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2018中国国际矿业大会科技装备见闻

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添加时间:2018年10月30日

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2018-10-29 | 作者: 武海炜 | 来源: 中国矿业报 分享到    

  矿业是什么产业?低端、粗暴?矿山是什么样子?尘土飞扬、危险丛生?如果你见识过如今被新技术、新工艺、新装备武装的矿山,那你对他的印象一定会大有改观。在2018中国国际矿业大会上,这里透露和展示出的新型科技装备,会让你对未来矿山的美好信心十足。

  众所周知,科技创新是第一生产力,科技装备必将在推动矿业产业结构调整和升级中发挥重要作用。恰如2018中国国际矿业大会“新技术、新工艺、新装备”论坛主持人——中央地勘探基金管理中心主任车长波所言,每一轮新的技术工艺和装备都将会给能源和矿产资源带来新的、历史性的变革和重大的市场机遇。

  比如,在刚刚颁布的2018年度国土资源科学技术奖中,斩获一等奖的江西省浮梁县朱溪世界最大钨铜矿找矿科技创新与重大突破,最大特点就是“深”,该项目取得了深部钻探工艺的突破,共施工了3个超过2000米的钻孔,在地层结构复杂、岩溶发育的情况下,创造江西省固体矿产勘查岩芯钻探深度第一的佳绩。而这个佳绩取得的背后,是深井技术装备的突破。除此以外,还有很多重大成果背后,都离不开技术、装备、工艺的突破。

  移花接木:跨界面孔闪亮登场

  如果你是一个电影爱好者,那你一定迫不及待地去欣赏了前不久上映的《碟中谍6》,剧中你看到的某些震撼逼真的镜头,是使用超轻型电动无人直升机SARAH搭载工业级PHASE ONE航空摄影测量拍摄完成。从最早《碟中谍1》的惊险镜头航拍,到现在《碟中谍6》配合CG做航空摄影测量数据采集,一系列电影中,你可以看到科技带给我们的视觉震撼。而这一切都已悄然发生在了矿山。

  据北京劳雷物探仪器有限公司首席地球物理学家袁明德介绍,劳雷公司最新开发合成、应用了比利时最先进的航空无人直升机作为平台,搭载各种各样的地球物理仪器开展工作。其中,他们首先使用的就是磁法和放射性勘探。他说,无人机提供了一个稳定的、可以在各种条件下飞行的平台,它可以将定位精度精确至厘米级,而这套仪器最大的特点就是无人遥控。目前。无人机机型有两种,一种是轻型的电动机体,本身机体25千克,载重可以达到20千克,航程可以持续续航一小时;还有一种是油动机体,机体重35千克,可以搭载30千克,航程可以持续航程3小时,最大航速可达220千米/小时。

  这款无人机的主要特点是安全稳定。迄今,这个平台已经塑造了30年没有事故的纪录,有超十项的技术保证,稳定性强,可以在七级风的环境下自由飞行、升降。而劳雷公司自主研制的厘米级航空电子系统,每一次空中飞行就像鸟儿一样自由。电动机身可以实现在野外更换电池、快速组装。

  袁明德还举了两个实际案例,一个是内蒙古的磁铁矿磁测。飞行地点为内蒙古赤峰市翁牛特旗,这个地方曾经开采过小铁矿。实验过程中,无人机一共飞行了40分钟就完成了磁测工作,飞行总测线长度28800米。而对比无人机磁测结果和地面磁测结果,居然极其相似,充分说明了无人机探测在保证测量结果准确的情况下,大大提升了效率;第二个案例是在舟山群岛附近做的一个沉船调查。一个1平方米的平板就可以作为无人机起飞的平台,在任何情况下它都可以起飞和降落。在无人机探测的测线上面发现非常清晰的异常后,用测扫声纳进行水下验证,便在80米深度发现了沉船,这个沉船就是二战时期的里斯本号。

  袁明德还预言,这一个平台不光可以实施磁法勘探、放射性勘探,还将加入重力仪,预计明年就可以释放无人直升机搭载的重力设备进行重力测量。

  比无人机更稀奇的是“机器人”。相信你肯定听说过无人驾驶,近几年无人驾驶产业发展如火如荼,比如中国的百度、国外的Google、Uber。2015年左右,人机大战更是聚焦了不少目光。如今,这样一个做无人驾驶、人工智能方面的专家亮相2018中国国际矿业大会,给矿业未来发展注入了新的活力。

  这名专家是北京踏歌智行科技有限公司创始人余贵珍,另外一个身份是北京航空航天大学的教授。他致力于将道路无人驾驶技术转移至矿山。与道路无人驾驶相比,他认为特定区域的无人驾驶更加有前景。他说,特定区域的无人驾驶是有机遇的,比如矿区内的无人运输、煤矿的运输,旅游观光区的观光车、港口码头的运输等。这些都是固定的路线,特别适合无人驾驶。

  余贵珍认为,无人驾驶市场非常广阔,但也面临着很多挑战,技术和成本都是要克服的难点。而踏歌智行公司驾驶机器人最大的优势就是降低了对运输车的要求,只要是自动挡的运输车辆都可以实现。他们研发的无人驾驶系统,包含了3个部分:第一是感知部分,识别前面障碍物、道路;第二是控制决策部分;第三是执行部分,即踩油门、踩刹车、转向。这套装备使矿山运输实现了无人驾驶,不仅解决了矿山运输司机招工难和成本高的问题,而且因为无人驾驶对环境的适应能力比较强,比如对粉尘环境的接受力,使得工作效率得以提高。

  目前,该装备已经在乌兰煤矿及白云鄂博稀土矿等矿山通过测试,预计将于明年正式投入市场。

  绿色环保:矿山装备发展大方向

  众所周知,习近平总书记指出,绿水青山就是金山银山。发展绿色矿山是国家的重点战略,而矿山运输占到能耗的49%,其中大型矿卡的能耗又占了60%,所以说对矿卡的降能研究很必要,也是发展绿色矿山的重要举措之一。

  为此,中车株洲国家变流中心执行董事兼总经理唐斌带来了永磁驱动技术。他介绍说,如今矿卡传动方式已由最早的机械传动发展到直流传动,再发展到现在的交流传动。现在,怎么把电传动节能做好,是需要好好研究的课题。他还开玩笑地讲道,某企业有200多台矿车,每年柴油费用大概需要8亿元,如果有一个技术可以每年节省10%的油耗,也就是节省8000万元,将这笔费用用于给员工发绩效,岂不是上下同庆。

  而这个技术已经出现,那就是永磁电驱动技术。该技术最大的特点就是“三高一封闭”,高功率密度,并且采用全封闭的架构,不怕灰尘不怕水,可靠性得到提高。

  然而,这种技术应用在矿山中也会引来诸多疑问。一是由于矿卡的使用年限比较长,10年甚至20年、30年。那么长时间使用,磁性会不会衰减甚至消失?二是因为矿山路不平、震动很厉害,永磁体在经受撞击以后会不会失去磁性?三是高温环境,比如夏天或者在沙漠环境中,能不能耐高温?

  对此,唐斌一一给出解答。首先是关于耐用性的问题,永磁电驱动技术最早于2003年被应用在电动汽车上,迄今应用量已超过1万台,均未出现磁性衰减甚至消失的问题。二是该项技术应用于地铁中,可以使地铁节能35%。这样的测试结果也让人们相信,矿卡节能的效果也会很明显。因为矿卡的状况跟地铁很类似。三是温度问题。公司把设备放到200摄氏度的高温环境下进行测试,结果运转正常。

  据悉,目前该项技术已应用于国内大型国企。从实际效果来看,发电机能耗可以降低3.5%,重量降低1.5吨,牵引变流器控制效率进一步提高,相对于现在主流的异步传动系统可以降低5%的能耗。

  长期从事采矿、工程爆破等相关技术研究的宏大爆破有限公司也在会议现场展示了他们在绿色智慧矿山方面的管理经验。据该公司董事长、总经理王铁介绍,在绿色矿山建设中有以下几个痛点:一是绿色矿山建设投资规模大、融资难、融资贵;二是矿山资源禀赋条件不好,难以支撑成本较高的绿色开采方案;三是缺乏技术和管理方面的核心技术,面临的政府管制多。

  而作为矿山服务企业,该公司的矿业一体化集成服务,除了提供优质的覆盖矿山全生命周期的工程服务,开采优化、基建石工、采矿选矿业务和矿山复绿,还为矿主提供矿业投资咨询、资金融通、矿山运营管理等资质服务,最终目标是与矿山业主企业协同作战,共建低成本绿色矿山。该公司的矿业一体化集成服务抚平了矿企的这几处痛点。

  大牌坐镇:高质量好品质吸睛

  会场气氛热烈,展厅里也是熙熙攘攘、人山人海。据统计,2018中国国际矿业大会共有展商420家,展览面积3万平方米。展区内陈列的高精尖装备和高科技产品让人心动。

  在自然资源部中国地质调查局展台前,由该局青岛海洋地质研究所研制的“海洋地质虚拟现实科普系统2.0版”一亮相,便吸引了国内和国外众多嘉宾的目光,大家排队前来体验。这套系统可以借助虚拟现实、三维建模与智能全景技术开展海洋地质调查装备、海底地形地貌、海洋环境、海洋灾害等知识科普宣传,在视觉、听觉的多重冲击下,在大陆架、大陆坡、海沟、海盆、洋脊的漫游中,使用户对海洋探索充满了浓厚兴趣,对海洋地质知识有了更深刻的了解。

  记者了解到,很多嘉宾体验后都认为该系统操作趣味、实用,并且简便灵活。

  由北方重工装备(沈阳)有限公司展出的螺旋立式机模型,吸引了不少参会者。立式螺旋磨机主要应用于金属矿石的粉碎研磨,非金属矿石的粉碎及深加工、低品位矿物的综合利用、尾矿中有用元素的提取等矿业工业,粉末冶金、机械合金化、冶金原料处理、冶金废渣利用、硬质合金生产等冶金行业及其它工业行业。

  谈起立式螺旋磨机的特点,展台工作人员很自豪。据工作人员介绍,在同等功率下,与传统的球磨机相比,这个装备可以节能30%~50%,产品粒度越小,节能效果越明显。

  当然,除了众多知名的大型矿业装备公司外,展区内还有很多国内中小型设备展商,他们纷纷携带着自家的“镇店之宝”,希望寻求合作机会。