潘佳雨
中铁十九局集团矿业投资有限公司新巴尔虎右旗分公司
摘要:本文研究的主要目的是为了明确露天矿山采剥施工数字化精细管理实践的重要性,通过提出一些改革的策略来提升露天矿山采剥施工数字化精细管理实践的质量,进而推动我国矿山施工企业的创新发展。通过对露天矿山采剥施工的数字化精细管理进行改革,能在一定程度上提升露天矿山采剥施工的数字化精细管理的整体水平。
关键词:露天矿山;采剥施工;数字化精细管理
前言:露天矿山采剥施工的数字化精细管理实践,已经成为矿山施工企业的重要研究内容,这样的研究特点使得相关工作人员在露天矿山采剥施工的过程中,需要对新型的采剥施工方式和数字化精细管理模式进行探究和创新,方能增强露天矿山采剥施工的整体水平。因此本文此次研究的内容和提出的策略对丰富露天矿山采剥施工的改革内容具有理论性意义,对指导当前露天矿山采剥施工的改革方式具有现实意义。
1 露天矿施工企业角色的转换
露天矿山的施工建设企业的作用是为露天矿山提供矿山开采服务,矿山施工企业所具有的管理模式比较简单,通常仅提供矿山施工建设服务,比如说矿山爆破或矿山进行开挖运输服务。近年来矿山施工建设处于不断优化改进的状态,矿山施工企业所具有的矿山服务已经开始向综合型矿山服务趋势转换,现如今很多矿山施工企业已经可以提供一些矿山爆破、矿山挖掘、矿山管理等多元化的矿山管理服务[1]。
矿山综合服务管理实际上是矿山施工建设企业进行管理发展的重要新变革,可以使矿山施工企业为露天矿山提供更加优质的矿山服务管理。矿山施工企业虽然已经在矿山施工中处于多元化的发展角度,但是施工企业所进行的矿山综合服务主要是为了尽可能快速的开采露天矿石资源上。这就意味着矿山施工企业在开采作业的过程中严重的影响了矿山施工开采计划的顺利进行,部分施工企业甚至忽视了矿山开采过程中的安全隐患预防工作,长此以往,将会对于矿山开采工作产生不利影响。
在各行各业已经开始应用数字化信息技术的大背景下,露天矿山应用数字化信息建设已经逐渐演变成露天矿山的发展趋势。这就意味着矿山的施工企业想要在激烈的市场竞争中保持优势,即应该积极投入到露天矿山数字化信息发展的优化建设中。矿山施工建设企业对矿山进行施工开采服务的过程中应该充分考虑开采施工的实际价值,并积极参与矿山投资成本的管控,使矿山施工管理从传统形式的粗放式施工管理逐渐转向数字化精细化施工建设的趋势发展,从而不断创新和健全矿山开采和施工管理的施工作业流程,在一定程度上可以有效的提升矿山施工企业的整体竞争力,从而基本实现开采技术和开采管理的协同发展。矿山施工企业应组建一批充分了解数字矿山优化建设和擅长矿山施工开采管理的综合型人才,可以为矿山施工企业的长远发展提供人才储备支撑。
2数字矿山施工总体架构的设计
为了有效的提高矿山精细化发展建设和施工管理水平,部分矿山施工公司会先进行试点矿山的数字化精细管理建设。比如说大宝山露天矿山实际是一个具有丰富金属的矿山,其所具有的矿脉资源的储存条件相对比较复杂。矿山可开采资源占据的面积比较大,现如今该矿山目前主要进行铜硫矿资源的开采,目前已经建立了每年330万吨的铜硫选矿厂。
由于大宝山辖区内的矿山基本上是露天矿山居多,露天矿山进行矿山开采所具有的安全隐患比较多,一些矿区所处的地理位置降雨量比较丰富,导致矿山施工企业在进行开采作业任务安排的时间比较有限。
以大宝山为例,大宝山矿区上半年雨季天气比较多,矿山施工开采时间几乎均设定在下半年,使得矿山施工企业的矿山开采任务压力比较大,施工作业人员的矿山剥离施工量比较大。因此施工企业需要不断进行矿山开采方案的调整和设计,在一定程度上可以有效的提升矿山施工企业对于矿山开采的安全管控能力,从而进一步确保矿山施工企业可以逐渐完成矿山数字化精细管理。
3大宝山项目部数字矿山建设实践
3.1无人机航测现场施工作业
目前很多露天矿山所具有的最高高度可以达到几千米,矿山的最低阶面高度也大都会超过500米,这就意味着露天矿山所具有的高差实际上是比较大的。矿山施工企业在充分考虑矿山高度差的因素后,可以选择使用无人机航测图像的控制点设置,基本上可以满足每三千平方米设置5个控制点的标准[2]。矿山开采现场需要至少铺设12个十字形影像控制点,影像控制点需要使用RTK进行取值测量。为了提高矿山施工企业测量矿山开采场、排土堆、存料场及周边环境的绿化恢复面积,矿山施工企业可以准备3个批次的飞行计划。
3.2内部处理航测数据
露天矿山的施工企业需要结合无人机进行航测数据处理的相关要求,使用PPS软件对恢复的航测数据进行解算操作,然后依照标准格式的相关要求把解算出的航测数据和航测的分辨率图像传导到Pix4D的软件中,即可以迅速的获得航测的结果,通常会涵盖正射航测影像、3D数字航测地表模型和2D航测地形图。露天矿山的施工企业为了再次验证航测数据所具有的实际误差,可以将航测模型所检测出的坐标点与真实数据进行对比分析。如果矿山施工企业发现数据的测量误差处于界定的数据合理误差范围内,即表示经由航测技术获得的三维模型基本上可以反映出矿山当前的开采情况和复绿状况,航测数据将可以比较有效的为矿山施工企业的施工开采规划和安全开采施工提供数据支撑。
3.3采剥施工的数字化精细管理设计
矿山施工企业使用无人机将其构成的二维地形图视为DIMINE软件正常运行的重要基础,可以比较快速的完成当前矿山开采情况的三维模型构建,具有比较良好的三维可视性。采剥施工的数字化管理通常会在矿山道路的设计、矿石开采的方案设计、露天矿山爆破方案设计等方面具有比较明显的优势,基本上可以全面应用在露天矿山进行矿山开采的全过程中。
3.4采空区强制爆破的数字化处理
在进行露天矿山的爆破处理过程中,传统的人工爆破处理在方案制定上耗费的时间比较多,劳动工作强度相对比较大,爆破效率相对比较低。现如今矿山施工企业通常会使用DIMINE中的露天矿爆破功能实施矿山爆破,在一定程度上可以有效的提高矿山进行爆破的方案设计效率和爆破完成质量[3]。矿山施工企业大都会使用钻孔式3D激光扫描仪进行矿山空区的点云数据获取,然后操作人员会将点云数据输入至DIMINE中构建矿山空区的架构模型,然后实施爆破模拟设计。施工作业人员将矿山爆破孔的数据信息导入爆破设计模块,爆破设计人员需结合矿山的实际爆破需要,设计矿山的装药量、装填长度、矿山爆破起爆时间和起爆流程,最后将制作完成的矿山爆破方案应用在矿山爆破现场即可。
结论:通过文章的分析和研究得知,采剥施工的数字化精细管理实践是推动露天矿山采剥施工的重要方式,同时也是促进矿山施工企业全面发展的有效手段。本文研究中提出的几点建议,主要围绕露天矿山采剥施工,注重露天矿山采剥施工的数字化精细管理实践才能更好的提升露天矿山的综合水平,这对露天矿山采剥施工的改革和创新具有重要的意义。在我国煤矿事业不断发展下,将会出现多样化的矿山采剥方法和更为有效的数字化精细管理模式,作为矿山施工企业的工作人员,应重视自身精细化管理能力的提升,进而为矿山采剥提供优质的精细化管理服务。
参考文献:
[1]罗正华,杨应鸿,杨忠.某露天矿山采场台阶坡面角施工达标率影响因素分析[J].世界有色金属,2019(21):40+42.
[2]张兵兵,喻鸿,张中雷,李战军,崔晓荣.露天矿山采剥施工的数字化精细管理实践[J].黄金科学技术,2019,27(04):621-628.
[3]田赟,陈国贵,刘大和,芦小强.露天矿山采剥生产承包模式的分析与研究[J].四川水力发电,2017,36(05):4-5+17.