù)字化、自動化及智能化發(fā)展。同時，利用這些技術(shù)推動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，工作人員還要加強對傳感器雙向數(shù)據(jù)輸入以及多項數(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)定性和準確性[3]。

2.2 優(yōu)化全方位控制體系

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

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

其次，加強智能控制。智能控制活動是對傳統(tǒng)控制活動的發(fā)展和完善，因此，不能將其和傳統(tǒng)控制活動完全割裂開來，在某些領(lǐng)域仍然需要借助一些常規(guī)的理論來指導(dǎo)實踐活動的開展。智能化自動控制的對象主要是一些閉環(huán)的自動控制活動，即人工操作難度大且無法高質(zhì)量完成的非結(jié)構(gòu)化、多數(shù)據(jù)、不確定的控制活動。因為這些控制活動比較復(fù)雜，其中涉及的數(shù)據(jù)計算較多，利用以計算機為主的自動化控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理效率更高、結(jié)果更加準確。

再次，模型預(yù)測控制。在選礦工作中，工作人員需要通過模型預(yù)測控制來建立相關(guān)數(shù)學(xué)模型，但這種模型的建立是非常難的。因為在建立過程中，每一個數(shù)據(jù)都必須準確，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)各種實踐活動順利開展。因此，在研究中，工作人員必須要加強這方面的建設(shè)，不斷進行技術(shù)突破[4]。

2.3 不斷提高破碎自動化控制水平

在選礦工作中，第一個環(huán)節(jié)是對所選的礦物質(zhì)進行破碎化處理，而破碎化處理僅靠人工是無法完成的，需要借助自動化的機械設(shè)備按照相關(guān)程序進行破碎（見圖1）。與人工操作相比，自動化處理技術(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。在運用該技術(shù)時，工作人員應(yīng)根據(jù)礦物的特點、礦物質(zhì)需要破碎的粗細程度以及內(nèi)部粗細分布數(shù)據(jù)選擇合適的破碎技術(shù)，根據(jù)礦物質(zhì)的用途制定對應(yīng)的破碎項目，借助計算機軟件程序進行數(shù)據(jù)分析處理，切實提高工作質(zhì)量。因此，工作人員須不斷優(yōu)化碎礦和磨礦之間的負荷配置，在運用過程中，工作人員應(yīng)該盡量使用連鎖控制技術(shù)，在使用之前，還需要對相關(guān)機械設(shè)備進行檢測，一旦發(fā)生任何故障，要馬上停止作業(yè)。

2.4 加強磨礦自動化控制水平

磨礦是選礦的又一重要環(huán)節(jié)，該環(huán)節(jié)主要是對已經(jīng)破碎的礦物質(zhì)進行后期處理。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)置磨礦機的相關(guān)參數(shù)，例如，磨礦的濃度、分級溢流濃度等[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)計進行操作（見圖2），但最終獲得的磨礦效果仍可能不理想，這主要是因為在磨礦活動中存在較強的耦合性，這種耦合性會影響機械設(shè)備的控制效率。針對這種情況，工作人員應(yīng)該在PID（Proportional Integral Derivative）控制活動中引入模糊控制回路。同時，工作人員還可以在自動控制系統(tǒng)中安裝電耳，這樣在發(fā)生事故時就可以及時進行解決。另外，還可以通過儀表檢測的技術(shù)手段來解決磨礦自動化控制中的問題，在后期研究工作中，工作人員應(yīng)不斷提高儀表檢測器的靈敏度，從而不斷提高實際工作效率。

2.5 加強浮選過程中的自動化控制活動

在浮選活動中引入自動化控制系統(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)則無法達到相關(guān)要求。而自動化控制系統(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)，機械設(shè)備就可以根據(jù)浮選要求對礦物進行準確判斷，浮選出符合要求的礦物質(zhì)。目前，在這一領(lǐng)域運用的主要是流量控制浮選方法，對電磁閥等設(shè)備進行操控[6]。

3 結(jié)語

我國礦產(chǎn)資源會隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展不斷減少，而這會讓礦產(chǎn)市場的競爭越來越激烈，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)該抓住選礦自動化技術(shù)這一機遇，積極引進自動化技術(shù)手段，深化選礦環(huán)節(jié)的改革，實現(xiàn)技術(shù)革新，從而提高選礦工作的質(zhì)量和效率。在選礦活動朝著自動化方向發(fā)展的同時，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，將微電子以及計算機技術(shù)引入選礦工作中，通過這些途徑推動選礦企業(yè)朝著集約化的方向發(fā)展。

參考文獻：

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