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2018中國國際礦業大會科技裝備見聞

來源:中國礦業報 時間:2018-11-5 11:23:12


礦業是什麼産業?低端、粗暴?礦山是什麼樣子?塵土飛揚、危險叢生?如果你見識過如今被新技術、新工藝、新裝備武裝的礦山,那你對他的印象一定會大有改觀。在2018中國國際礦業大會上,這裡透露和展示出的新型科技裝備,會讓你對未來礦山的美好信心十足。

  衆所周知,科技創新是第一生産力,科技裝備必将在推動礦業産業結構調整和升級中發揮重要作用。恰如2018中國國際礦業大會“新技術、新工藝、新裝備”論壇主持人——中央地勘探基金管理中心主任車長波所言,每一輪新的技術工藝和裝備都将會給能源和礦産資源帶來新的、曆史性的變革和重大的市場機遇。

  比如,在剛剛頒布的2018年度國土資源科學技術獎中,斬獲一等獎的江西省浮梁縣朱溪世界最大鎢銅礦找礦科技創新與重大突破,最大特點就是“深”,該項目取得了深部鑽探工藝的突破,共施工了3個超過2000米的鑽孔,在地層結構複雜、岩溶發育的情況下,創造江西省固體礦産勘查岩芯鑽探深度第一的佳績。而這個佳績取得的背後,是深井技術裝備的突破。除此以外,還有很多重大成果背後,都離不開技術、裝備、工藝的突破。

  移花接木:跨界面孔閃亮登場

  如果你是一個電影愛好者,那你一定迫不及待地去欣賞了前不久上映的《碟中諜6》,劇中你看到的某些震撼逼真的鏡頭,是使用超輕型電動無人直升機SARAH搭載工業級PHASE ONE航空攝影測量拍攝完成。從最早《碟中諜1》的驚險鏡頭航拍,到現在《碟中諜6》配合CG做航空攝影測量數據采集,一系列電影中,你可以看到科技帶給我們的視覺震撼。而這一切都已悄然發生在了礦山。

  據北京勞雷物探儀器有限公司首席地球物理學家袁明德介紹,勞雷公司最新開發合成、應用了比利時最先進的航空無人直升機作為平台,搭載各種各樣的地球物理儀器開展工作。其中,他們首先使用的就是磁法和放射性勘探。他說,無人機提供了一個穩定的、可以在各種條件下飛行的平台,它可以将定位精度精确至厘米級,而這套儀器最大的特點就是無人遙控。目前。無人機機型有兩種,一種是輕型的電動機體,本身機體25千克,載重可以達到20千克,航程可以持續續航一小時;還有一種是油動機體,機體重35千克,可以搭載30千克,航程可以持續航程3小時,最大航速可達220千米/小時。

  這款無人機的主要特點是安全穩定。迄今,這個平台已經塑造了30年沒有事故的紀錄,有超十項的技術保證,穩定性強,可以在七級風的環境下自由飛行、升降。而勞雷公司自主研制的厘米級航空電子系統,每一次空中飛行就像鳥兒一樣自由。電動機身可以實現在野外更換電池、快速組裝。

  袁明德還舉了兩個實際案例,一個是内蒙古的磁鐵礦磁測。飛行地點為内蒙古赤峰市翁牛特旗,這個地方曾經開采過小鐵礦。實驗過程中,無人機一共飛行了40分鐘就完成了磁測工作,飛行總測線長度28800米。而對比無人機磁測結果和地面磁測結果,居然極其相似,充分說明了無人機探測在保證測量結果準确的情況下,大大提升了效率;第二個案例是在舟山群島附近做的一個沉船調查。一個1平方米的平闆就可以作為無人機起飛的平台,在任何情況下它都可以起飛和降落。在無人機探測的測線上面發現非常清晰的異常後,用測掃聲納進行水下驗證,便在80米深度發現了沉船,這個沉船就是二戰時期的裡斯本号。

  袁明德還預言,這一個平台不光可以實施磁法勘探、放射性勘探,還将加入重力儀,預計明年就可以釋放無人直升機搭載的重力設備進行重力測量。

  比無人機更稀奇的是“機器人”。相信你肯定聽說過無人駕駛,近幾年無人駕駛産業發展如火如荼,比如中國的百度、國外的Google、Uber。2015年左右,人機大戰更是聚焦了不少目光。如今,這樣一個做無人駕駛、人工智能方面的專家亮相2018中國國際礦業大會,給礦業未來發展注入了新的活力。

  這名專家是北京踏歌智行科技有限公司創始人餘貴珍,另外一個身份是北京航空航天大學的教授。他緻力于将道路無人駕駛技術轉移至礦山。與道路無人駕駛相比,他認為特定區域的無人駕駛更加有前景。他說,特定區域的無人駕駛是有機遇的,比如礦區内的無人運輸、煤礦的運輸,旅遊觀光區的觀光車、港口碼頭的運輸等。這些都是固定的路線,特别适合無人駕駛。

  餘貴珍認為,無人駕駛市場非常廣闊,但也面臨着很多挑戰,技術和成本都是要克服的難點。而踏歌智行公司駕駛機器人最大的優勢就是降低了對運輸車的要求,隻要是自動擋的運輸車輛都可以實現。他們研發的無人駕駛系統,包含了3個部分:第一是感知部分,識别前面障礙物、道路;第二是控制決策部分;第三是執行部分,即踩油門、踩刹車、轉向。這套裝備使礦山運輸實現了無人駕駛,不僅解決了礦山運輸司機招工難和成本高的問題,而且因為無人駕駛對環境的适應能力比較強,比如對粉塵環境的接受力,使得工作效率得以提高。

  目前,該裝備已經在烏蘭煤礦及白雲鄂博稀土礦等礦山通過測試,預計将于明年正式投入市場。

  綠色環保:礦山裝備發展大方向

  衆所周知,習近平總書記指出,綠水青山就是金山銀山。發展綠色礦山是國家的重點戰略,而礦山運輸占到能耗的49%,其中大型礦卡的能耗又占了60%,所以說對礦卡的降能研究很必要,也是發展綠色礦山的重要舉措之一。

  為此,中車株洲國家變流中心執行董事兼總經理唐斌帶來了永磁驅動技術。他介紹說,如今礦卡傳動方式已由最早的機械傳動發展到直流傳動,再發展到現在的交流傳動。現在,怎麼把電傳動節能做好,是需要好好研究的課題。他還開玩笑地講道,某企業有200多台礦車,每年柴油費用大概需要8億元,如果有一個技術可以每年節省10%的油耗,也就是節省8000萬元,将這筆費用用于給員工發績效,豈不是上下同慶。

  而這個技術已經出現,那就是永磁電驅動技術。該技術最大的特點就是“三高一封閉”,高功率密度,并且采用全封閉的架構,不怕灰塵不怕水,可靠性得到提高。

  然而,這種技術應用在礦山中也會引來諸多疑問。一是由于礦卡的使用年限比較長,10年甚至20年、30年。那麼長時間使用,磁性會不會衰減甚至消失?二是因為礦山路不平、震動很厲害,永磁體在經受撞擊以後會不會失去磁性?三是高溫環境,比如夏天或者在沙漠環境中,能不能耐高溫?

  對此,唐斌一一給出解答。首先是關于耐用性的問題,永磁電驅動技術最早于2003年被應用在電動汽車上,迄今應用量已超過1萬台,均未出現磁性衰減甚至消失的問題。二是該項技術應用于地鐵中,可以使地鐵節能35%。這樣的測試結果也讓人們相信,礦卡節能的效果也會很明顯。因為礦卡的狀況跟地鐵很類似。三是溫度問題。公司把設備放到200攝氏度的高溫環境下進行測試,結果運轉正常。

  據悉,目前該項技術已應用于國内大型國企。從實際效果來看,發電機能耗可以降低3.5%,重量降低1.5噸,牽引變流器控制效率進一步提高,相對于現在主流的異步傳動系統可以降低5%的能耗。

  長期從事采礦、工程爆破等相關技術研究的宏大爆破有限公司也在會議現場展示了他們在綠色智慧礦山方面的管理經驗。據該公司董事長、總經理王鐵介紹,在綠色礦山建設中有以下幾個痛點:一是綠色礦山建設投資規模大、融資難、融資貴;二是礦山資源禀賦條件不好,難以支撐成本較高的綠色開采方案;三是缺乏技術和管理方面的核心技術,面臨的政府管制多。

  而作為礦山服務企業,該公司的礦業一體化集成服務,除了提供優質的覆蓋礦山全生命周期的工程服務,開采優化、基建石工、采礦選礦業務和礦山複綠,還為礦主提供礦業投資咨詢、資金融通、礦山運營管理等資質服務,最終目标是與礦山業主企業協同作戰,共建低成本綠色礦山。該公司的礦業一體化集成服務撫平了礦企的這幾處痛點。

  大牌坐鎮:高質量好品質吸睛

  會場氣氛熱烈,展廳裡也是熙熙攘攘、人山人海。據統計,2018中國國際礦業大會共有展商420家,展覽面積3萬平方米。展區内陳列的高精尖裝備和高科技産品讓人心動。

  在自然資源部中國地質調查局展台前,由該局青島海洋地質研究所研制的“海洋地質虛拟現實科普系統2.0版”一亮相,便吸引了國内和國外衆多嘉賓的目光,大家排隊前來體驗。這套系統可以借助虛拟現實、三維建模與智能全景技術開展海洋地質調查裝備、海底地形地貌、海洋環境、海洋災害等知識科普宣傳,在視覺、聽覺的多重沖擊下,在大陸架、大陸坡、海溝、海盆、洋脊的漫遊中,使用戶對海洋探索充滿了濃厚興趣,對海洋地質知識有了更深刻的了解。

  記者了解到,很多嘉賓體驗後都認為該系統操作趣味、實用,并且簡便靈活。

  由北方重工裝備(沈陽)有限公司展出的螺旋立式機模型,吸引了不少參會者。立式螺旋磨機主要應用于金屬礦石的粉碎研磨,非金屬礦石的粉碎及深加工、低品位礦物的綜合利用、尾礦中有用元素的提取等礦業工業,粉末冶金、機械合金化、冶金原料處理、冶金廢渣利用、硬質合金生産等冶金行業及其它工業行業。

  談起立式螺旋磨機的特點,展台工作人員很自豪。據工作人員介紹,在同等功率下,與傳統的球磨機相比,這個裝備可以節能30%~50%,産品粒度越小,節能效果越明顯。

  當然,除了衆多知名的大型礦業裝備公司外,展區内還有很多國内中小型設備展商,他們紛紛攜帶着自家的“鎮店之寶”,希望尋求合作機會。

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