物联网技术在采矿工程技术中的创新应用分析

前言

物联网技术以数据驱动整个采矿流程智能化、自动化，为采矿工程技术的创新研发提供支持。将人工智能算法矿产资源的勘探、矿井的掘进及矿产资源的开采等全过程，做好智能控制、智能决策和实时交互反馈，快速发现和开采潜在矿产资源，进而助推采矿工程安全、高效开展，实现行业转型升级。

一、物联网技术在采矿工程技术中的创新应用优势分析

（一）实现技术革新

物联网技术在采矿工程技术中的应用，能更好地实现技术革新，将智能化、自动化技术充分应用到地质勘探、工程设计、设备应用等多个环节，推动新技术的研发应用。比如智能采矿系统、无人驾驶矿车与机器人技术等，通过将传感器网络、人工智能及大数据分析整合应用，以智能采矿系统能实现对开采过程的远程监控，在不断提升开采精准度的同时更能保障采矿过程安全、可靠，以无人驾驶车、机器人技术的应用，则能大大提升运输效率，减少对人力成本的消耗。

（二）实现绿色开采

物联网技术应用到采矿工程技术当中，能进一步实现绿色开采，具体操作过程由传感器网络智能监测矿开采过程能耗及污染物排放情况，以 AI 分析评估开采活动对环境的影响，从而能及时采取有关措施进行生态修复。另外，采矿过程部署传感器网络，对井下气体浓度、温度、湿度等有关数据进行实时监测，能对潜在事故风险做安全预测，并进行开采过程故障诊断，做到紧急避险，减少人工开采风险。如此一来，在保障采矿工程实施安全的基础上，能做好环境感知与生态保护，为绿色开采提供技术支持。

二、物联网技术在采矿工程技术中的创新应用对策

（一）智能勘探技术

采矿工程勘探技术的应用极为关键，直接决定了矿产资源的可开采性，尤其是在面临复杂地质构造的情况下，勘探技术的应用能有效提高矿床发现能力，降低开发过程风险指数。而物联网技术在采矿工程勘探技术中的应用，能加强对智能勘探技术的创新研发应用，比如无人机与智能设备的应用，用无人机对矿山周边环境进行巡查，以智能测绘技术的应用进行地质测量，并做好灾害风险的评估，从而能为矿产资源开采做好准备工作。另外，结合传感器、监控系统，实时监测井下环境和潜在危险因素。这一过程，以气体浓度传感器、地质构造传感器、温度湿度传感器的部署，能及时对井下气体浓度、湿度和温度进行实时监测。并以数据分析和人工智能技术的灵活应用，对井下数据进行深度处理，包括设备运行数据、瓦斯浓度、人员位置等，快速定位事故源，并基于历史数据对应急响应方案进行持续优化，能进一步实现矿石勘探的定量化控制。

（二）智能爆破技术

采矿工程爆破技术的应用极为关键，能精准破岩，在最大程度减少周围岩体破坏的情况下降低采掘综合成本。该技术多用于不同规模或复杂度较高的采矿工程，通过爆破技术将坚硬岩石碎成小石块，相较于传统机械切割而言，能节省大量时间成本和人力成本。对此，将物联网技术应用于采矿工程爆破技术当中，融合人工智能、物联网、大数据等技术，对爆破过程进行智能化管理，以传感器对周边岩体条件进行实时监测，并智能监测爆破参数及其爆破效果，整合数据后构建起爆破数据库，以数据采集和三维建模，为后续爆破精准度提升提供数据支持。在此基础上，能根据所提供数据和三维模型进行智能决策，对起爆方案进行不断优化，包括装药参数、炮孔布局等，建立起自动化执行系统。此时，以智能爆破技术的应用，在下达爆破指令后能自动钻孔定位、自动控制装药量及自动化起爆，减少了人工干预。这一过程，对于爆破工程的开展，能实现经验驱动向数据驱动的转型，大大提升爆破精准度，提升资源利用率[1]。

（三）智能采掘技术

采掘程序是采矿工程矿石从矿体开采的关键，主要包括开采与掘进两部分作业，采掘作业的开展往往面临断层、褶皱等复杂地质构造，需要根据软硬岩石的不同选择不同设备、作业流程等，以确保矿石资源的高效开采。而物联网技术在采矿工程技术的应用，能以掘锚一体化、智能设备应用等，降低采掘作业难度，提升采掘作业效率。在具体的作业过程中，应用掘锚一体机掘进，以机械臂代替人工操作，在掘进过程自动完成锚杆钻孔、锚固作业等，确保掘进和支护作业同步进行，以液压支架控制顶板支护，并配备钻臂旋启阀，精准对准钻架与钻孔位置，能更好地为掘进作业开展的安全性提供技术保障。另外，为了能更好地提高定位打孔的精准度，还可以应用自动化打靶机，将PCB 板、金属板放置于设备的指定位置，可通过传感器和机械结构实现自动上料和自动输送，并借以图像采集和识别技术，精准识别靶心位置，对其中的误差做精准控制，从而能进一步提高精准度。而这一环节自动定位与加工，全程无人工干预，能更好地提高井下支护孔加工与矿石采样孔定位等作业，确保作业安全进行，为采矿工程的高效开展提供支持。最后，采掘过程还需要做好抽水排泥工作，以此来减少矿坑渗水对周边土壤、水源造成的破坏，在维持矿坑稳定性的同时，能减少矿坑坍塌风险。而这一环节，则可以使用抽水排泥系统，以一体化结构将排水与排泥系统合并，并以智能调节系统实时感应和监测井下水位、泥浆浓度等参数，能在作业过程自动调整泵转速，从而实现对采矿过程抽水排泥的精准控制，促使采矿作业高效开展。

结束语

综上所述，物联网技术在采矿工程技术中的应用，能助力采矿作业朝向智能化、自动化方向转型，为矿石资源勘探、采掘等作业的开展提供技术支持，保障作业安全性、稳定性的同时，以采矿工程技术的不断创新研发，提升采矿作业质量和效率。

参考文献：

[1] 曹恒 , 母朝奎 , 孙中灿 . 物联网技术在采矿工程技术中的创新应用与升级 [J]. 中国战略新兴产业 ,2024,(08):57-59.