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国外露天开采新技术新设备

发布日期:2017-04-12  来源:选矿技术网  浏览次数:9264

一、钻机

2001年,世界上矿用钻机的头号制造商-美国比赛勒斯国际(Bucyrus International)公司向美国弗里波特矿产公司印尼子(P·T·Freeport Indonesia)公司售出了它的第二台49 RⅢ型牙轮钻机。这台钻机已在格拉斯贝格(Grasberg)矿投入工作,这样,该矿拥有的Bucyrus钻机与495 B型电铲的总台数不断增加。49 R型钻机具有许多特点,因而颇有名气,如,无链齿条齿轮加压装置、新型驱动系统、无链行星传动静压液力推进装置(可以逆转转向)。比赛勒斯公司通过采用增压密封消音和控温的司机室以及4点液压千斤顶自动调平系统来进一步努力提高司机与维修人员的操作安全和舒适程度。该公司当时指出:“这项销售业务乃是49 R型在大型旋转式矿用钻机市场中居于主导地位的进一步证明,也是对49 R型系列这个档次中效率最高的钻机的认可。”将来,比赛勒斯国际公司将制造出第100台49 R型钻机。

R&H公司的矿用钻机使用也较普遍。例如,P&H250XP型钻机已走进南非北部省英美(Anglo-American)公司的威尼斯(Venetia)金刚石矿。正是另外4台250XP型钻机在博茨瓦纳德比尔斯采矿(Deb-swana Mining)公司的奥拉帕(Orapa)矿和莱特拉卡内(Letlhakane)矿的出色表现赢得了这份订单。P&H公司指出:“正如钻机型号的两个标志字母“XP”(“extraperformance的缩写,意即“效率超群”)所表示的那样,德比尔斯公司的这批钻机达到的钻孔效率给刚石开采业留下了深刻印象。威尼斯矿采用的是柴油式250XP-ST型高钻架钻机,在坚硬岩石中钻凿直径251mm炮孔,孔深达20m。这座已有10年历史的矿山选中具有无拖尾电缆操作优点的柴油驱动、机动灵活的250XP型钻机作为高效率钻孔设备,取代了竞争对手的电动式钻机。按照使用周期管理合同,MinePro公司可为这5台钻机全部提供长期售后服务,包括供应配件、维修、培训以及其他后援服务。

里德钻机(Reedrill)公司[现已摘掉“Svedala Drilling(斯维达拉钻机分公司)这一名称]2001年又成为梅特索矿产(Merso Minerals)公司的分公司,它推出了一种新颖的SD-250型履带式液压凿岩台车,配用新近露面的HPR-45型液压凿岩机,钻凿孔径范围为64~89mm。由一台130kW柴油发电机供电,耗油量为23L/h,可以连续工作13小时以上而无需加油。所用空气压缩机的供气能力为250英尺3/min(1英尺3/min=0.0283m3/min)。冷却器并排安装,以提高冷却效率和便于清洗。

图1  博茨瓦纳奥拉帕金刚石矿使用的一台P&H 250XP-ST型钻机,在围岩中钻凿直径251mm炮孔,平均效率为65~80m/h

里德钻机公司称,这种20kW的HPR-45型凿岩机结构简单,其部件总数少于目前市场上供应的任何一种凿岩机,因此,维修简便,在现场便能进行,从而大大缩短了停机时间。HPR-4型凿岩机两年来的大量现场试验结果证明:在多种使用方式和不同岩石条件下,它均达到了很高的凿岩效率。凿岩机的内部构件配合精密,因此,能量传递顺畅自如,噪声强度较低。HPR-4型凿岩机装配在新设计出来的Reedrill型推进器上,推进油缸与软管配置巧妙,操作灵活,调整简便。

二、装载设备

(一)电铲

正如所预计那样,加拿大艾伯塔省的油砂矿已成为目前大型电铲的主市场。2001年11月,第一台新推出的P&H 4100BOSS型电铲已在辛克鲁德(Syncrude)公司的奥罗拉(Aurora)矿开始了铲掘作业。BOSS型电铲系在低地耐力条件下使用效果十分良好的4100TS型电铲的换代产品。它还兼备4100XPB型电铲的某些高效率特点。P&H公司称,4100XPB型已是世界上应用最普遍的100t级矿用电铲,如今大约有20台这种电铲工作在露天采场或者供料系统。BOSS型电铲的特点中关键的一条是铲掘能力大,而且作业循环时间预计要比4100TS型快3~4s。BOSS型电铲加快铲掘循环的速度是靠加大铲斗举升与下降功率,主要是对这些操作功能采用了改进的计算机控制系统。BOSS型电铲使用与4100TS型电铲相同的大型电动机,但是,采用与4100XPB型电铲类似精巧的计算机操作控制装置,这就使之可以更加充分有效地利用设备功率,从而增大了铲斗提升与下降的功率,加快了铲掘作业循环速度。

P&H公司矿用电铲营销经理T·巴恩斯(Tom Barnes)说:“BOSS型电铲采用了最新的P&H数字传动技术,而且我们毫无条件地确信这项技术可以达到最高的采矿效率,超过如今市场上的其他各种电动式或者柴油式挖掘机系统。同时,BOSS型电铲又是最可靠的。”

BOSS型铲斗的标称斗容为47.5m3,而4100TS型的铲斗目前是44.3m3。这两种均属特大型铲斗,而且这两个型号的电铲属采用很强大的铲切力,以适应铲掘未经爆破的覆盖岩层。巴恩斯先生说:“根据对TS型电铲使用情况的考察,我们预计,视物料条件的不同,BOSS型电铲稳能使铲斗荷载达到108t。”BOSS型电铲是与现今的特大型运输设备配套的;3铲便可装满一辆320~330t级汽车,4铲便可装满一辆360t以上的汽车,这种超大型汽车我们即将在矿山上见到。

第二台为油砂矿订购的4100 BOSS型已运到森科尔能源(Suncor Energy)公司,预计于2002年初投入使用。订购这台电铲包含一项长期性使用周期管理合同,为电铲提供所需配件、维修和其他后援服务。目前,森科尔公司有两台P&H 4100TS型油砂矿用电铲,分别于1998和2000年投入使用。P&H MinePro Services维修服务公司高级副总经理M·哈德威克(Mark Hardwick)解释说:“供应给森科尔公司的这台BOSS电铲将是在发展前景看好的加拿大油砂矿上工作的第8台大型P&H电铲。”这台电铲采用新式大臂与转架结构以及新式加大的齿轮传动机构,可保证更高的长期可靠性。它还采用了最新式的P&H Electrotorque Plus直流数字传动系统以及电子辅助装置,如,可防止铲斗在油砂堆中失速的OptiDigTM和防止铲臂强顶而造成损坏的铲臂自动软着地装置。

比赛勒斯国际公司也得到油砂矿的订货合同,它将为阿尔比亚能源(Albian Sands Energy)公司的马斯基格河(Maskeg River)矿供应3台浮动能力很强的新式495BⅡ型矿用电铲(详见英国《Mining Magazine》,2001年4月,p·192~194)。这种495BⅡ型油砂矿用电铲采用了目前工作在其他油砂矿的通用型595B型电铲的经过时间考验的低矮型机身构架。它将配用宽履带,使得电铲可以在油砂矿采场中常见的软质底板条件下正常操作。电铲采用最新式的西门子公司的AC-ⅠGBT传动系统,这种无电刷交流电机和无熔断器(fuseless)传动装置,可提高电铲的可靠性和作业效率。除了西门子交流传动系统而外,495BⅡ型电铲还具有以下诸特点:采用HoistBoss和SwingBoss双重输出行星齿轮变速箱;加大卸载高度,以适应当今更大型的汽车;采用电铲行业中直径最大的钢绳卷筒,以延长钢绳使用寿命。495BⅡ型电铲采用了经过实践验证的各项新技术与结构增强措施,以增大每一铲次的挖掘量,同时延长平均故障周期(MTBF)和缩短平均修理时间(MT-TR)。

图2  辛克鲁德公司油砂矿采用的P&H BOSS型电铲,配用Optima铲斗,每斗可铲起表土达110t

为了在矿山工程刚开始的几年中对设备提供日常维修和后援服务,还要订立关于设备维修与后援服务的补充协议,以便制定比赛勒斯公司维护修理合同(MARC)实施计划。比赛勒斯公司报告称,选用495BⅡ型电铲是在阿尔比亚油砂公司人员对各家原设备制造厂商做了深入调查之后才决定的。因为阿尔比亚油砂公司这一方特别强调制造厂商在该项工程的人力和基础设施方面与其密切协调合作的能力。比赛勒斯公司将与阿尔比亚油砂公司紧密协作,努力提高这些电铲的作业率与完好率。做到这一点的办法之一,就是实行计划维修和为增加设备有效作业时间而拟定的各项保靠措施。

2000年9月,比赛勒斯国际公司统计了一下,除了这台油砂矿的订货以外,美国某矿和南美某矿各订购了一台,于是宣称:“加上这几份新订单,在2001年大型矿用电铲(指100t以上级别)的市场销售量中,495B型名列榜首。我们要集中精力不断改进本公司的设备。这项工作包括以合理的价格提供最好的产品、配件和维修服务。我们真诚地感谢市场给予本公司的支持。”

任何一项现代化创新型矿山设备产品获得成功的关键就是原设备制造厂商可以按照各个不同用户的特殊要求提供特定的全套设备售后服务的能力。比赛勒斯公司负责销售业务的副总经理B·福斯(Bob Foss)说:“通过同客户方面的矿山专家们密切合作,我们可以确定和满足他们的要求。那就是以尽量少的费用来提高设备的可靠性和生产效率。”

对现有电铲进行技术改造便可以提高设备生产效率。2000年10月,美国皮博迪能源(Peabody Energy)公司下达指令再改造2套P&H数字传动装置,以增加煤炭产量。这次改造的目的是增强用在新墨西哥州利兰奇(Lee Ranch)矿的一台P&H 4100A型电铲和用在怀俄明州卡巴洛(Caballo)矿的一台P&H 4100型电铲的能力。这道指令标志着卡巴洛矿第3台电铲的改造,也是皮博迪公司第/套数字传动装置的改造。皮博迪公司在世界各地所属矿山共使用有14台P&H电铲。前几次改造取得的效果是:产量平均增长10%;铲装循环时间缩短3s;3~6个月回收投资。M·哈德威克说:“改造现有设备可使其生产效率大增,可靠性提高,投资回报极佳,而且无需购置新设备。

P&H数字传动装置的改造是采用带有增大功率的弱场编程操作箱,以使铲斗的提升与下降速度均能提高。这种按客户要求定制的P&H软件既可提高电铲操作速度又不影响电机、减速器或机械结构的寿命。所获得的涡轮增压操作能力缩短了铲装作业循环时间,提高了设备效率。这项改造工作是在现场就地进行改装,便能使现有电铲具有P&H 4100XPB型电铲的优良传动控制性能。P&H数字传动装置改造软件可以用于风冷式Electrotorque 2300 -、2800 -、4100 -和5700 -型P&H电铲。P&H公司也可以为其他多种型号的电铲、索斗铲和钻机提供具有同样技术性能的装置并能取得同样良好的效果。

在澳大利亚,索斗铲和钢绳电铲在露天矿的矿岩装载工作量中占有的份额最大。澳大利亚采矿技术与设备中心(Centre for Mining Technology and Equipment-CMTE)正在研究提高这类设备的作业效率。这类装载设备的作业状况通常是决定矿山生产量的关键因素,因此,只要提高作业效率便有可能增加矿山总产量或者降低生产成本。CMTE研制出一种CDD(Universal Dig and Dump)万能铲掘翻卸系统。业已证明,它可使索斗铲的作业效率提高30%。UDD系统能够使司机在铲臂回转动作平面之下的任意地点进行铲掘和翻卸,大大提高了索斗铲的操作灵活性。设备灵活性的提高是由于铲斗索具与控制装置有了重大改进,同时还得出一项副产成果,即全新式铲斗设计结构,它可进一步提高设备效率。CMTE正在积极开发这项新技术。

该中心还在努力研究提高钢绳电铲的完好率与作业率,已于2001年完成了方案设计,以确定研究重点。2000年7月,一台按1/7比例缩制的钢绳电铲投入试验以后,CMET便可以顺利地开展研发工作而不会受到生产设备的使用限制。

(二)液压铲

卡特彼勒(Caterpillar)公司2000年年末正式推出的专门为大型露天矿开发的5230B型工作面液压铲/土方液压铲系Cat785B型汽车的理想配套设备,同时它还可与Cat/789B型和793C型汽车高效率地匹配作业。5230B型液压铲有两种组配方式:一种是斗容17m3的采掘工作面用正铲,铲取力1162kN,推压力1145kN;另一种是斗容16m3的土方作业用反铲, 铲取力855kN,杆力885kN。此型液压铲系按铲斗装满系数高而且铲掘循环时间短的要求设计的。液压铲由一台Cat3516B型EUI发动机驱动, 净功率1156kW,1800r/min;工作重量328.1t。5230B型是该公司液压铲系列中最大的一种,与被它取代的5230型相比,其电机功率增大5%,液压流量增加10%。为了提高1994年推出的5230型液压铲的耐用性与可靠性,卡特彼勒公司改进了设备结构和操作系统,使其重量增加13t。

特雷克斯矿业(Terex Mining)公司的报告称:2001年前3个季度,公司形势大好。在此期间共售出16台O&K RH120-E型液压铲,超过了两年前刚推出此型液压铲时制定的目标。让公司感到出乎意外的是,由于还有TriPower反铲,因此,历来占有强势的正铲这一块并非仍居主导地位。“事实上,已向作为反铲的代表性市场的澳大利亚售出了5台这种设备。”这样一来,反铲反倒占据了多数。另外一台反铲目前工作在位于德国O&K公司多特蒙德(Dortmund)制造厂附近的一座大型露天矿。这台RH120-E型反铲用于自然挖掘,配备特制松岩铲斗(斗容9m3),用以挖松和装载未经爆破的石灰岩。“由于这种反铲具有强劲的铲掘力,所以在处理最坚硬岩石的条件下,它长期保持800t/h以上的生产效率。”

该公司报告称:这种反铲还有着其他一些吸引客户的优点,包括“各种得到公认的O&K技术,如独立油冷系统以及在这个级别的液压铲中独一无二的底盘结构形式。”RH120-E型反铲的前身是RH120-C型,已生产出220多台。原来使用RH120-C型反铲已经取得良好经验的老用户们如今也已在开始购买RH120-E型了。如,印度尼西亚最大的承包开采商帕马珀沙达·努桑塔拉公司(PT Pamapersada Nusantara)已使用有13台RH120-C型液压铲,如今又购买了4台RH120-E型液压铲。

三、运输设备

(一)矿用汽车需求更大型矿用汽车的愿望一直保持不减。有些矿山企业,如,加拿大的一些油砂矿。十分清楚:只有靠更大型的汽车,他们的开采成本方可降下来。但是,矿用汽车的最新成果,如,卡特彼勒公司的Cat 797型或利布赫尔(Liebherr)公司的T282型,业已表明:矿山设计与基础设施必须做出某些特殊修改才能适应这样的庞然大物。能够给更大型汽车装载的各种挖掘机已经具备了。可是,通常必须先研制出所需的汽车配件、轮胎、发动机等等,然后汽车制造厂方能设计更大型的汽车。但是,汽车规格越大,一旦出了故障,所造成的生产损失也就越大。因此,若想降低运输成本,则要求对载重量:配件寿命、成本和效率加以管理。汽车的可靠性与完好率是关键。

图3  利布赫尔公司已成立利布赫尔国际采矿(Liebherr Mining International)公司,经营该公司大型汽车与液压铲的销售与维修业务

无论是矿用汽车还是其他各种露天开采设备,要求都能提供适合各矿具体特定条件的生产设备的这种愿望愈益强烈,也就是说:“具体问题具体解决” 。卡特彼勒公司已经看清了这一点,从而进行了有关研发工作,如,设计出适合于油砂矿开采的专用电铲以及Cat MSD(矿山专用型)汽车车箱。

小松(Komatsu)#公司在研制无人驾驶汽车方面做了大量工作,主要是在澳大利亚。这项技术已在较小规模生产条件下得到良好验证,计划到2003年年底将可推出适用于自动化汽车(Auronomous Truck)运行的300t级930E型无人汽车。无人设备的优点是:不必换班作业(长期倒班工作有害于人身健康与寿命);减少夜班生产的事故危险(大多数事故均发生在夜班),而且设备作业区范围内人员很少。小松公司指出:“自动化汽车运行要比常规(司机驾驶)运行安全;无论能见度差到何等程度,安装在无人汽车内部的传感装置均能探测出前面的人员、其他设备以及障碍物。只要运行道路上有人、设备或者障碍物,便会使自动化汽车停下来,直到运行条件恢复到安全状态为止。”

但是,在大多数情况下,矿山均须按照有效运用这种无人技术的要求来设计。尽管如此,仍然还会有一些可能用上无人设备的情况。举例来说,KCGM公司很有兴趣将这项无人汽车技术应用到该公司在澳大利亚卡尔古利(Kalgoorlie)的苏珀(Super)露天矿。在那里,无人汽车将用于两个矿石堆栈与破碎机站之间的短距离运输。这类矿堆倒运工作一般都是一个与其他生产作业隔离开的作业区域,因此,这种条件对于自动化汽车是很理想的。KCGM公司设计的装运作业循环是:由一台轮式装载机为汽车装载;汽车运行至破碎机站;卸载之后,汽车返回轮式装载机处,这一切都是自动化运作的,运输距离为100~600m。

(二)铰接式自卸汽车

在路面可能出现恶劣情况的矿山上,采用铰接式自卸汽车(articulated dumptruck-ADT)运输较小的荷载是有着明显优越性的。譬如,在经常下大雨或者潜水面接近地表的那些矿山,ADT可保持生产连续不停,而这时,刚性自卸汽车只好停歇。举例来说,在印度尼西亚的卡尔蒂姆(Kaltim Prima)煤矿(详见英国《Mining Magazine》,1999年12月,p356~363),所采用的沃尔沃(Volvo)公司的ADT在大雨之中均能保持一定的产量,而此时的刚性自卸汽车都被雨水淹没了。同样,有一篇关于刚果共和国隆希(Lonshi)铜矿的文章(见英国《Mining Magazine》,2002年2月,p71)列述了该矿采用的贝尔(Bell)公司的ADT的种种好处。

小松公司最近凭借它20015年6月份推出的40t级HM400-1型ADT进入了这个新市场。该型ADT的特点是汽车最大总重达66666kg,可使其在以约60km/h的最大额定速度运行时有效载重量达到40t。其有效载重与总重的比例极佳,总重的55%以上是有效载重,因此,矿山可以运输更多的物料,而且不带死载荷。其他的优点包括;多省燃油;降低单位运营成本;爬坡能力增大;下坡速度加快。

在同一级别的ADT中,此型的翻卸车箱装载高度最低(仅2.97m)。车箱设计采用鸭尾式(duck-tail design),可以减少撒料,而且翻卸角度大,可达71°。车箱容积为22.6m3,恰好与小松公司的PC 600LC-6型和PC 750LC-6型挖掘机或者WA500-3LK型轮式装载机配套使用。

HM400-1型ADT系6轮式的,采用连续油冷式多片制动系统,具有优良的刹车性能,而且是全密封式的,可杜绝污物侵入,因此,其可靠性能更高,使用寿命更长。HM400-1型采用连续油冷式多片减速器,使之无需频繁操作制动器便可减速,从而可以较高速度安全行驶,即使在又长又陡的下坡上也能做到这点。另外,这种6×6车轮驱动方式的ADT配有操作便捷的前桥后桥锁定转换器,而且3个轴上均有差动锁定装置,在任何情况下均能有效驱动。

沃尔沃公司推出了A25D型和A30D型6×6ADT。这两个型号汽车的车箱容积分别为15m3和17.5m3,载重量分别为24t和28t它们与载重量32.5t的A35D型和37t的A40D型构成系列。D系列ADT的特点是采用多种新技术,通过增大载重能力、加快卸载速度、改进制动系统和延长维修周期来提高运输效率。同时,提高了安全水平,降低了运营成本,减轻了环境污染。

继2001年推出TA30型之后,特雷克斯设备公司最近又在其新系列ADT中增添了TA25和TA35两个型号。设计TA25型的动因是想要提高汽车的耐用性和可靠性。TA25型的后悬挂和制动系统均经过改进,而且与TA30型一样,这种新型汽车的特点是在悬挂装置上装有耳轴式连接套管。据特雷克斯公司称,这样可以提高装载与运输作业中汽车的耐用性,而且还可以减少维修工作量。载重量32t的T35型ADT的一大特点是采用298kW Cummins QSM11型涡轮增压式柴油发动机,功率要比其前身TA30型增大14%。据特雷克斯公司称,所增大的功率可明显提高汽车的加速度和爬坡能力。

贝尔设备公司D系列新型ADT包括B25D、B30D、B35D和B40D个型号,有效载重量25~40t,其运输效率更高、节油更多、作业循环更快、司机操作更舒适。据贝尔公司称,这些新型汽车代表着自1985年贝尔公司第一辆ADT问世以来在其技术设计方面最突出的改进成果。公司领导人P·贝尔(Peter Bell)说“B40D和B35D两个型号代表着对其前身C系列做出的85%的改进;而B30D和B25D两个型号则完全是在“一张白纸”上设计出来的。”较大的两个型号采用新型Mercedes Benz电控V6 OM 501LA型涡轮增压中间冷却式柴油发动机驱动;较小的两个型号采用Mercedes Benz OM 906LA型柴油发动机驱动。

四、维修管理

露天采矿设备中采用的一切柴油发动机以及其他部件的有效维修与管理对于保证设备效率是极其重要的。卡明斯(Cummins)发动机公司刚刚为Palm或Hand型手持式控制装置研制出Quick Check Ⅱ系统,可以很方便地阅读和收集电控柴油发动机的发动机、传动装置与制动系统的信息。它目前能够迅速而便捷地覆盖全部柴油发动机的播送范围。利用Palm型手持式控制装置上的参数屏幕,可以实时检查发动机的一系列功能,包括从传感器和转换器的数据到发动机诊断信息,如,发动机负荷与转速;冷却剂与进油支管温度、输出扭矩、耗油量和传动系统油压。

此系统如今可以满足任何一家制造厂生产的任何一种电控式柴油发动机对发动机诊断方面的要求。它还备有一个十分方便用户的改良接口。这种装置在现场使用非常成功,随身配带十分方便,它比转接器更实用、更经济。

轮胎管理也是一件最重要的事情。米什林(Michelin)公司大大改进了米什林土方工程机械(Michelin Earthmover)(网址:www.michelin.com/earthmover ),以宣传报道该公司的新技术、完善的销售处地址以及十分详尽的轮胎选购指南。所发布的信息全部是最新的,概要介绍新型Earthmover子午胎的多种技术特点与使用优点。只需点击鼠标即可得到详细的技术信息和胎面花纹深度信息,包括轮胎直径和负载半径。该网站有一个全面详尽的Michelin Earthmover Tyre Selector(米什林土方工程机械用轮胎选购指南)网页,可供用户根据自己的设备型号、轮辋直径和胎面形式查询所需轮胎。用户很方便地就能上网查到信息,适用的轮胎便一一显示出来。

石桥(Bridgestone)公司新近提供一种据说是当今世界上最大的轮胎,系专为载重量达400t级的超大型汽车研制的。轮胎高度4.02m,横向宽度1.5m,重量超过5t。据报道,这是第一条额定负荷能力要超过100t的超大型轮胎。这种59/80R63 V-Steel ELug S型轮胎的特点是采用新式胶带密封垫层和新式轮缘结构,具有强劲的综合耐磨性能。

图4  石桥公司59/80R63 V-Steel ELug S型轮胎采用新式胶带密封垫层,减少了轮胎割裂破损;新式胎面结构大大提高了轮胎耐磨强度

五、设备监控

GPS(全球定位系统)在提高生产效率方面给世界上各个最先进的露天矿提供越来越多的好处。各个矿山都在寻求十分适用于数据收集、矿山计划、矿山测量、设备维修动态显示以及设备总体管理的实时监控系统。这种系统与GPS链接起来便能产生切实有益的效果。卡特彼勒公司与其结盟伙伴共同开发出来的综合采矿信息系统MineStar便是目前可以供应的这类系统之一。MineStar包括机况与作业效率监测、设备与料流跟踪、钻机管理、CAES(计算机辅助土方工程系统)以及先进的汽车计划与调度程序。英国《采矿杂志》2001年10月p159~163详细介绍了美国布莱克桑德(Black Thunder)露天煤矿(年采煤量7500万t、表土剥离量1.83亿m3)使用Fleer Commander汽车计划与调度程序所取得的经验。

MineStar不仅具有能将现场设备与各个MineStar办公室系统链接的能力,而且还具有与其他采矿信息系统链接的能力。卡特彼勒公司的两个结盟伙伴Mincom公司和Trimble公司分别提供办公室软件和无线电设施软件。虽然MineStar包括有机载硬件,但它确是一种能力很强的办公室用软件系统。

MineStar的组成部分如下:

-车队指挥:此系统编制车队作业进度计划与调配汽车;最大限度地提高汽车作业率与电铲利用率并且减少汽车等待时间。

-生产效率监测:此系统提供汽车、装载设备以及土方机械的连续性作业效率信息,以提高矿山生产效率。

-机况监控:此系统通过无线网从VIMS(可视信息管理系统)获取单台与整队设备的机况信息,并报告给维修中心或生产数据库&以改进设备维修工作。

-物料跟踪:此系统监控物流向及物料种类;对物料运输路线有误的司机和计划员发出报警信号,以确保矿石或废石运到正确地点。

-设备跟踪:此系统监控整队设备中每台的所在位置并且具有倒回重放功能,以便分析汽车卸载动作和道路堵车情况。

-经营管理:此系统综合各项管理功能,如,矿山计划、实时产量、设备状况、财务及人力资源信息,并将其传输给矿山公司各企业管理系统(Enteprice System)。

-CAES:此系统向各设备司机提供实时作业现场平面图,使之能以最有效的方式完成土方工程任务。

-钻机管理:此系统控制钻机作业,以达到最大钻孔效率,并且提供物料特性鉴定结果(参见英国《采矿杂志》,2001年12月p276~279)。

MineStar拥有专门为矿山建立的先进无线电通信系统。它是卡特彼勒公司的和非卡特彼勒公司的设备的支持系统,并且提供网络,可使所报告的信息能在全矿乃至全公司里更便捷地传播与查访。利用互联网协议,可将用户的内部网扩展到露天采场内的各台设备,以增强信息流。

推土机格外地受益于GPS技术。在生产性推运以及电铲周围料堆维护与场地清理方面,实在没有任何其他设备能够取代推土机这种设备的灵活多用性。卡特彼勒公司推出的D11R Carrydozer型推土机就更加扩大了这种设备的应用范围。再给这种设备配上CAES之后,就使之成为精确的推土工具了。美国模块采矿系统(Modular Mining Sysrems)公司乃是全球头号经营矿山管理系统的公司,有130多套这类系统成功地用于世界各地。现在,该公司在对其经营业务进行再造重组!要凭借自己的实力资源通过各个地区业务中心更出色有效地为客户服务。该公司称,所进行的重组改革将使之可以在其各个地区中心保持一批训练有素的专业人员,随时服务于客户,以编制设计方案到设备安装、调试投产乃至长期售后服务。

模块公司现今已在非洲、大洋洲和拉丁美洲3个地区分别设有业务中心。为使这种业务机构更加完备,该公司正在建立第四个地区业务中心,设在亚利桑纳州图森(Tucson),负责北美洲的业务;另在加拿大温哥华设立一个代办处,重点为美国和加拿大的客户服务。每个地区业务中心均属自主经营,配备经验丰富的多学科专业人员,以满足各地区客户们的需要。

为了支持各个地区业务中心!模块公司的总部中心,(亦设在图森)将集中精力制定公司战略规划、开发新产品和协调世界各地的市场营销工作。该公司在整顿和精简所属各个企业,使之更加现代化,更能带动市场,更具吸引客户。模块公司的会计经理们乃是使公司与客户在业务要求上达到协调一致的关键人物。

Micromine公司的PitRAM系统是一种计算机化矿山控制程序包,具有良好的跟踪记录。设备司机报告他们的作业活动情况以及机况与人员的一切变化,每一事件均自动即时打印并且在多重网络化的位置上显示出设备、人员以及生产效率的现时状况。所显示的现时状况随着新信息的收到而不断更新。这是目前可供应的所有各种系统的代表性特点。由于这种系统可以查询矿山生产现状,因此,它可使矿山管理部门能够对将要发生的任何紧急情况及时做出反应。每个作业班结束时,该系统生成规定的格式报表,提供符合矿山生产现场需要的信息。这些数据信息全部统一存入本行业标准数据库内,在编制任一时期的情况报告时均可查询该数据库。

PitRAM矿山控制系统以及其他的类似系统均具有下列优点:

-改进生产操作与停机管理,提高生产效率;

-提高信息报告精度,改进矿山计划;

-改进成本控制,增加企业效益;

-可取消计时卡;

-增进员工沟通;

-激励员工士气,增强安全意识;

-自动报警(例如,卸载地点错误);

-维修工作统计;

-实时矿石品位混匀控制、监测与调整。

温科(Wenco)公司的一套价值80万美元的矿山管理系统已售给几内亚土矿公司(Cie Des Bauxites De Guinee),用于料堆管理与品位控制。该系统实时监控各种矿山设备,先将汽车调配到电铲装载处,然后再调配到相应的料堆处,以达到预定质量参数,从而可增加矿山效益和降低成本。这套系统已用在该矿的全部17台Cat 777型汽车、3台Demag(小松采矿系统公司制)液压铲和9台Cat 992型轮式装载机上。温科公司结合运用GPS无线电通信与计算机技术监测与控制露天矿设备的运行与作业状况。它还提供了一套高精度产品,包括:电铲定位系统、推土机导向系统以及钻机传感器监控导航系统。

六、矿山计划软件

许多人都把改进矿山计划软件看作是提高矿山生产效率和经济效益的主要办法。因此,这类软件的供应商都在与各矿山公司密切合作,以协助他们获得这些利益。举例来说,巴西的费尔特科(Ferteco)公司不久前同Gemcom国际软件(Gemcom Software International)公司签订合同,由Gemcom公司承包改进其矿山计划工作,费尔特科公司系巴西第三大矿石生产企业,在2001年4月费尔特科公司被巴西头号铁矿石生产企业淡水河谷铁矿公司(Cia Vale do Rio Doce,简称“CVRD”)收购之后,着手实施这项合同,将费尔特科公司的全部矿山计划工作与Gemcom公司现行的各种实际效果很好地运作程序接轨,其中,包括采用Gemcom公司的经济有效的软件。CVRD乃是世界最大铁矿石生产商和出口商,近15年来2一直是Gemcom公司的固定老客户。

这个项目预计需要用大约10个月的时间!根据合同条款,Gemcom公司要派出一个工作团队运用Gemcom公司的IT方案去改进费尔特科公司的矿山计划工作,费尔特科公司之所以在巴西的一批高水平竞争对手中选中Gemcom公司,是基于Gemcom公司良好的业绩跟踪记录、提供驰名同行的优秀软件的能力以及在高水平矿山计划项目中运用该公司先进的IT方案的能力。

Gemcom公司总裁兼首席执行官P·富兰克林(Perer Franklin)指出:“项目外包在其他行业中早已成为一种司空见惯的作法,但是,在矿山部门中,它才刚刚引起重视。”各先进的矿山公司,像CVRD,如今已经发现项目外包作为降低公司经营费用的一种办法的许多好处。这一合同项目的实施会清楚地证明矿山企业是如何通过将复杂的IT项目外包给这个领域的专家们以寻求获得最大的经济效益的。

Surpac公司称:“Surpac Vision(4.0~4.1版本)是为了推出Surpac创新版本(5.0版本)做准备的一个重大步骤。” 5.0版本将于2002年中期面世。4.0版本的结构已是一项重大的进展,它有一种客户/服务器结构,这就是说,4.0版本分2个独立程序操作。第一个是服务器,它进行数据处理:另一个是客户,它是用户接口。客户与服务器可以设计成使用同一台机器操作,或者使用2台独立的机器操作。Surpac旧式的宏语言(macrolanguage)已被更现代化、能力很强的TCL手写器所取代,此外,手写器上配有专用的外接附加件,可以直接在Surpac存储器内处理数据,也就是说Surpac的手写器不单可以让用户做到自动进行重复动作,而且还可以有效地组成一套实用的软件开发系统。

5.0版本将完成由技术分析与设计软件向通用的3D技术通信软件的转化。它将使用户可以通过网站浏览将各个技术部分彼此相互连接起来,分析同类数据,而且可以访问Surpac的所有各种使用功能!这可以通过某种网络来进行,或者可能的话,可以通过互联网。通过这种机制,用户们便可合作进行项目研究,共享经验与技术能力。除了共同进行项目研究的能力而外,5.0版本还可分别地进行数据处理。它阅读各类外方文件无需输入或输出数据,而且也无需按Surpac格式打印复制原始数据。

Ner Visiom是给这种新的网络起动与文件管理技术取定的名称。5.0版本的用户们可以从网络的任意点上打开各种各类的文件,而且还可以让其他人加入这个部分来查询和分析有关数据。

将这些方案向前推进一步,5.0版本便可以从一个网页上启动了。超级链接能够启动Surpac并且操作TCL手写器令所需信息返回给用户Surpac文件管理软件可以使用户接口按照用户的需要或者根据用户的软件知识来加以修改。

 
 
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