摘要：随着科技的发展，矿山行业的科技水平和自动化水平也越来越高。焦家金矿是山东黄金著名的金属矿山，至今黄金产量已突破百吨。近年来，焦家金矿持续加强矿山自动化水平建设，以科技为手段，全力破除生产瓶颈。本文就焦家金矿选矿智能化系统进行介绍和技术分析，希望能给同类矿山以参考。
关键词：金属矿山；选矿；自动化
一、前言
焦家金矿采选 6000t/d 扩建工程于 2007 年立项，选矿自动化项目是该工程的一个子项，目标是建成具有国际先进水平的选矿自动化、智能化系统。主要内容包括四个方面：
1）生产监控 集中化利用现场总线技术实现选矿工艺、设备、指标、操作等生产过程数的安全高效的集成，实现全流程的集中监控和操作，提高生产劳动效率，降低生产劳动强度。
2）生产 操作自动化利用逻辑连锁控制实现对全流程生产设备的远程自动操作、管理和调节。利用过程回路控制技术实现生产过程工艺参数的远程自动调节，达到工艺与设备运行安全、平稳，稳定和保证产品质量的目的。
3）磨矿的节能优化在稳定磨矿产品粒度的前提下尽可能提高磨机的处理能力。
4）管理信息化通过生产数据的预处理，为数字化矿山和企业信息化管理提供需要的数据源和信息。
二、选矿智能化系统的技术组成
（1）工业现场总线技术
现场总线（Field bus）是近年来迅速发展起来的一种工业数据总线，它主要解决工业现场的智能化仪器仪表、控制器、执行机构等现场设备间的数字通信以及这些现场控制设备和高级控制系统之间的信息传递问题。由于现场总线简单、可靠、经济实用等一系列突出的优点，因而受到了许多标准团体和计算机厂商的高度重视。
它是一种工业数据总线，是自动化领域中底层数据通信网络。
简单说，现场总线就是以数字通信替代了传统4-20mA模拟信号及普通开关量信号的传输，是连接智能现场设备和自动化系统的全数字、双向、多站的通信系统。
焦家金矿采用 PROFIBUS-DP/PA、MODBUS RTU 等工业总线，实现了电气自动化系统、检测自动化系统、复杂工艺设备自动化系统的集成，建立了开放性的、标准化的选矿过程工业通讯网络。
（2）在线检测与分析技术
在线检测与分析技术是实现自动化、智能化的基础。在过去的十年里，选矿过程的流量、物位、压力、温度、酸碱度等单一参数的检测应用的十分普及和成熟，这里就不再赘述。
选矿过程在线分析技术的开发与应用不仅从未止步，而且越来越被行业所重视。尤其是随着应用基础研究的快速发展，促进了高端分析系统等智能装备的开发与应用。这类装备通过一个或者多个参数的物理测量和数学建模，能够感知、预测生产中的矿物特征、设备状态、生产指标等复杂的、综合的、关联的过程信息。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这些装备使得生产操作智能化成为可能，改变了选矿自动化传统的含义和任务，缩短了选矿自动化技术与生产成本、效益、安全、环保、管理、知识储备、人才培养等经济效益和社会效益之间的距离。
此技术解决了矿石粒度、矿浆粒度浓度、磨机负荷、浮选泡沫信息四个关键工艺参数的在线测量问题。
（3）生产过程控制技术
对于过程自动化技术而言，计算机程序不仅能够监测和显示工厂的运行状况，还能模拟不同的运行模式，找到最佳策略以提高能效。这些程序的独特优势是能够“学习”和预测趋势，提高了对外界条件变化的响应速度。
过程自动化系统中的软件和控制装置能够对设备进行调节，使其在最佳速度下运行，从而大大降低能耗。它们还能够确保质量的一致性，降低次品率，减少浪费。过程自动化系统还能预测何时需要对生产设备进行维护，从而减少了对设备进行常规检查的次数。常规检查次数的降低可以减少停止和重新启动机器所花费的时间和能源。
此技术的运用实现了焦家金矿给矿量、给水量、浮选液位等生产工艺参数的自动调。
（4）磨矿优化控制技术
磨矿是选矿过程非常重要的一个作业：一方面，磨矿过程的能耗占到了全厂能耗40%-50%，节能降耗需求强烈;另一方面，磨矿过程也需保证有用矿物和脉石达到最佳单体解离、为下一选矿工序提供质量和流量合格的物料。磨矿过程所需的物料流量、矿浆浓度、设备和管路压力、矿仓和泵池料位等检测仪表已有成熟的解决方案;在此基础上，通过集成半自磨机、球磨机、旋流器、螺旋分级机等主要设备运转信息，实现磨矿过程连锁保护，保证人员、设备及流程安全，优化操作岗位和减轻工人劳动工作量。利用磨机负荷信息自动调整磨机给矿量、给水量，达到降低能耗的目的。
（5）生产信息化技术
实现生产经营管理数据报表的定制开发和自动化生成。只要会用Excel，企业管理人员自己就能实现基于Web和工作流的信息管理系统，而且可以像用Excel一样方便、简单、任意修改，以适应企业的发展变化。包括：1）数据集成，将独立运行的数据源集成到数据中心，方便数据统一规划，节约数据通讯通道建设成本。2）动态组织数据关系，用户根据需求组织数据关系，既可以通过趋势图观察数据之间的关系，进行数据挖掘；也可用报表灵活呈现和设置，节约报表创建成本。3）Web 数据显示，被授权的用户通过 WEB 能够随时浏览自己定制的报表信息。该系统是一个用户可定制的、客户端无限点接入的生产专用报表系统。
三、总结
焦家金矿 6000t/d 选矿自动化项目是三电一体化 EPC 交钥匙工程，建设内容包括电气控制自动化、过程检测自动化、计算机控制系统和工业视频监控，共分两期实施。目前，焦家金矿 6000t/d 选矿自动化系统形成了“3+2”的工业测控网络架构，将电气传动自动化、过程检测与控制系统、复杂设备自动化系统有机整合到计算机控制系统中，建成了选矿过程历史数据库和选矿生产管理数据库，为生产过程数字化奠定了基础。
参考文献：
[1].郑楠．控制论、信息论、系统科学与哲学．北京：中国人民大学出版社，2014
[2].王海平．现代电力系统自动化与电子计算机的应用与发展．北京：水利电力出版社，2012
[3].张辉.王文江．系统工程及其应用．北京：科学出版社，2010
[4].施仁，刘文江．自动化仪表与过程控制．北京：电子工业出版社，2011
论文作者:温永礼
论文发表刊物:《基层建设》2018年第23期
论文发表时间:2018/9/17
标签：过程论文; 金矿论文; 技术论文; 数据论文; 设备论文; 自动化系统论文; 在线论文; 《基层建设》2018年第23期论文;