基于物联网技术的智能化矿山开采研究论文

 

　　关键词：物联网技术,智能化,矿山开采

 

　　常规的采矿工艺，如手工监控手段低效，安全隐患多，资源利用率低等，随着物联网的发展，矿业的开采向智能化、自动化、智能化方向发展，对提升生产效率、减轻工人劳动强度和降低事故风险具有重要意义。智能采矿以无线传感器、通讯设备、信息处理等为基础，以实现矿井生产的全程监控为目标。通过对矿井的各项参数（包括含量、地质结构、温度、湿度等）的精确采集与分析，可以使矿工对矿井状况有更为精确的认识，从而做出智能化的判断与调节。通过对矿井下作业人员进行实时监测，保障井下作业人员的生命财产和生命财产。

 

 

　　矿山是一座蕴藏着大量矿产资源的巨大宝藏，石油、天然气是石油和天然气的主要来源，有多多种种类的矿山，石油、金属矿产和非金属矿产等，现代工业生产离不开这些矿产资源。进行矿山开采，能够确保资源供应的稳定性，能够满足国家经济发展和人民生活的需要。如建筑和制造行业所需要的重要原材料就是金属矿和非金属矿，而矿山开采能够为其提供丰富资源。

 

 

　　我国矿业是我国的一项重大战略资源，关系到我国经济的发展与安全，矿物是一种重要的化工产品，在建筑，能源，冶金等领域有着重要的应用，一个国家若依靠石油资源，就会有财政不稳，对外供给也会有危险。因此才能真正地掌握我国的矿产资源，才能保证我国的经济发展与安全。

 

 

　　在科学技术的进步下，矿井生产逐步向自动化、智能化方向发展，采用先进的采掘机械与工艺，大大提高了矿井生产效率，在降低人力资源投资的同事，降低了工人的劳动强度。与此同时，科学技术的发展也使矿产资源的勘查变得更为精确，矿产资源的有效利用也得到了极大的提升，这不但增加了我国的矿藏，而且对其他行业的发展也起到了很大的支持作用。

 

 

　　采矿能够促进当地的经济发展，并可创造更多的就业机会，在矿产生产中，无论是生产机械还是运输，都要耗费巨大的人力和资源。从而带动当地的经济发展，增加就业，增加居民的生活水平，矿业开发也可以带动当地工业的提升与转变，从而实现区域经济结构的优化与转型升级。

 

 

　　常规的采矿方法主要依靠手工进行，效率低下，且容易产生误差，而利用无线网络技术，能够对各种装置进行自动控制，并对其进行远程监测。通过物联网将矿井内的各种设备、机器连接起来，从而达到智能作业目的。可动态监控装备的工作实况，如果出现问题，会及时报警，提醒有关部门进行检修，从而降低装备失效给企业带来的冲击，同时远程操控与监测，可降低人为干涉的需要，提升生产效率。

 

 

　　采用了基于物联网的采矿方法，可以对矿井进行自动控制，并对其进行远程监测，从而降低了手工作业的难度。通过对该装置进行在线检测，实现对该装置的工作情况的实时监控，并针对性调节优化，从而获得更大的资源利用率。此外物联网还可对装备进行实时检修，缩短检修费用，缩短停机周期，降低企业生产成本。

 

 

　　基于传统采矿方式的资源浪费与环境污染问题提出了一种基于无线传感器的矿井动态监测方法。通过对装置的工作状况以及周围环境污染状况的远程监控，促进控制有效性的提高，从而达到降低废物产量和降低污染的目的。同时通过物联网的应用，可对矿区进行精细化管理，对其进行优化配置与使用，降低其浪费与损耗，实现可持续发展。

 

 

　　矿产资源开发利用过程中产生了水源污染，土壤退化，生态环境恶化等问题。首先矿山在采矿时，会形成许多含剧毒、危险成分的污水、废物，未经适当治理便排入水中，会导致水体富营养化。它不但对居民的生活用水造成了严重的影响，而且对水生动物的生长也产生了一定的威胁。其次，采矿要求对矿区进行大规模的开发，对原来的植被造成了严重的损害，造成了水土流失与水土流失，造成了耕地的贫瘠化，这不但对耕地及生态环境产生了较大的冲击，而且可能加重土壤侵蚀。最后，采矿活动还对周围的环境造成了严重的影响，对动物和植物的生境造成了严重的危害，甚至造成了生物的死亡和迁移。矿产生产中出现的环境破坏问题可以从两个角度进行分析，一是缺少科学的计划与管理，部分矿业工程在规划、设计时未对环保问题进行足够的重视，造成了后期对环境的治理不到位；二部分企业因追逐眼前的利润而忽略了对环境的重视，未对其进行相应的治理，从而造成了对生态系统的损害。

 

 

　　矿山生产过程中出现了两个问题，一是能量的浪费，二是对矿石的过度开发。矿业生产对电能、燃料等都有巨大的需求，但是受目前开采工艺及装备水平的限制，导致了大量的能量被白白地浪费了，这不但提高了能耗，而且也给生态带来了巨大的危害。随着对矿物资源的利用和对矿石的要求越来越高，部分矿区出现了超量开发，以适应市场的需要，这就造成了对资源的过度使用，使其不能达到可持续发展，因而产生了大量的资源浪费。造成这种现象的根源有很多，部分矿产企业不顾长远发展，一味追求眼前经济效益，不顾长远发展，不顾环境保护与可持续发展。部分矿山的采矿工艺及装备还不够完善，造成了大量的资源损失，企业缺少有效的监督与管理制度，导致部分企业违法采矿，造成了更多的资源浪费。

 

 

　　矿产生产过程中，对人员和周围的生态环境造成了很大的危害，矿井深部具有高温、高压和有毒气体等危害，作业人员作业时极易出现坍塌、爆炸和中毒等安全问题。

 

　　部分矿井由于自身的原因，也由于自身的原因，在生产过程中，由于缺乏相应的管理措施，导致了生产事故的几率大大提高。在采矿活动中，会排放大量的尾矿、废渣和废水，若处置不当，将严重影响周边的生态平衡，危及人类身体的身体健康。有的矿井一味地追求增产、增产，而忽略了安全，把安全放在首位。部分矿井由于技术、装备、管理等原因，造成了生产和管理上的薄弱环节，造成了生产安全生产的隐患。其他矿区环保观念淡薄，无有效处置废物的方法，加剧了矿区的生态安全隐患。矿生产中的安全风险对人民生活产生了很大的危害，它不仅导致了生命的伤害，而且还导致了大量的经济和家庭的苦难。采矿活动对周边地区的环境造成了严重的危害，对周边人民的身体健康、生存品质造成了严重的危害。同时也会引起社会各界对矿产安全问题的关注，破坏企业的信誉与形象，给当地的社会发展带来不利的后果。

 

 

　　智能监控是指将传感器、数据采集设备、通讯技术等有机地结合在一起，通过云端技术对数据进行处理与分析，采用智能监控系统，实现了对矿井各工序参数的实时监控与分析，为矿井的安全与高效运行奠定了基础。如矿井进行实时监控，包括空气质量、温度、湿度等环境指标，经数据分析处理，实现对环境问题的实时检测与报警，针对性干预进行环境污染预防，保障矿工身体健康。采用智能监控技术，实现了对矿井装备的在线监控，采用多个传感器及数据采集装置，实现了对矿井机械工作状态及温度、振动等参数的在线监控。利用云计算技术对其进行分析，能够在短时间内检测出设备出现的各种问题，并在此基础上提出预警，从而保证了该装置的安全稳定运转与维修。

 

　　采用智能监控技术，实现了对矿井的实时监控，该系统能够对矿石的产量、品质等指标进行实时监控，可为矿井生产率评估与提高、运营管理提供参考。

 

 

　　智能电网是一种新型的电力调度方式，通过对矿井设备、人员、物料等数据的集成分析与调度，达到矿井生产流程的智能管理与优化。通过对矿井装备工作状况的监控与分析，实现对矿井装备工作状况的动态监控与分析，实现对矿井装备的智能调度，从而提升矿井装备的利用率与生产率。该智能调度平台还可对矿井作业进行有效的调配与管理，利用无线网络进行矿井下作业人员的位置、作业状况及安全状况的监控，当发生突发事件时，该系统能够快速地将搜救队员派往事发地点，从而大大提升了搜救工作的效率与安全。另外该智能调度平台能够实现对矿井资源的监控与管理，保证了矿井资源的合理供给与利用。

 

 

　　基于物联网的智能预警系统，能够对网络中所有节点的信息进行实时监控与分析，并采用智能的计算方法对出现的风险状况做出判定，并给出相应的预警。通过对矿井生产的温度、湿度、气体浓度等进行动态监测，对矿井生产中的设施工作情况及人员的健康情况进行实时监测，若有异常则会触发报警，在以无线通讯方式传送到有关人员手中，使其可以及时预防、控制。矿产安全生产的智能预警体系是安全生产的关键。能够极大地提升矿工安全，在线监控、早期预警结合可有效防控安全风险。通过智能监控可有效地改善矿井的安全状况，同时设备运行状况的智能检测可便于合理维护与调节操作的进行，以免生产中断，造成企业的经济损失。同时该系统也为矿井管理人员以及矿山企业提供了有效的信息。

 

 

　　在矿产生产中，通风是一个必不可少的环节，传统的矿山通风方式以手工方式进行，具有不及时、效率低等缺点。而矿山智能通风系统是指采用无线网络的方式，通过各种传感器及监控设备，对矿的空气质量、温度、湿度等数据进行实时的采集，并将其传输至中心的监控中心进行分析与处理。矿山智能通风系统能够对其的环境进行实时监控，一旦发现有毒气体和含氧量过低等情况，就会及时向工作人员发送报警信息，让工作人员进行安全防护。通过对矿井内部温、湿等参数的分析，实现对通风设施的动态调整，实现对安全、高效的矿井通风。还能对环境中气体含量、气流速度等相关指标进行实时监控，并针对具体工况适时调整通风量，保证通风顺畅，降低安全事故的几率。将物联网技术引入到智能通风系统中，可以改善工人的作业环境，改善生产环境的安全性，改善矿的产量与效益。通过对矿产进行在线监控与智能化监控，使其能够对存在的各种安全问题进行有效地检测与治理，从而有效地降低了矿产的风险，从而达到节约能源、节约能源的目的。同时，对矿产进行了大量的数据分析与预报，对其进行了合理的规划与调度，进而提升了矿产的经济效益。

 

 

　　智能化设备维护系统的应用效果显著，利用多个传感器对其工作状态（温度、振动、电压等）进行实时监测，并将数据传送至云端，以供后续的分析与处理。在此基础上，利用人工智能的计算方法，对设备的运行状态进行预报，并对其进行状态估计，从而实现对设备的正常运行与维修。通过对装置的远程监控，可完成对装置的遥控、开机、升级等操作，大大地提升了维修的效率与精度。采用智能装备维修管理体系，为企业提供很多便利。对装备进行在线监测与预报维修，能够缩短装备停工周期，提升装备的使用效率与稳定度，从而降低装备失效给企业带来的经济损失。通过对生产过程中的各种参数的分析，实现对生产过程的智能调度，实现对维修工作的有效控制，减少了维修费用，减少了人员的投资。该软件还能对矿井的维修情况及运行情况进行详细的记载，为矿井管理人员的日常管理工作提供了依据。

 

 

　　因此，在矿业智能化生产中，物联网是一项极具发展潜力的应用技术，通过多个装置的互联，实时数据采集与分析，以及智能化的决策与调控，能够有效地提升矿井的安全、高效与可持续发展。通过对物联网的持续演化与广泛的应用，矿业将获得一个崭新的发展契机，促进产业的转型，促进我国的经济发展与环境保护。但是也应意识到，在应用物联网技术的过程中，仍然存在着一定的困难和阻碍，需要各界人员一起加大协作力度，促进矿业的创新和发展，为采矿产业的可持续发展提供更好的支撑和保证。在未来，以物联网为基础的智慧采矿必将成为一种更加安全、高效、绿色的采矿方式，对世界各国的矿产资源的合理开发与利用具有重要的意义。