一、建设必要性

当前我国正处于加快推进工业化进程阶段，随着“互联网+”和“人工智能+”等国家行动计划的实施，传统的生产方式正在不可避免地发生着变化。对矿业而言，依托数字化实现智能开采是21世纪矿业发展的重要方向和前瞻性目标，是实现矿业转型升级、提质增效、提升竞争力的重要途径，是实现资源-经济-环境相协调可持续发展的重要手段。近几年，过度依赖作业人员且存在招工、复工困难的传统矿山行业，正在加速进入智慧矿山建设时代的步伐。

矿山生产过程中，矿石质量呈现逐年变差的趋势，同时，我国矿产资源及其有用成分分布很不均匀，为了充分回收矿产资源，必须坚持合理的回采顺序，必须进行科学配矿，确保矿石品位稳定，提高企业经济效益，保证矿山企业可持续发展。

因此紧紧围绕矿山的发展要求和总体目标，以智慧矿山建设为技术平台和重要手段，切实落实精细管理方针，实现精细管理目标。将品位较低的资源利用起来，少排废，降低生产成本，提高综合利用率。

二、建设方案

针对当前矿山采矿生产信息化、数字化的实际需求，利用先进技术来科学有效的进行采矿生产管理，方案应用后能够促进露天矿采矿生产管理工作更加科学、合理和高效，具有显著的社会效益和经济效益。

优迈智能配矿管理系统主要分为五部分：

一是利用质量化验系统化验分析爆堆品位，构建爆堆品位数据库，实现爆堆数据的可视化管理，通过爆堆数据与地质数据的数据融合，便于生产配矿人员掌握矿石分布；

二是结合爆堆品位数据，综合考虑挖机生产作业能力，实现爆堆边界的自动提取，依据爆堆品位分布，自动生成参与配矿的配矿单元；

三是根据独有的多目标智能配矿模型自动生成最优配矿计划，按照设定的产量、品位、岩性等约束条件，在配矿单元之间进行优化计算出最优的矿石搭配方案，得到配矿单元出矿量、品位等配矿方案数据，为露天矿生产优化调度提供科学依据和数据保障；

四是利用高精度定位技术实时动态获取电铲或挖机出矿品位，实现电铲或挖机出矿品位的动态跟踪，便于调度人员实时掌握出矿品位的变化；

五是对执行过程进行全方位监控管理，形成配矿计划的执行情况反馈表以供分析。

系统架构图

1、爆堆品位获取及爆堆模型构建

矿山在实际生产过程中，以炮孔平均品位为爆堆品位，为解决传统化验流程人工强度高、效率低等问题，建设质量化验系统，以智能高效为引领，结合矿山生产化验流程，将测量-放样-取样-制样-送检-化验全流程产生的数据进行融合，实现矿石质量化验数据实时、在线、可视。

三维爆堆模型

2、配矿单元自动生成

为实现精准配矿，解决因人为绘制造成配矿单元不符合生产实际、配矿单元品位不准确等问题，现提出依据炮孔位置信息，结合群智能优化算法，实现爆堆边界的自动提取。依据爆堆品位分布，利用智能分割算法，实现炮孔作用范围的自动分割。

3、配矿计划生成

针对矿区的实际情况，为保证入选矿石品位的均衡，结合矿山年度、月度计划，按照设定的矿量、品位约束条件，根据独有的多目标智能配矿模型自动生成最优配矿计划，按照设定的产量、品位约束、岩性约束等条件，在爆堆之间进行优化计算出最优的矿石搭配方案，得到爆堆铲装位置、出矿量、品位等配矿方案数据，为露天矿生产优化调度提供科学依据和数据保障。系统支持三种配矿模式：手动配矿、自动配矿、智能配矿。

4、挖机实时品位提取

利用高精度车辆定位终端实时获取挖机GPS位置信息，结合炮孔品位信息，以挖机作业半径为中心，判断炮孔和挖机间距是否满足挖机作业条件，从而将满足挖机作业条件的炮孔品位加权平均，实现挖机铲装实时品位的获取，便于调度人员实时掌握出矿品位的变化。

5、 生产智能调度管理

智能调度管控系统将作业计划，装、运、卸生产调度以及运输量自动计量统计与管理集成为一体，采用物联网等一系列高新技术，实现对装、运、卸生产过程的实时数据采集、判断、显示、控制与管理，实时监控和优化调度卡车、挖机等设备的运行，实时对采矿生产的数据进行监测及控制，动态调整车铲比，减少矿车等待时间，提高车铲装载效率，从而形成一种信息化、智能化、自动化的全方位的新型现代智慧矿山开采系统。

6、配矿执行监控

系统根据配矿计划中挖机铲装位置处的品位及运输量可以实时计算破碎站内矿石的品位和矿量，当矿石品位不符合出矿要求时，系统会进行智能预警提示，调度人员可以利用品位优化控制模型，对配矿计划进行实时的调整并加以控制，保证入矿品位的均衡，降低入矿品位偏差率。实时监控各计划的执行情况，当计划执行较快或者较慢时，系统触发告警，调度人员可利用配矿执行情况优化车辆调度，保证各计划同时开展。

7、配矿执行反馈

系统根据配矿计划执行情况进行汇总，分析配矿计划执行情况，明确配矿计划执行偏差，统计各配矿单元向卸载点出矿情况，统计各卸矿站指标、各卸矿站岩性占比，支持班次汇总、日汇总、月汇总、自由班次组合汇总等。

三、效益分析

1、经济效益分析

品位是矿石质量的决定性因素，配矿系统的应用本身是为了提高低品位矿石的利用率，该系统的应用使配矿计划更加科学，克服了单纯人工经验配矿的不足，最大限度的保证采场矿石质量的稳定性和均匀性，为选矿工艺提供良好的基础，在保证矿石质量的情况下增加了合格矿石的产出，增加销售收入，延长了矿山的服务年限，提升经济效益。

若采用人工经验配矿法，生产技术人员制定完配矿计划后，需要分派统计人员在矿区各卸载点进行计划执行情况统计，以班次/日为统计周期上报统计数据，无法实时跟踪矿石质量情况，应用本系统后无需人员值守在卸载点，降低了生产成本。

2、 管理效益分析

应用本配矿系统后，管理人员可实时跟踪整个配矿环节的现场生产情况，从爆破后爆堆矿石质量的化验管理，到科学的制定矿山配矿计划，再到实时的监控执行情况，查看配矿执行情况反馈表进行生产决策分析。整个过程指挥灵活，流程透明，数据详尽，数据实时反馈，使得决策分析更加合理，使配矿环节的管理更加高效便捷。