德兴铜矿采矿生产的调度控制_黄锦文

德兴铜矿采矿生产的调度控制
德兴铜矿 黄锦文
提　要　根据德兴铜矿采场露天开采的作业设备多、范围广,作业地点移动和变化等特点,用GP S卫星定位和无线通讯手段来对生产设备进行定位与联络。

介绍了使用计算机、卫星定位、无线通讯和优化调度等技术的生产调度系统应用情况。

关键词　采矿作业　调度控制　SU N工作站　车载主机
德兴铜矿是国内目前生产规模最大的露天铜矿,其采场作业范围广、地点分散、条件多变,采矿生产的效率难以提高,采矿工程和生产计划确定后,露天矿采矿生产的高效率很大程度上取决于采矿主要设备的高效率。

人们经过多年的探索认识到,采矿生产的控制可转变成对采矿主要设备的控制。

德兴铜矿运用了美国模块公司的DISPATCH (调度)系统,成功地实现了对采矿的电铲、电动轮卡车、钻机等主要设备的调度控制。

1　采场情况
德兴铜矿采矿场两个破碎站分布在采场境界外的东西两侧,南北各有一个排土场,采区范围超过6000m2。

随着露采规模的扩大,设备数量也随着增多,规模也随之大型化。

目前运行的设备主要情况是:斗容为13m3电铲5台,16.8m3电铲5台,10m3电铲1台;载重量为154t电动轮自卸卡车50台;孔径为250mm牙轮钻机13台。

另外还有相应的乳化炸药混装车、推土机、压路机、平路机、前装机、路料车、洒水车等多种辅助设备。

人工调度生产时,经常出现某一作业地点卡车排成长队等待电铲装矿,而另一地点的电铲又在等卡车,难于满足选矿配矿和堆浸按品位不同而进行分堆的要求,达不到优化组织生产的目的。

使用调度系统后,由计算机自动调度指挥生产,方便了管理,提高了效率。

2　调度系统
2.1　组成
调度系统是集计算机、无线数据通讯、GPS定位系统、优化调度及软件为一体的系统。

它包含有车铲调度、钻机管理和边坡监测三个部分。

其硬件组成主要有中央计算机、后备计算机(均为SUN工作站)、终端、数据无线电台、车载主机、图形控制台和无线中继机。

该系统组成方框图如图1所示。

2.2　调度控制原理
调度控制中心的两台SUN工作站是调度系统的主控机,它们24小时工作,互为热备份。

SUN工作站通过安装在控制中心的基站车载主机和无线通讯接口装置,收集从生产设备上发送出的位置和数据信息,经过监测和优化程序的处理及时地向生产设备和调度人员发送各种调指令。

采矿生产主要设备上都安装了车载主机、图形控制台以及相应的GPS定位和无
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黄锦文　工程师　江西德兴　334224
线天线。

车载主机内模块化安装了微处理器、GPS 接收板、车载无线台以及外围设备
和电源等;图形控制台是触摸式操作屏幕,供生产设备操作人员观看与操作。

图1　调度系统方框图 无线通讯是调度系统的数据传输媒介,因为生产设备的移动必须采用无线来联络,在调度控制中心和生产设备上安装有无线电收发装置,采区内南山和北山两处各安装了一套无线中继机,保证有效覆盖整个采区。

采矿生产设备的运行位置通过GPS 来精确定位。

全球卫星定位系统的卫星群能够为全地球的任何地点提供定位,在德兴铜矿采矿场的主要生产设备,如卡车、电铲、钻机以及前装机和工长车上都安装了GPS 接受板,GPS 接受板集成在车载主机内。

在调
度中心楼还安装有GPS 定位基准站。

车铲等设备上的位置信息通过无线信号发送到控制中心的SUN 工作站上。

调度控制原理
简图如图2所示。

图2　调度控制原理简图
(下转第36页)
图5　射流侵彻后的石板断面
7　结论
实验表明,扫描高速摄影观测爆炸聚能射流是切实可行的。

通过摄影观测可知,合理提高炸高能改善射流作功效果的原因是:炸高的合理加大使聚能爆炸射流中不同速度的微元拉开距离,减少重复作功所至。

此外利用自制聚能药包进行岩石侵彻实验表明,要想使得射流作功更为集中射流入口小,必须减少岩石试件表面因反射拉伸波引起的破坏,并适当加以围压避免造成放射状破坏。

要想圆满解决这一系列问题,仍需进一步的大量试验研究。

图6　被聚能射流破坏的岩石试件
参考文献
1　北京工业学院八系.爆炸及其作用.国防工业出版社,1979
(上接第38页)
2.3　调度系统软件
系统软件是由许多实时的、单个的,但同时又相互联系的软件组成。

系统运行于多任务的UNIX操作平台上,根据采集到的数据,生成面向对象的各种数据库。

数据库包括作业点数据库、轮班数据库和汇总数据库等。

相应的应用软件再分为车铲调度、钻机管理、边坡监测以及轮胎管理等方面。

优化程序采用了三个优化算法—适应矿山地形变化的最佳路径BP、适应时间相关变量变化的线型规划LP和实现实时任务分派的动态规划DP。

3　调度控制效果
该调度控制系统投入使用前,电铲的装载率、爆堆的高度、矿岩性质的块度、道路情况、天气变化及设备状态等影响着生产效率。

使用调度系统后,最明显的应用效果就是计算机自动指派车铲作业、自动指派驾驶员加油,而且为调度员储存了大量可用的数据;制作了许多报表;保存了任何一辆卡车在每一班作业的行走路线和作业量以及其它的一些状态信息。

总之,在一定的设备数量下,系统能提高生产量;在一定的生产量下,系统又能够减少车铲的使用数。

系统不仅能够根据不断变化的采场实际情况,进行路线选择,提供最佳车、铲配合与调度;还能自动地跟踪运行设备的一些状况,比如轮胎和设备的加油管理等。

有数据表明,单就运用系统的自动加油一项功能,就可提高生产率2%。

据模块公司的调度系统在世界80多家矿山的运行情况来看,系统的使用,可提高采矿生产效率6%～32%,并显著地提高管理水平。

调度控制系统自1998年7月在德兴铜矿投入使用以来,明显地提高了生产与管理水平。