力拓公司鉆機(jī)改造顯成就

不銹鋼帶，力拓一直在從事露天開(kāi)采自動(dòng)化技術(shù)的改進(jìn)。其主要驅(qū)動(dòng)力是改進(jìn)采礦的精準(zhǔn)性和連續(xù)性，從而減少操作人員數(shù)量，降低成本。
　　在露天開(kāi)采作業(yè)中的一項(xiàng)主要任務(wù)是穿孔作業(yè)。該項(xiàng)作業(yè)完成的好壞直接影響到露天采礦其它作業(yè)過(guò)程，如露天作業(yè)計(jì)劃、采裝、運(yùn)輸、邊坡穩(wěn)定、選礦及配礦等。因此，大多數(shù)力拓露天礦山都非常重視穿孔作業(yè)。力拓公司對(duì)大多數(shù)Teres SKSS16鉆機(jī)進(jìn)行了自動(dòng)化改造，改進(jìn)后的鉆機(jī)在西澳大利亞皮爾巴拉地區(qū)的西安吉拉斯（West Angleas）鐵礦應(yīng)用。
　　1 概述
　　不銹鋼帶，力拓公司于20世紀(jì)90年代中期就研究過(guò)露天開(kāi)采設(shè)備及相關(guān)采礦過(guò)程的自動(dòng)化。其研究結(jié)論表明露天開(kāi)采自動(dòng)化具有許多優(yōu)點(diǎn)。露天運(yùn)輸使用自動(dòng)汽車(chē)、穿孔設(shè)備自動(dòng)監(jiān)控等已成為常態(tài)。
　　盡管自動(dòng)穿孔技術(shù)已經(jīng)成熟，但到2005年為止，還沒(méi)有生產(chǎn)廠家生產(chǎn)自動(dòng)穿孔設(shè)備。因此，力拓決定自己研發(fā)自動(dòng)穿孔設(shè)備。
　　不銹鋼帶，爆破作業(yè)是露天作業(yè)的關(guān)鍵一環(huán)。鑿巖和爆破質(zhì)量差就會(huì)造成礦石貧化和損失，或者是增加大塊產(chǎn)出率，影響生產(chǎn)效率，從而影響企業(yè)的效益。
　　力拓每年要鉆鑿60萬(wàn)個(gè)炮孔，因此，穿孔作業(yè)對(duì)公司保持穩(wěn)定的產(chǎn)量至關(guān)重要。自動(dòng)穿孔作業(yè)能提高炮孔精度，如炮孔位置，炮孔垂直度和深度都更加精確，同時(shí)又可以減少操作人員。力拓公司有20多個(gè)礦山有條件使用自動(dòng)穿孔作業(yè)。如果自動(dòng)穿孔作業(yè)取得成功，會(huì)推廣到其他礦山。
　　2 方法
　　不銹鋼帶，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)穿孔作業(yè)需要分階段實(shí)施。第一階段就是證明在鉆機(jī)附近的其它地方進(jìn)行遙控的可能性。這一階段要求操作人員與鉆機(jī)在視線(xiàn)范圍內(nèi)保持良好的聯(lián)系。第二階段是在操作人員的視線(xiàn)外移動(dòng)鉆機(jī)，最后一個(gè)階段就是一個(gè)操作人員操作多臺(tái)鉆機(jī)。
　　2.1 第一階段，視線(xiàn)范圍內(nèi)操作
　　該階段是改裝現(xiàn)有的Terex-SKSS16型柴油鉆機(jī)，以便操作人員在視線(xiàn)范圍內(nèi)的附近某地可以遠(yuǎn)距離操縱該機(jī)器。改裝后的鉆機(jī)可以讓操作人員盡量不干預(yù)鉆機(jī)，而讓其自動(dòng)穿孔。自動(dòng)鉆機(jī)的主要功能包括自行精確定位鉆孔、穿孔、行走等。
　　實(shí)施自動(dòng)穿孔需要如下步驟：
　　◆ 開(kāi)發(fā)鉆機(jī)自動(dòng)穿孔的軟件，并在實(shí)驗(yàn)室模擬穿孔；
　　◆ 選擇電動(dòng)液壓鉆機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)炮孔；
　　◆ 安裝遙控裝置系統(tǒng)，并配備計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助控制；
　　◆ 開(kāi)發(fā)安全的穿孔系統(tǒng)；
　　◆ 確定視線(xiàn)內(nèi)的遙控過(guò)程；
　　◆ 確保鉆機(jī)保持水平的功能；
　　◆ 確保鉆機(jī)自動(dòng)穿孔功能；
　　◆ 確保鉆機(jī)自行定位功能；
　　◆ 開(kāi)發(fā)監(jiān)視人工穿孔的功能。
　　2.2 第二階段，視線(xiàn)范圍以外的自控操作
　　不銹鋼帶，鉆機(jī)在人的視線(xiàn)范圍內(nèi)的穿孔可以確保鉆孔的可靠性。實(shí)際操作過(guò)程中，遠(yuǎn)程鉆機(jī)控制室從一種狀態(tài)連續(xù)轉(zhuǎn)變成另外一種狀態(tài)還有一定困難。在12個(gè)月的生產(chǎn)試驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)把所有的通訊集中到一個(gè)系統(tǒng)比較有利，這樣可以實(shí)現(xiàn)視線(xiàn)以外的無(wú)線(xiàn)遙控。視線(xiàn)范圍以外的無(wú)線(xiàn)遙控采用了摩托羅拉的通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，該網(wǎng)絡(luò)有2.4GHz，并且與現(xiàn)有的802.11b/g無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)相連接。遠(yuǎn)程遙控指令轉(zhuǎn)換成以太網(wǎng)數(shù)據(jù)，調(diào)整視覺(jué)系統(tǒng)以適應(yīng)每秒傳送550千字節(jié)的數(shù)據(jù)。遠(yuǎn)程鉆機(jī)控制室采用半固定式，位于辦公大樓內(nèi)。這樣減少了鉆機(jī)控制室的維修工作量，不需要啟動(dòng)時(shí)間，同時(shí)也減少了控制室的噪音。用于通訊的活動(dòng)房遍布在礦區(qū)的不同部位，鉆機(jī)控制的區(qū)域長(zhǎng)達(dá)800m。最遠(yuǎn)的鉆孔離鉆機(jī)控制室的距離多達(dá)2000m。
　　不銹鋼帶，從第一階段得到的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，西安吉拉斯鐵礦的管理人員自信能夠安全有效地實(shí)現(xiàn)視線(xiàn)范圍以外的遙控操作。與第一階段的主要區(qū)別是，第二階段的鉆機(jī)如何進(jìn)入指定的臺(tái)階作業(yè)。
　　2.3 第三階段，一個(gè)控制室控制遙控多臺(tái)鉆機(jī)
　　在成功實(shí)現(xiàn)第一代遙控鉆機(jī)自動(dòng)鑿巖后，計(jì)劃實(shí)現(xiàn)一個(gè)控制室遙控兩臺(tái)鉆機(jī)作業(yè)。公司設(shè)計(jì)并制作了一臺(tái)移動(dòng)控制車(chē)，該控制車(chē)能同時(shí)遙控兩臺(tái)鉆機(jī)的作業(yè)。
　　3 結(jié)論
　　不銹鋼帶，在皮爾巴拉地區(qū)鐵礦鉆機(jī)自動(dòng)鑿巖的試驗(yàn)已經(jīng)取得成功。該自動(dòng)鑿巖已經(jīng)在多個(gè)臺(tái)階進(jìn)行試驗(yàn)，時(shí)間長(zhǎng)達(dá)兩年多。試驗(yàn)結(jié)果表明，自動(dòng)控制系統(tǒng)可靠，操作人員反饋的信息非常令人滿(mǎn)意。自動(dòng)控制鉆機(jī)的生產(chǎn)效率也達(dá)到或超過(guò)人工操作鉆機(jī)的平均效率。此外，自動(dòng)鉆機(jī)還具有如下優(yōu)點(diǎn)：
　　◆ 給操作人員提供安全的作業(yè)環(huán)境；
　　◆ 鉆孔質(zhì)量更好；
　　◆ 孔口坐標(biāo)更精確；
　　◆ 鉆孔角度更精確；
　　◆ 鉆孔深度更精確；
　　◆ 鉆孔效率更高；
　　◆ 鉆機(jī)壽命更長(zhǎng)。 

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