地下矿山自动化.pdf

pj 地下地下地下地下矿矿矿矿山山山山 自自自自动动动动化化化化 地下地下地下地下矿矿矿矿山山山山 自自自自动动动动化化化化 World Underground Mining Conference – Beijing, China 2 March 2011 World Underground Mining Conference – Beijing, China 2 March 2011 演讲者演讲者演讲者演讲者 Taina Heimonen, 矿山自动化全球产品经理矿山自动化全球产品经理矿山自动化全球产品经理矿山自动化全球产品经理, 山特维克公司山特维克公司山特维克公司山特维克公司 pj 现状概览现状概览现状概览现状概览 地下矿山面对的挑战 何谓自动化 自动化的引进与简史 目前与近期的 AutoMine 用户矿山 Photos Sandvik 自动化的动力与效益 自动化遇到的挑战 矿山自动化的未来 出处与鸣谢 pj 现状与未来现状与未来现状与未来现状与未来 采矿业面临的挑战采矿业面临的挑战采矿业面临的挑战采矿业面临的挑战 大型露天矿采深加大; 矿物资源品位降低; 矿产品价格的波动和不可预测性; 地下矿山的设计，开发与运营越来越 困难，责任日趋严峻; 未来水资源和能源的成本忧虑; 高企的资金成本和运营成本; 人力资本的隐忧。 pj 何谓何谓何谓何谓 自动化自动化自动化自动化 设备设备设备设备， ， ， ，流程或系流程或系流程或系流程或系统统统统的自的自的自的自动动动动运运运运行或控制行或控制行或控制行或控制K 为为为为达达达达成自成自成自成自动动动动运运运运行或控制而使用的技行或控制而使用的技行或控制而使用的技行或控制而使用的技术术术术或或或或设备设备设备设备K 自自自自动动动动控制或控制或控制或控制或运运运运行所需的条件行所需的条件行所需的条件行所需的条件K 来源来源来源来源 pj 历历历历史史史史 自自自自动动动动化在山特化在山特化在山特化在山特维维维维克克克克 山特维克开始设计研发 一体化的自动化系统 第一套系统交付 Codelco公司 El Teniente 铜矿 pj 简介简介简介简介 Photos Sandvik pj 山特维克系统产品山特维克系统产品山特维克系统产品山特维克系统产品 矿山自动化方案矿山自动化方案矿山自动化方案矿山自动化方案 ji − 单台铲运机自动化 − 半自动工作循环 − 取代无线电遥控 j − 全车队自动化 − 铲运机和卡车 − 与矿山规划系统的整合 lj − 远程监控 − 工艺流程控制 − 信息管理 pj jJi 系统特点系统特点系统特点系统特点 单台铲运机自动化 半自动作业循环 − 自主行驶 − 自动卸矿 − 远程控制铲装 舒适的司机站 产量和设备状态监控 生产区域闭塞 安装简便，投产迅速 与铲运机自身控制系统完全兼容 pj j 自动化铲装和运输系统的特点自动化铲装和运输系统的特点自动化铲装和运输系统的特点自动化铲装和运输系统的特点 全车队自动化 半自动作业循环 −自主行驶 −自动卸矿 −远程操控铲装 −随时切换运行模式 司机在控制室内操控 单人操作多台设备 产量与设备状况监控 生产区域闭塞 交通控制 规模依不同应用而变化 pj 导航导航导航导航 远程操控远程操控远程操控远程操控 通讯通讯通讯通讯 视频视频视频视频 安全安全安全安全 j 自动化铲装和运输系统的车载系统自动化铲装和运输系统的车载系统自动化铲装和运输系统的车载系统自动化铲装和运输系统的车载系统 Q摄像头摄像头摄像头摄像头 视频箱视频箱视频箱视频箱 Lp箱箱箱箱 -视频开关视频开关视频开关视频开关 -视频服务器视频服务器视频服务器视频服务器 -车载车载车载车载 ACS ACS ACS ACS 输入输入输入输入/ / / /输出输出输出输出 Qjik 矿山局域网天线矿山局域网天线矿山局域网天线矿山局域网天线 O激光扫描器激光扫描器激光扫描器激光扫描器 fcobb jikjq 矿山局域网矿山局域网矿山局域网矿山局域网 模式显示灯模式显示灯模式显示灯模式显示灯 pj 目前与近期的目前与近期的目前与近期的目前与近期的应用矿山应用矿山应用矿山应用矿山 目前运行 De Beers Finsch Mine Block 4 Aug 2005 Barrick/Teck Cominco Williams Mine Jun 2007 再建项目 延期项目 Sandvik Tampere Plant Test mine 1999 Inmet Mining Pyhsalmi mine Jan 2005 LKAB LKAB Mine Aug 2010 Codelco El Teniente Pilar Norte Dec 2009 Codelco – El Teniente Pipa Norte Jun 2004 Boliden Garpenberg Mine Dec 2010 Rio Tinto North Parkes E48 2011 Newcrest Ridgeway Deeps 2011 Rio Tinto Argyle mine 2012 pj AutoMine-Lite™ – Boliden Garpenberg 矿矿矿矿 瑞典仍然在生瑞典仍然在生瑞典仍然在生瑞典仍然在生产产产产的最古老的地下的最古老的地下的最古老的地下的最古老的地下矿矿矿矿Boliden Garpenberg Boliden Garpenberg Boliden Garpenberg Boliden Garpenberg 矿矿矿矿 主要主要主要主要产产产产品品品品 − 铅铅铅铅和和和和锌锌锌锌 采采采采矿矿矿矿方法方法方法方法 − 分段空分段空分段空分段空场场场场法法法法 − 充填法充填法充填法充填法 − Avoca Avoca Avoca Avoca 采采采采矿矿矿矿 从上部用从上部用从上部用从上部用废废废废石充填石充填石充填石充填 − 上部后退式上部后退式上部后退式上部后退式 仍然是房柱法仍然是房柱法仍然是房柱法仍然是房柱法 年年年年产产产产量量量量 − 141414140 0 0 0万万万万吨吨吨吨 2011 2011 2011 2011 − 252525250 0 0 0万万万万吨吨吨吨 2015201520152015 Sweden Garpenberg pj AutoMine-Lite™ – LKAB 基律基律基律基律纳矿纳矿纳矿纳矿 LKAB Kiruna 矿矿矿矿是世界上最大的是世界上最大的是世界上最大的是世界上最大的 地下地下地下地下铁矿铁矿铁矿铁矿 主要主要主要主要产产产产品品品品 − 铁铁铁铁 采采采采矿矿矿矿方法方法方法方法 − 分段崩落法分段崩落法分段崩落法分段崩落法 年年年年产产产产量量量量 − 2600万万万万吨吨吨吨 2011 Sweden Kiruna pj AutoMine-Lite™ – LKAB 基律基律基律基律纳矿纳矿纳矿纳矿 Fleet − 1x AutoMine-Lite™ installed into main control room − 1x LH621 diesel loader Main drivers for the automation − Increased utilization − Safety One production level automated pj 德德德德 比尔斯比尔斯比尔斯比尔斯 南非南非南非南非 Finsch 矿矿矿矿 盘区崩落法16,000 吨/日 8台人工监控TORO 007铲运机和7台自动化的TORO 50自卸卡车 矿石从崩落区运往破碎站 2006 年12月投产 预设了分阶段实施方案 Photo De Beers – Finsch Mine pj 南非南非南非南非 德德德德√比尔斯公司比尔斯公司比尔斯公司比尔斯公司Finsch矿矿矿矿 铲装点铲装点铲装点铲装点 302 铲装点铲装点铲装点铲装点 302 车间车间车间车间车间车间车间车间 转运点转运点转运点转运点 4 转运点转运点转运点转运点 4 4 3 2 1 旋回破碎机旋回破碎机旋回破碎机旋回破碎机 旋回破碎机旋回破碎机旋回破碎机旋回破碎机 运输环路运输环路运输环路运输环路 运输环路运输环路运输环路运输环路 板式给料机板式给料机板式给料机板式给料机 板式给料机板式给料机板式给料机板式给料机 地点地点地点地点 南非南非南非南非Lime Acres 服务寿命服务寿命服务寿命服务寿命 10 年年年年 总储量总储量总储量总储量 2千千千千6 百万吨百万吨百万吨百万吨 产能产能产能产能 15,200 吨吨吨吨/日日日日 采矿方法采矿方法采矿方法采矿方法 盘区崩落法盘区崩落法盘区崩落法盘区崩落法 地点地点地点地点 南非南非南非南非Lime Acres 服务寿命服务寿命服务寿命服务寿命 10 年年年年 总储量总储量总储量总储量 2千千千千6 百万吨百万吨百万吨百万吨 产能产能产能产能 15,200 吨吨吨吨/日日日日 采矿方法采矿方法采矿方法采矿方法 盘区崩落法盘区崩落法盘区崩落法盘区崩落法 自动化的自动化的自动化的自动化的 自动化的自动化的自动化的自动化的 人工控制铲装人工控制铲装人工控制铲装人工控制铲装 人工控制铲装人工控制铲装人工控制铲装人工控制铲装 pj 公司公司公司公司 智利智利智利智利 bq 铜矿铜矿铜矿铜矿IEm k矿区矿区矿区矿区F 盘区崩落法10,000 吨/日 m k 矿区自OMMQ年S月起采用 j∆ 3 台半自动 Sandvik TORO 0010 铲运机 矿石从 9 条出矿巷道运往破碎站 系统后被扩展到 14 条出矿巷道 pj 公司公司公司公司 智利智利智利智利 bq 铜矿铜矿铜矿铜矿IEm k矿区矿区矿区矿区F 面积58 000 m2 储量2千7百万吨 品位1 Cu 矿山寿命10 年 产能10 000 吨/日 采矿方法 预拉底盘区崩落法 破碎站设于生产水平 pj 公司公司公司公司 智利智利智利智利 bq 铜矿铜矿铜矿铜矿IEm k矿区矿区矿区矿区F 投产日期 2010年2月 产能 17 000 吨/日 采矿方法 转运水平 生产区域 5 条溜井装运巷道 按照自动化要求设计 操作室 位于距矿山70公里的 Rancagua 镇 车队构成 2 x LH517 最终 4 x LH517 pj Inmet 矿山公司矿山公司矿山公司矿山公司 Pyhsalmi 铜锌矿铜锌矿铜锌矿铜锌矿, , , , 芬兰芬兰芬兰芬兰 分段空场法开采 3套单台铲运机自动化系统 分别于2005年1月，2006年6月和2009年投产 移动式操作室 共有10个分段配置了通讯系统 pj Inmet 矿山公司矿山公司矿山公司矿山公司 Pyhsalmi 铜锌矿铜锌矿铜锌矿铜锌矿, , , , 芬兰芬兰芬兰芬兰 2 x Toro11 自动铲运机 1 x LH517 自动铲运机 3 x 司机站 面包车内 投产于2005年1月 替代了无线电遥控系统RRC 消除了每循环中司机频繁上下车的环节 比无线电遥控系统产能提高25 计划扩展到所有的新水平 pj Barrick/Teck Cominco 公司公司公司公司 Williams 矿矿矿矿, 加拿大加拿大加拿大加拿大 深孔空场法和阿里马克法，膏体充填 2 x 自动化Sandvik TORO 40自卸卡车 遥控装矿漏斗 矿石从漏斗运往破碎站 投产于 2007年6月 pj Barrick/Teck Cominco 公司公司公司公司 Williams 矿矿矿矿I加拿大加拿大加拿大加拿大 AG1 IG4 AG3 AG2 机动设备出入门机动设备出入门机动设备出入门机动设备出入门 Motorized Isolation Gate 人员门人员门人员门人员门 安全区安全区安全区安全区 1 Truck Introduced Here AG5 7 卡车装载溜槽卡车装载溜槽卡车装载溜槽卡车装载溜槽 卡车自动控制区 铲运机，卡车人工控制区 卸载点混合控制区 图例 5 卸矿点卸矿点卸矿点卸矿点 安全区安全区安全区安全区 2 马拉松, 加拿大 运输卡车 – 2 x T40 装载点 2 x 溜槽 卸载点 1 x 破碎站 投产日期 2007 年 4 月 pj 山特维克公司山特维克公司山特维克公司山特维克公司 坦佩雷坦佩雷坦佩雷坦佩雷试验矿山试验矿山试验矿山试验矿山I芬兰芬兰芬兰芬兰 AutoMine 系统的研发地 自1989年开展自动化研发计划，第一套一体化铲运机自动化系统建成于 1999年 2001年自动化卡车并入系统 单台 TORO 7 铲运机 用于进一步研发测试的平台 pj 矿山自动化的矿山自动化的矿山自动化的矿山自动化的 主要动力和效益主要动力和效益主要动力和效益主要动力和效益 3 3 3 3提高利用率提高利用率提高利用率提高利用率3 3 3 3提高利用率提高利用率提高利用率提高利用率 1 1 1 1安全与健康安全与健康安全与健康安全与健康1 1 1 1安全与健康安全与健康安全与健康安全与健康 2 2 2 2生产管理生产管理生产管理生产管理2 2 2 2生产管理生产管理生产管理生产管理 4 4 4 4改善工作环境改善工作环境改善工作环境改善工作环境4 4 4 4改善工作环境改善工作环境改善工作环境改善工作环境 5 5 5 5运营管理运营管理运营管理运营管理5 5 5 5运营管理运营管理运营管理运营管理 6 6 6 6降低运行成本降低运行成本降低运行成本降低运行成本6 6 6 6降低运行成本降低运行成本降低运行成本降低运行成本 pj 矿山自动化矿山自动化矿山自动化矿山自动化 面临的挑战面临的挑战面临的挑战面临的挑战 1决心与运行决心与运行决心与运行决心与运行1决心与运行决心与运行决心与运行决心与运行 5采矿设计采矿设计采矿设计采矿设计5采矿设计采矿设计采矿设计采矿设计 2利益攸关方的管理利益攸关方的管理利益攸关方的管理利益攸关方的管理2利益攸关方的管理利益攸关方的管理利益攸关方的管理利益攸关方的管理 4设备维护设备维护设备维护设备维护4设备维护设备维护设备维护设备维护 3通讯通讯通讯通讯3通讯通讯通讯通讯 pj 矿山自动化矿山自动化矿山自动化矿山自动化 的未来的未来的未来的未来 2人力资源人力资源人力资源人力资源2人力资源人力资源人力资源人力资源 3矿产资源矿产资源矿产资源矿产资源3矿产资源矿产资源矿产资源矿产资源 5矿山设计矿山设计矿山设计矿山设计5矿山设计矿山设计矿山设计矿山设计 4安装与运行安装与运行安装与运行安装与运行4安装与运行安装与运行安装与运行安装与运行 1安全与目标安全与目标安全与目标安全与目标1安全与目标安全与目标安全与目标安全与目标 6一体化整合一体化整合一体化整合一体化整合6一体化整合一体化整合一体化整合一体化整合 pj 出处与鸣谢出处与鸣谢出处与鸣谢出处与鸣谢 p矿矿矿矿山工程机械山工程机械山工程机械山工程机械 管理管理管理管理团队团队团队团队与与与与 p矿矿矿矿山工程机械山工程机械山工程机械山工程机械 同事同事同事同事 Ia_If矿业矿业矿业矿业Iih_I_ C_Lq pj Photo Sandvik Thank You Tack 谢谢谢谢谢谢谢谢