淺談礦業(yè)新形勢下選礦自動化技術(shù)應(yīng)用及建議

趙宇航 山東省招遠(yuǎn)市靈山金礦

當(dāng)前階段所開展的礦山開采工作所應(yīng)用的選礦技術(shù)相對成熟，主要是在科學(xué)技術(shù)的支持下針對礦山結(jié)構(gòu)開展分析工作，在此基礎(chǔ)上展開優(yōu)化研究，主要是為了能夠提高礦產(chǎn)資源開發(fā)以及利用的效率。選礦自動化技術(shù)在實際當(dāng)中的應(yīng)用具體來說就是利用信息檢測技術(shù)來實現(xiàn)選礦整個過程的自動化控制，這樣便能夠有效降低人工選礦模式應(yīng)用所產(chǎn)生的成本負(fù)擔(dān)，所以選礦自動化技術(shù)在當(dāng)前階段呈現(xiàn)出了良好的發(fā)展態(tài)勢。

一、選礦自動化技術(shù)應(yīng)用的現(xiàn)狀

當(dāng)前階段對于選礦自動化技術(shù)的應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

（一）破碎作業(yè)系統(tǒng)的自動化控制

破碎設(shè)備在礦山工作當(dāng)中的應(yīng)用非常常見，現(xiàn)階段各大設(shè)備廠商開始不斷加大力度進(jìn)行破碎設(shè)備自動化配置系統(tǒng)的優(yōu)化與改進(jìn)，該系統(tǒng)的應(yīng)用能夠利用電腦監(jiān)控對破碎工作開展的穩(wěn)定性與流暢性進(jìn)行控制，以此來實現(xiàn)高效節(jié)能。主要的應(yīng)用原理是對相應(yīng)的破碎設(shè)備或者是傳輸系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)儀器的安裝，包括控制儀器、檢測儀器和監(jiān)控儀器等，以此來進(jìn)行自動控制以及自動化進(jìn)行破碎尺寸的調(diào)節(jié)，除此之外也能夠自動化調(diào)節(jié)給礦量，對設(shè)備運行過程中所表現(xiàn)的狀態(tài)以及各方面參數(shù)給予自動監(jiān)測。

當(dāng)前階段的自動控制同樣被廣泛地應(yīng)用在大型新建選廠當(dāng)中，比如金堆城鉬業(yè)公司的萬噸選廠便加強(qiáng)了對高壓輥磨機(jī)的應(yīng)用，在此基礎(chǔ)上，相關(guān)的工作人員只需要在集控室當(dāng)中便能夠進(jìn)行設(shè)備的調(diào)試和運行控制，很大程度降低了對人力的投入，在良好的工作環(huán)境下也能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)能的更進(jìn)一步提升。還有相關(guān)公司通過對自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用開展破碎作業(yè)，在此系統(tǒng)的支持下，破碎工作的整體效率得到了更進(jìn)一步的提升。從這些案例當(dāng)中能夠看出，破碎設(shè)備在現(xiàn)代化先進(jìn)傳感器和檢測系統(tǒng)的引導(dǎo)下不斷發(fā)展與進(jìn)步，后續(xù)破碎設(shè)備很有可能會實現(xiàn)無人破碎。

（二）磨礦分級作業(yè)系統(tǒng)的自動化控制

磨礦分級為選礦作業(yè)開展過程中最重要的一項內(nèi)容，只有保證磨礦作業(yè)系統(tǒng)各方面參數(shù)的穩(wěn)定性與正確性，才能夠為后續(xù)磨礦產(chǎn)品的質(zhì)量合格提供相應(yīng)的保障，保證后續(xù)的選別作業(yè)開展效果得到增強(qiáng)。所以說，對磨礦環(huán)節(jié)的自動化精確控制的重要性不言而喻。

選礦廠對各方面參數(shù)給予有效的控制來獲取想要的細(xì)度，其中包括磨機(jī)轉(zhuǎn)速、給礦量以及補(bǔ)水量等。在這個過程中，通過對自動化技術(shù)的應(yīng)用便能夠使所應(yīng)用的手段更加多元化，在此基礎(chǔ)上對磨機(jī)給予有效監(jiān)測監(jiān)控，獲取更為全面的信息，對所獲取的各方面參數(shù)和數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，便能夠了解其存在的問題，以此來做好磨機(jī)工作狀態(tài)的調(diào)整工作，使其能夠更好地投入到應(yīng)用當(dāng)中，保證系統(tǒng)運行的平穩(wěn)性，各方面指標(biāo)能夠達(dá)到最優(yōu)。當(dāng)前階段，較為常用的球磨機(jī)自動化系統(tǒng)比如磨機(jī)工作狀態(tài)的在線監(jiān)測、調(diào)控補(bǔ)加水以及礦漿濃度等，依據(jù)所獲取的數(shù)據(jù)對設(shè)備工作狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整。

（三）選別作業(yè)系統(tǒng)的自動化控制

傳統(tǒng)對選礦作業(yè)系統(tǒng)進(jìn)行的藥劑加入主要依靠的是相關(guān)工作人員的實踐經(jīng)驗，此種模式下通常都是最后的指標(biāo)產(chǎn)生或者是發(fā)生了跑冒滴漏的情況才進(jìn)行調(diào)整，使得一些有應(yīng)用價值的礦物由于不能夠給予及時回收利用，產(chǎn)生了較為嚴(yán)重的資源浪費，其在滯后性方面的特點表現(xiàn)較為突出。而通過對自動化技術(shù)設(shè)備的合理應(yīng)用便能夠有效防止此類問題的發(fā)生，同時也有利于工藝流程的更進(jìn)一步優(yōu)化，使選別效率得到整體上的提升。當(dāng)前階段應(yīng)用較為廣泛的自動化設(shè)備包括在線粒度檢測以及在線元素分析等。通過對在線元素檢測相關(guān)儀器的應(yīng)用便能夠獲取各個階段元素含量相關(guān)信息，相關(guān)的工作人員從所獲取的數(shù)據(jù)信息當(dāng)中能夠明確其中存在的問題，查明導(dǎo)致問題的原因，在此基礎(chǔ)上制定針對性的解決方案，比如應(yīng)用自動加藥系統(tǒng)以及進(jìn)行礦漿液位或者是濃度的調(diào)節(jié)，以此來提高浮選選別的效果狀態(tài)，更進(jìn)一步提高有用礦物的回收率，有效減少互含指標(biāo)。

（四）產(chǎn)品和尾礦疏松的自動化控制

在濃縮池當(dāng)中進(jìn)行相關(guān)儀器設(shè)備的安裝，包括監(jiān)控設(shè)備以及濃度監(jiān)測儀等，這樣便能夠獲取相關(guān)數(shù)據(jù)信息，通過計算機(jī)系統(tǒng)便能夠展開各方面信息數(shù)據(jù)的分析以及判斷，在此基礎(chǔ)上便可以進(jìn)行調(diào)節(jié)指令的自動化輸出，以此來對液位展開自動化調(diào)節(jié)，同時也能夠依據(jù)濃度進(jìn)行礦漿流量的調(diào)節(jié)，有效避免了人工調(diào)節(jié)容易出現(xiàn)的不及時以及淤塞情況。

尾礦輸送能夠在自動化設(shè)備的支持下有效展開礦漿量自動分流的分配工作，使渣漿泵的工作負(fù)荷得到最良好的匹配，防止由于負(fù)荷太大而對設(shè)備造成較為不利的影響。

上述各項系統(tǒng)所應(yīng)用的相關(guān)自動化設(shè)備儀器共同組成了具有綜合性的自動化體系設(shè)備，通過計算機(jī)系統(tǒng)的支持來做好每一個部分模塊的集成工作，這樣便形成了更為完善的選礦廠自動化體系，從而能夠?qū)x礦廠開展整體的自動化信息集成處理工作，相關(guān)的工作人員能夠?qū)λ@取的數(shù)據(jù)給予深入的探析，在此基礎(chǔ)上對自動化體系模塊給予更進(jìn)一步的優(yōu)化與完善，實現(xiàn)選礦廠整體所擁有數(shù)據(jù)的高度分析，根據(jù)實際需求來實現(xiàn)調(diào)度的統(tǒng)一，做到全方位的調(diào)節(jié)以及監(jiān)控，并且也能夠更好地了解生產(chǎn)成本信息，促進(jìn)生產(chǎn)指標(biāo)的整體優(yōu)化。

二、當(dāng)前階段我國自動化技術(shù)狀況和存在的問題

在二十世紀(jì)八十年代我國便加強(qiáng)了對選礦自動化技術(shù)的應(yīng)用，一直以來，一部分礦山在成本效益方面并沒有給予足夠的重視，對科技方面的投入不夠，常常會出現(xiàn)投入成本高并且效率低下等情況。近些年來，人們逐漸意識到了自動化技術(shù)的重要作用，對此項技術(shù)給予的重視程度越來越高，現(xiàn)階段，絕大多數(shù)的新建礦山都會采用加強(qiáng)自動化投入的方式來實現(xiàn)成本的降低，獲取更為可觀的經(jīng)濟(jì)效益。比如當(dāng)前階段的紫金礦業(yè)對其的下屬礦山不斷加大力度開展自動化系統(tǒng)的建設(shè)以及推廣工作，很大程度上提高了本有的裝備以及自動化水平。雖然如此，但是從總體情況來看，我國選礦自動化技術(shù)發(fā)展還是存在相應(yīng)的不足之處，在以下方面的表現(xiàn)較為突出。

（一）設(shè)計缺乏合理性

從實際角度來說，我國礦山資源的儲量大小之間存在相應(yīng)的差異，種類比較多，對于礦石品位的入選不具備足夠的穩(wěn)定性，在選礦自動化方面有著較為嚴(yán)格的要求，此種現(xiàn)狀的存在使得實際所開展的自動化設(shè)計工作常常和建廠的設(shè)計之間不夠匹配，同時在此方面所展開的研究工作較少，缺乏足夠的專業(yè)性，使得設(shè)備與實際之間不能夠建立有效的銜接，在運營的過程中常常會發(fā)生各種各樣的問題，控制效果不能夠達(dá)到預(yù)期，所應(yīng)用的儀表儀器不具備足夠的針對性，同時其適應(yīng)性方面也存在著相應(yīng)的不足。

（二）傳感器材性能不佳

傳感器材在所應(yīng)用的選礦設(shè)備當(dāng)中占據(jù)非常重要的地位，其為最具關(guān)鍵性的組件，但是實際當(dāng)中對其的安裝具有較強(qiáng)的復(fù)雜性，其精度不能夠滿足實際需求，所傳輸數(shù)據(jù)的質(zhì)量以及可靠性不夠，實際對其應(yīng)用的效果往往達(dá)不到預(yù)期。

（三）缺少足夠的選礦自動化技術(shù)人才

因為自動化設(shè)備以及計算機(jī)控制在實際當(dāng)中的應(yīng)用要求具有較強(qiáng)的專業(yè)性，需要應(yīng)用的過程中能夠擁有專業(yè)人員做好維護(hù)工作，而對當(dāng)前階段的實際情況來看，一部分礦山并不擁有足夠的人才儲備，在實際問題出現(xiàn)時，往往不能夠第一時間開展維護(hù)工作，最終導(dǎo)致數(shù)據(jù)獲取受限或者是獲取的數(shù)據(jù)沒有價值，設(shè)備和系統(tǒng)出現(xiàn)了較為嚴(yán)重的故障，對于選礦自動化的應(yīng)用失去信心。此外，在自動化方面所給予的重視程度不夠，沒有充分意識到專業(yè)人才培養(yǎng)的重要性，對科技技術(shù)不能夠給予及時的革新，導(dǎo)致所應(yīng)用的技術(shù)不能夠很好地迎合時代發(fā)展的步伐，不能夠?qū)ψ詣踊幸粋€充分的了解與把握，實際所開展的礦業(yè)開發(fā)工作更多依靠的是資源優(yōu)勢，并沒有對所應(yīng)用的技術(shù)給予深入的探索與研究。

（四）資源和管理因素的制約

對于我國本有的礦產(chǎn)資源狀況來看，其特點主要表現(xiàn)在貧、細(xì)以及雜等，大部分礦山的規(guī)模較小，生產(chǎn)周期較短，一部分的老礦山開始呈現(xiàn)出了資源瓶頸的態(tài)勢，對自動化技術(shù)的應(yīng)用需要投入較多的成本，對其的應(yīng)用會遇到較多的困難；并且，在礦業(yè)開發(fā)方面所擁有的政策主要針對了礦產(chǎn)開發(fā)指標(biāo)方面的規(guī)定，缺少鼓勵技術(shù)引進(jìn)方面的相關(guān)內(nèi)容。

我國當(dāng)前階段的選礦自動化水平還是要一定程度落后于發(fā)達(dá)國家。現(xiàn)階段的市場競爭越來越激烈，資源也開始逐漸呈現(xiàn)出瓶頸狀態(tài)，在這樣的背景下，我國的各大選礦企業(yè)只有加強(qiáng)對信息化以及自動化的應(yīng)用來開展技術(shù)的革新工作，不斷提高企業(yè)自身所具備的創(chuàng)新能力，這樣才能夠在激烈的市場競爭環(huán)境中更好地立足。

三、選礦自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢

現(xiàn)階段，信息化以及智能化呈現(xiàn)出了良好的發(fā)展態(tài)勢，在這樣的背景下，越來越多的新設(shè)備和新儀器應(yīng)運而生，包括傳感儀器以及智能儀器等，很大程度推動了礦業(yè)技術(shù)裝備水平的提高，實際所應(yīng)用的選礦自動化技術(shù)也在不斷更新，選礦自動化技術(shù)的數(shù)量在不斷增加。

（一）檢測感應(yīng)技術(shù)與軟傳感器的發(fā)展

感應(yīng)器與集成器的應(yīng)用，伴隨著礦山所應(yīng)用儀器設(shè)備研發(fā)力度的不斷加大，很大程度推動了監(jiān)測所具備的準(zhǔn)確性以及可靠性。舉例磨礦系統(tǒng)，對于球磨機(jī)自動控制來說，球磨機(jī)負(fù)荷的監(jiān)測為其的重要組成部分，如果只是通過單因素檢測無法保障球磨機(jī)負(fù)荷檢測所具備的準(zhǔn)確性，單單依靠雙因素監(jiān)測也不能夠有效地對球磨機(jī)磨礦濃度作出判斷，而通過對多因素聯(lián)合檢測的合理有效應(yīng)用，便能夠使磨礦過程的優(yōu)化控制擁有更具精確性的數(shù)據(jù)依據(jù)，對相關(guān)傳感數(shù)據(jù)給予更為全面地收集，對虛擬動態(tài)進(jìn)行模擬，以此來做好相應(yīng)的判斷以及分析，對含有智能功能計算機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用便能夠發(fā)出相應(yīng)的調(diào)節(jié)指令，以此來保證設(shè)備能夠保持一個良好穩(wěn)定的工作狀態(tài)。

（二）自動控制技術(shù)與軟件系統(tǒng)的結(jié)合

對于現(xiàn)代化先進(jìn)軟件系統(tǒng)所開展的開發(fā)工作，主要是對當(dāng)下先進(jìn)的工藝技術(shù)、管理技術(shù)以及控制技術(shù)有機(jī)融合在一起，以此來實現(xiàn)系統(tǒng)自動化進(jìn)行數(shù)據(jù)的收集，自動化對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析同時制定針對性的解決方案，完成一系列的操作，推動企業(yè)運行、控制以及管理等方面的更進(jìn)一步優(yōu)化。自動控制技術(shù)與礦山所應(yīng)用的相關(guān)控制軟件有機(jī)結(jié)合，便能夠不斷朝著人工智能的方向邁進(jìn)。所以，后續(xù)選礦自動化技術(shù)一定會將集成工作系統(tǒng)作為主要的發(fā)展方向。

（三）數(shù)據(jù)化礦產(chǎn)，人機(jī)交互以及智能控制

現(xiàn)階段的大數(shù)據(jù)技術(shù)得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，基于此，選礦廠所開展的生產(chǎn)工作，可以在大數(shù)據(jù)統(tǒng)計方面給予更為深入的探索，以此來完成對數(shù)據(jù)規(guī)律的有效整合，同時能夠?qū)⑵鋺?yīng)用在礦廠的生產(chǎn)工作當(dāng)中。使相關(guān)的管理人員能夠擁有更加有效可靠的依據(jù)。后續(xù)伴隨著人機(jī)交互時代的到來，選礦生產(chǎn)一定會將優(yōu)化控制以及智能控制作為主要的研究內(nèi)容。

（四）資源、生產(chǎn)以及管理的整合

后續(xù)礦業(yè)自動化的發(fā)展一定會在資源的調(diào)配以及整合方面給予不斷深入的挖掘，包括所應(yīng)用工藝的優(yōu)化、管理的優(yōu)化、對生產(chǎn)治療的調(diào)整，對本有的資源、工藝以及裝備整合為一體來開展管理工作。選礦自動化技術(shù)會在智能化以及信息化的引導(dǎo)下，不斷加大力度進(jìn)行智能感知設(shè)備的開發(fā)，逐漸形成能夠迎合時代發(fā)展步伐的監(jiān)測監(jiān)控自動化體系，不斷創(chuàng)新企業(yè)所應(yīng)用的管理模式，實現(xiàn)對高效智能以及綜合管控的有機(jī)結(jié)合。綜上所述，現(xiàn)代化先進(jìn)的裝備及時以及創(chuàng)新技術(shù)一定會更好地落實到工業(yè)生產(chǎn)的過程中，人工選礦模式也會逐漸被智能機(jī)器選礦模式所取代。

四、老舊和中小型選廠選礦自動化技術(shù)的應(yīng)用

因為當(dāng)下我國有一部分的選礦廠年限較長已經(jīng)比較老舊或者是中小型的選礦廠，礦山本有的設(shè)備已經(jīng)老化，本有的資源開始步入到了瓶頸期，對于此種類型的選礦廠進(jìn)行自動化設(shè)備的安裝一定需要投入大量的資金，并且對其所開展的改造工作也存在較大的難度，也很有可能會出現(xiàn)和本有設(shè)備不能夠有效匹配的情況，另外也不具備足夠的專業(yè)技術(shù)人員。現(xiàn)階段的礦山成本一直在增大，所以礦山在自動化技術(shù)方面所開展的改革工作已經(jīng)是迫在眉睫。對此，對于老舊或者是中小型選廠所開展的自動化技術(shù)改造工作最好從一些較為重要的部分出發(fā)，比如選別系統(tǒng)以及磨礦分級等，這樣有利于有效減少自動化技術(shù)改造工作需要一次性投入的資金，同時應(yīng)用此種方式也能夠在更短的時間內(nèi)完成對成本的回收，另外對于老舊和中小型選廠本有的設(shè)備也具有較強(qiáng)的適用性。

對于選廠所應(yīng)用的選礦設(shè)備來說，磨機(jī)為其中對于能源消耗較高的設(shè)備，保持其的運行需要投入的成本較大，基于此，在磨機(jī)運行狀態(tài)方面給予充分的考慮，在此基礎(chǔ)上來實現(xiàn)磨機(jī)運行效率的整體提升，為降低磨機(jī)所消耗能源的重要途徑。如果能夠有效獲取磨機(jī)各方面的參數(shù)信息，包括其襯板的磨損情況、機(jī)身內(nèi)部所裝有物料的量，在此基礎(chǔ)上便可以對磨機(jī)各方面的操作條件進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)，以此來提高對磨機(jī)處理的效果，實現(xiàn)其運轉(zhuǎn)效率的更進(jìn)一步提升，除此之外還需要做好磨機(jī)的日常維護(hù)以及保養(yǎng)工作。所以，磨機(jī)狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)一直以來都是礦業(yè)所開展技術(shù)研究工作的重點內(nèi)容，在此方面可以加強(qiáng)對磨礦自動化監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用。

對浮選泡沫狀態(tài)分析技術(shù)的應(yīng)用。具體在進(jìn)行礦物選別生產(chǎn)工作的過程中，對于浮選泡沫表現(xiàn)所存在的一些特征可以通過人工觀察的方式進(jìn)行獲取，包括浮選泡沫的顏色、大小以及流速等，采用此種方式雖然具有較強(qiáng)的主觀性，但是其也比較容易產(chǎn)生較為嚴(yán)重的誤差，并不能夠更好地對浮選狀態(tài)展開評價，同時對其的認(rèn)知程度不夠，使得在實際開展生產(chǎn)工作的過程中生產(chǎn)的穩(wěn)定性不能夠得到有效的保障，導(dǎo)致大量的礦物原料被浪費和流失，對藥劑的消耗也是比較嚴(yán)重的，基于此，可以把機(jī)器視覺有效地落實到礦物浮選監(jiān)控當(dāng)中，這對于更進(jìn)一步提高浮選過程的回收率來說是較為有利的。

五、結(jié)語

總的來說，礦業(yè)在我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中所發(fā)揮的作用不容小覷，基于新形勢下應(yīng)該加強(qiáng)對選礦自動化技術(shù)的應(yīng)用，使我國實際所開展的礦產(chǎn)資源開發(fā)工作能夠擁有更多的良好條件，通過對自動化技術(shù)的合理有效應(yīng)用，有利于減少企業(yè)在生產(chǎn)過程中需要投入的成本，也能夠有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)人工選礦模式所存在的缺陷，推動選礦生產(chǎn)指標(biāo)的更進(jìn)一步落實，同時也從整體上提高了礦業(yè)生產(chǎn)的效率，為當(dāng)前階段推動礦業(yè)企業(yè)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的重要途徑。