蒙库铁矿卸矿站矿石品位自动检测技术的研究与应用

2022-03-04陈真

新疆钢铁 2022年4期

陈真

(富蕴蒙库铁矿有限责任公司)

概况

原矿质量是衡量采选生产的重要技术经济指标。及时、准确反映原矿质量不仅有利于对原矿生产单位的考核,而且可以更有效地指导采选生产,提高生产效率和经济效益。尤其是随着经营管理的不断深化和管理水平日益提高,原矿质量作为考核原矿生产单位的经营指标,其客观性、准确性和科学性就变得更为重要。找到一种快速在线检测的方法,及时反映采场发矿品位,可快速指导矿山技术人员调整发矿位置有效控制原矿质量。确保矿石品位均衡、达标也是后续选矿的迫切要求。

1 矿石品位监测现状

蒙库铁矿地下矿采出原矿全部通过有轨电机车运输至884m 水平地表卸矿站,是矿山出矿重要场地。日常生产中,运矿电机车在卸矿站过磅后,将矿石堆存在卸矿站,技术人员每日定期对矿堆进行大量采样化验,来确保矿石品位。采用人工采样具有较大的随机性,从而会导致对矿石品位整体把握不准确,且采样分析结果具有一定滞后性,不能有效指导生产。

建立卸矿站品位测定对蒙库铁矿生产有着重要的现实意义,一方面,884 电机车运输是全矿出矿通道,矿山地下矿山的出矿量、出矿品位不仅仅涉及到与外协队伍之间的结算,更是对地下采矿-运输生产调度有着直接影响。

目前,卸矿站位置的矿石品位测定存在两个比较突出的问题:

(1)随机性。现下采矿车间出矿品位通过在卸矿站堆场位置通过人工采样进行品位测定,采样具有随机性,人为参与影响因素较大。

(2)时效性。当下采样—制样—化验分析链条较长,通常有至少几小时的延迟。等化验结果出来后,该检验批次矿石与后续多个班次矿石又进行了混合,难以及时把握出矿的平均品位,更是难以指导井下出矿。

2 自动监测系统组成

卸矿站矿石品位自动检测系统建设内容包括:系统由数据采集单元、控制单元、数据存储管理单元三部分构成,系统组成图,如图1 所示。系统建设范围覆盖了矿石溜井RFID 识别系统、矿车车皮FRID 识别系统、矿车体积精准检测系统、轨道衡接口以及品位自动检测系统,布置图如图2 所示。

图1 卸矿站矿石品位自动检测系统组成图

图2 卸矿站矿石品位自动检测系统布置图

3 自动检测系统实施

通过在884m 水平矿石过磅环节通过智能化改造,实现矿石品位自动、及时检测,用于把控进入卸矿站矿石吨位和全铁元素品位,实现出矿品位快速识别,利用自动化、信息化、智能化技术,降低人员工作强度,提高生产效率。

采用激光扫描技术、无线电射频识别技术、传感器技术及网络技术,开发针对铁矿石体积精准测量系统,通过建立铁矿石品位与比重模型,构建智能化的矿石品位自动检测系统。系统开发的目标如下:

(1)收发货单位准确识别每一趟运输矿石的信息;

(2)车厢在运动状态下,自动实时测量车厢内矿石的体积,并根据已有度量衡称出的重量求出矿石比重;

(3)根据该矿点现场采样实验建立的矿石品位与矿石比重之间的数学模型计算出矿石品位;

(4)数据汇总储存于数据库中,生成相关的报表,并且发送到指定的服务器;

(5)与采矿智能管理平台进行信息交互,反馈溜井品位情况;

(6)集成至三维可视化模块,进行可视化呈现、自动报表输出;

(7)与矿山电机车无人驾驶系统通讯、联动;

(8)系统自动化程度高、稳定、可靠。

4 实施效果

通过采用LMS 激光扫描仪及传感器等,搭建矿石品位自动检测系统,与现有指标对比,完成前期制定实施目标。实施矿石品位智能自动检测系统实现过磅车辆吨位抓取、空车和重车车厢识别与体积检测,结合实现获取的体重品位关系数据模型,快速获得出矿平均品位信息,提高矿石品位准确性、及时性,有效指导生产。

4.1 提升无人化指数及自动化水平

该品位监测系统主要解决铁矿石品位快速检测,与传统堆场采样分析相比,系统时效性高,在列车空车、重车过磅后,即可推算准确的出矿品位。而实验室化验需采样、制样、化验滴定等,具有一定延迟。采用本系统可提高数据时效性,有利于生产运转效率提升。

本系统运行不需人员在现场,能够完成自动运行与远程控制,提升矿山在过磅环节品位识别自动化程度,节省部分化验人工工作量和费用。

假设为了进一步提高生产,指导生产,采用人工取样来实现每车品位。假设每4 小时列车采一综合样品来计,日采样量约为6 件,按化验分析的市场价格240 元估算(人工费用+化验直接费用+间接费用),在忽略延迟性问题前提下,为了达到同样优化生产目的,需要每年多投入47.5 万元。而采用该系统后,不仅能够达到预定目标,而且能够过磅后即获取品位信息,快速指导井下协调生产。

化验节约成本=6 件/天×240 元/件×330 天=47.5 万/年