863计划“地下金属矿智能开采技术”主题项目成果丰硕

2016年6月7日，863计划资源环境技术领域办公室在北京组织召开了“十二五”863计划“地下金属矿智能开采技术”主题项目的技术验收会议。会上，项目首席专家向验收专家组汇报了项目总体执行情况并接受了专家组质询。经讨论，专家组一致同意项目通过技术验收。
“地下金属矿智能开采技术”项目是“十二五”初期863计划优先启动的研究任务，其目标是瞄准我国地下矿山采矿生产中的凿岩—装药—铲装—运输这一主体作业流程，研发实用化的矿用装备，开发地下泛在信息采集、导航定位、调度管理系统，为攻克我国地下深部矿产资源开采作业面临的工作环境危险恶劣、生产要素调度管理复杂等突出难题提供系统化解决方案。通过5年的攻关，项目研制出“智能中深孔全液压凿岩台车”、“地下高气压智能潜孔钻机”、“地下智能铲运机”、“地下智能矿用汽车”和“地下智能装药车”五大智能化无轨装备，这些装备均可在调度与控制系统的指挥下实现全无人作业和自主行走，且分别具备凿岩台车高精度定位作业、潜孔钻机智能接卸杆和防卡杆、铲运机自动换挡与无人驾驶、铲运机高精度自动称重、铲运机定点卸载、矿用汽车混合动力驱动与智能行驶、炸药车自主寻孔与智能耦合装药等功能，实现了地下金属矿关键装备的“智能作业”功能。同时，项目重点攻克了泛在信息采集传输控制协议、多层次复合网络传输架构、高实时性移动宽带通信、恶劣环境下网络快速组建与高可靠传输、可视化调度与控制理论、多地质体的工程建模与更新、地下移动设备高精度定位导航、导航路径规划与跟踪控制等关键技术，研发了泛在信息采集系统、井下无线通讯系统、地下金属矿开采智能调度与控制系统、设备精确定位与智能导航系统以及智能采矿爆破控制系统五大智能化支撑平台，为五大无轨装备的自动化、智能化和无人化开采作业提供了技术支撑。项目执行期间，共申请国家发明专利40余项，登记软件著作权20余项，发表论文论著280余篇。
项目研究成果以系统集成方式在凡口铅锌矿、山东黄金焦家金矿进行了现场工业技术验证，达到了预期目标，具有良好的推广应用价值。目前，地下金属矿智能装药车、三维激光扫描仪、泛在信息采集系统等成果已在国内矿山企业推广应用，创造产值1600多万元，带来了良好的经济、社会效益。

图一 地下智能铲运机

图二 地下智能装药机