受宏观形势的影响,近年来国际矿产品价格、矿业投资等指标出现了震荡和收缩,我国矿产行业也随之步入新的转型发展期。“十二五”规划明确指出,要加快推进产业结构优化升级,提高包括矿山机械设备在内的重大技术装备国产化水平,这为我国矿业技术发展带来新的历史机遇。
别开生面的矿业“群英汇”
9月18日,2014中国(北京)国际矿业展(CIME)圆满落下帷幕。品牌形象展示、装备新品发布、中外商贸洽谈……企业发掘商机,观众意犹未尽。本届展会为今年下半年的矿业界奉上了一道盛宴,尤其是精彩的中外矿山技术装备发展论坛,让参展单位和与会嘉宾深感不虚此行。
“创新驱动,领航转型升级”,正如论坛主题所示,来自国内外研究机构、装备制造企业的专家学者、企业负责人与技术骨干,分别从矿业信息化、绿色开采、智能化开采和矿产资源高效利用等几方面,围绕矿产行业的转型调整和采选新技术、新工艺、新设备的应用推广做了专题演讲。
基于近年来矿业的蓬勃发展,围绕矿业的研讨、论坛很多,但以矿业技术装备为主要内容的展会并不多,以矿业为主题的展、论结合的专题活动更少。
“我们坚持做这项开拓性的工作,旨在为国内外的矿山设备制造企业和采选技术研究单位与矿山生产企业和观众之间建立通畅的沟通桥梁,促进矿山机械设备在内的重大技术装备国产化水平的提升,推动我国矿业持续健康前行,实现科学发展。”中国冶金矿山企业协会秘书长杨家声的这席话,或许代表了很多技术装备领域工作者的心声。
“大设备”成采矿新趋势
矿藏是不可再生资源,采矿业发展到今天,面临着低品位矿床越来越多、难采矿床越来越多、环保要求越来越严格、深井矿山越来越多以及高地压、高地温及岩爆等多项不利条件。
“通过大型化设备、高效率开采,低成本采矿,大型及低品位的矿床都可能成为可以开发利用的矿产资源。”北京矿冶研究总院矿山工程研究设计所的解联库博士在论坛上分析了矿山开采的未来发展趋势。
“近20年来,地下采矿技术发展很快,采矿装备在实现无轨化和液压化基础上,正在向大型化、智能化方向发展。在采矿技术方面,地下开采向着高阶段、大空场和机械化方向发展,露天矿开采向高台阶陡帮连续开采方向进步。”据解联库了解,世界上目前已投产和正在建设的1000万吨/年已上的大型露天矿70余座,其中4000万吨/年以上的特大型露天矿山有20余座。
在采矿大型化发展中,除了一些得天独厚的资源条件外,以新的设计理念,采用先进的工艺技术和设备,大规模开采大型和巨型低品位矿石是矿业发展的重要趋势,矿业的投资和产品产量比重也越来越趋向那些储量大、易于形成大规模生产、开采成本低的矿山。“比如美国的特大型露天铜矿开采矿石品位仅0.2%,菲律宾托玛斯铜矿开采品位仅0.3%,生产能力高达每天2.5万吨。”
“其中,采矿设备的大型化是矿业领域发展的重大成绩。超过300吨载重汽车已是超大型露天矿的通用设备,目前业界正在争论400吨载重汽车应用的可能性。”解联库介绍,全球范围,露天矿用钻机孔径大于等于229毫米的占60%,P&H公司最近推出的250XPC钻机的孔径为349毫米,孔深可达73米;BUCYRUS公司的MD6750钻机孔径达445毫米。矿用电铲的斗容越来越大,椐统计,在用电铲的斗容大于等于15立方米的占65%,美国P&H4800XPC电铲,铲斗容积为45立方米。
“对我国来说,部分矿山开采技术比较落后,劳动强度及全员生产效率比较低,采用现代信息技术改造传统的矿山开采技术是非常必要的。”解联库说,矿山设备正逐步实现遥控化、智能化。近几年来,地下矿山已有遥控铲运机和凿岩机,国外还开发出了凿岩机器人、装载机器人和采煤机器人等矿山设备。
信息化矿山“会赚钱”
矿山数字化是矿山智能化的基础。近年来,卫星遥感找矿、深海采矿、远程跟踪监控已逐步投入应用,基于物联网、云计算的智能矿山正在快速兴起,对矿业企业的信息化水平提出了更高要求。
解联库进一步分析,就露天矿山来说,实现智能采矿目标的重要内容是有效地、动态地监测、调度和管理设备,并协调好人员与设备、设备与设备、设备与生产的关系。“美国模块公司已成功开发出一个大范围的采矿调度系统。它是采用最新计算机、无线数据通讯、调度优化以及全球卫星定位系统技术,进行露天矿生产的计算机实时控制与管理的系统。”
“地下矿山的智能采矿的难度比露天矿要大得多,开发实用的通讯系统便成为一个关键。”据解联库介绍,加拿大国际镍公司研制了一种基于有线电视和无线电发射技术相结合的地下通讯系统,并在斯托比(Stobie)矿投入使用,这种功能很强的宽带网络与矿山各中段的无线电单元相结合,可传输多频道的视频信号,操作每台设备。
“随着矿业高利润时代的终结,未来各企业间的竞争关键看成本,借助科技力量走新型的矿业发展道路,提高生产运行效率已成为现代矿企必由之路。”中国交通通信信息中心海外工程部经理吴云鹏在论坛上的发言得到了在场观众的认同。
吴云鹏介绍,已在我国石油化工领域服务20余年的海事卫星,在保障矿业生产安全、助力矿业信息化提升方面有着独特优势。他说,第四代海事卫星集1个全球波束、19个宽点波束、193个窄点波束于一身,提供卫星“3G”业务,最高速率可达800Kbps,并可通过设备间互联来提高带宽,拥有更高的话音质量、更低的通信价格,支持点到点、点到多点、多点之间的实时视频,在应急通信、协同决策指挥上运用广泛,可助企业有效降低开采成本,深挖矿业信息化“金矿”。
“神器”让尾矿变废为宝
“尾矿是有待挖潜的宝藏。”有业内专家曾表示,我国矿业循环经济当前的任务就是要开发利用长期搁置的大量尾矿。怎样通过技术的革新和工艺的改进,充分利用好大量的中矿、尾矿,使中矿、尾矿创造出其应有的经济价值和社会价值,发挥其巨大的潜在利用价值,亦是本届论坛关注的重点。
在金属矿山和非金属矿山中,尾矿是矿山废弃物中数量最大的。国家安监总局信息研究院韩浩亮博士在发言中提到,据国家安全生产监督管理总局统计,至2013年底,全国各类矿山共计84873座,其中金属非金属矿山68077座、尾矿库11666座。全国32个省均有金属非金属矿山,其中河北、山西、辽宁3省的尾矿库数量在1000座以上。
“悬振锥面选矿机从研究到诞生,始终致力于绿色选矿方式,回收有价值的细粒金属矿物资源,实现资源的高效利用。它是昆明理工大学科研团队历时十余年努力所获得的成果,拥有独立的知识产权。”悬振锥面选矿机发明人,昆明理工大学矿物加工工程系的杨波教授兴致勃勃地介绍了铺展流膜重力分选细粒级金属矿物应用技术的新进展。
杨波口中的悬振锥面选矿机,是一种新型细粒重选设备,专门针对有比重差异的细颗粒矿物分离,可广泛应用于细粒尾矿有价矿物的分选,特别适用于400~800目范围内的细粒级矿物的选别,如钨、锡、钽、铌、铅、锌、钛等有色金属和铁、锰等黑色金属。
“它属于重力选矿设备,有别于浮选,不会造成环境污染。主要处理的细粒矿物,在新、老尾矿中大量存在;直径4米的工业机单机生产时电力功率约0.7千瓦;处理量是传统矿泥摇床的10倍以上。该设备振动小,安装简单,可大幅度减少基建投资,不易出现故障,操作简便。”杨波说,悬振锥面选矿机具有环保指数高、应用空间广、能耗小、处理量大、入选粒度范围宽、维修管理方便等显著特点。目前,该选矿设备已成功应用于20家选矿企业,并在昆明冶金研究院等19家选矿科研单位应用于选矿试验研究中。 |