程潮铁矿无人驾驶电机车溜井放矿动态管理系统开题报告

全文总字数：5242字

1. 研究目的与意义（文献综述）

一、目的和意义

上世纪八十年代以来, 随着我国经济不断发展, 金属矿山地下开采规模不断扩大, 生产组织工艺涵盖环节越来越多。井下采矿运输, 地理环境复杂, 一般井下都有纵横交错的井巷、多个溜井和作业面, 生产场地比较分散,且视线距离不佳，交流沟通不便，最多只能使用对讲机交流，诸多不利因素造成工人生产效率非常低；溜井放矿、有轨电机车运输管理工作难度很大。由于国内外井下生产近些年来事故频发，工作安全越来越被重视。矿山都在向着“自动化减人，机械化换人”的方向努力。要求在能够高效保质的完成生产任务的情况下, 井下工作人员的数量尽可能少，可以在减少事故造成的人员伤亡的同时提高生产效率，达到一举两得的作用。随着科学技术的不断进步, 将先进的自动化控制技术与井下开采相结合, 可以做到减员增效, 有效提高矿山井下生产效率, 降低人员伤亡率。作为构成金属矿山安全生产系统的重要系统之一的溜井放矿管理系统，对溜井放矿管理系统进行实时合理的自动化改造，大大提高了井下开采的效率, 不仅减少了对溜井放矿系统的检修维修次数, 还达到了减人增效的效果。为矿山创造了更好的经济效益。

程潮铁矿自2017年投入井下无人驾驶中段生产调度系统以来，减少了井下作业人员，降低人员井下作业安全风险，降低人工劳动强度，改善职工工作环境，降低职业病风险。但是并没有足够的优化该系统，比如没有考虑到每个溜井的储矿量、品位的不同，没有达到自动配矿的目的，导致提升出的矿石的品位不稳定，不利于之后的选矿工作的进行。所以有必要优化溜井放矿动态管理系统，使得提升出的矿石的品位保持在一个稳定的范围内，进一步的提高自动化、智能化水平，为公司带来更好的收益。

2. 研究的基本内容与方案

基本内容及目标：

程潮铁矿于2017年3月正式投入生产调度系统，在投入生产调度系统后，继续扩展应用无人驾驶系统，2017年12月份，投入3台无人驾驶机并成功试用一个月，2018年4月全面投入无人驾驶系统，共8台机车具备远程驾驶功能，同时在线运行4台，备用4台。既可用于非无人驾驶工况的机车生产调度管理，也可用于具备无人驾驶功能的机车无人驾驶操作。生产调度模式下，系统具备完整的机车安全距离防撞、信号引导、道岔控制及生产故障记录功能。针对该矿已有无人驾驶系统，完成无人驾驶中段不同溜井的智能配矿系统设计。

本论文的目的是：通过对程潮铁矿无人驾驶中段溜井分布位置、储矿量、无人放矿系统的研究，讨论以矿石品位波动最小前提下，每列电机车在每个溜井处的受矿量。

3. 研究计划与安排

第4-5周：查阅与毕业设计（论文）相关文献资料，明确研究意义、内容，了解研究所需基本理论知识，确定方案，完成开题报告，完成5000字英文翻译。

第6-8周：全面系统学习运筹学、matlab软件相关的基础知识。

第9-11周：结合程潮铁矿无人驾驶中段，完成无人驾驶系统溜井动态放矿系统。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]张世雄、任高峰主编.固体矿床采矿学[M].武汉：武汉理工大学出版社,2016。

[2]《采矿设计手册》编写委员会.采矿设计手册2——矿床开采卷下[M]. 北京：中国建筑工业出版社。

[3]韩乐.变频器中PLC自动控制技术的运用[J].电子技术与软件工程,2019(04):116.

[4]赵建才.电机车无人驾驶系统在西沟矿的应用[J].酒钢科技,2018(04):77-81.

[5]李竹年.矿井无人驾驶电机车系统升级改造[J].煤矿机电,2017(06):33-35.

[6]隋淼.地下矿无人驾驶电机车运输关键技术探究[J].中国设备工程,2017(08):104-105.

[7]易欣.白光辉:智能采矿,势在必行[J].矿业装备,2014(05):38-41.

[8]张毅力,汪令辉,黄寿元.地下矿无人驾驶电机车运输关键技术方案研究[J].金属矿山,2013(05):117-120.

[9]王成钊,王晓东,庄俊国,肖伟杰,尹绍军,季延君.井下溜井放矿系统的技术改造[J].矿业装备,2013(03):80-82.

[10]王成钊,薛汝河,肖伟杰,杨少波,尹绍军.黄金矿山井下溜井放矿系统技术改造[J].矿山机械,2011,39(11):119-120.

[11]张侠. 溜井放矿监控系统的研究[D].昆明理工大学,2009.

[12].振动放矿机在溜井放矿中的应用[J].有色金属(矿山部分),1979(03):5-6.

[13] 赵树新 . 矿井电机车控制系统设计分析 [J]. 自动化技术与设计 ,2018,11．

[14] 凌信东 , 张宝民 .KJ15A 矿井机车运输监控系统研究及应用 [J]. 煤矿现代化 ,2006,01.

[15] 陈海军 , 甘敏浩 , 吴大川等 . 某铁矿井下电机车自动控制系统设计 [J]. 现代矿业 ,2018,04.

[16]Zhen-chun, Wei,Zeng-wei, Lv,Guo-Ling,Xue-ping,Xiang-wei, Xu,Ju-yi, Wei. Seamless handoff mechanism of broadband mobile communication network in underground mine[P]. Computing, Communication and Networking Technologies (ICCCNT), 2014 International Conference on,2014.

[17]Xiaofeng Yi,Jian Zhang,Tiehu Fan,Baofeng Tian,Chuandong Jiang. Design of Meter-Scale Antenna and Signal Detection System for Underground Magnetic Resonance Sounding in Mines[J]. Sensors,2018,18(3).