一、目的和意义

上世纪八十年代以来, 随着我国经济不断发展, 金属矿山地下开采规模不断扩大, 生产组织工艺涵盖环节越来越多。井下采矿运输, 地理环境复杂, 一般井下都有纵横交错的井巷、多个溜井和作业面, 生产场地比较分散,且视线距离不佳，交流沟通不便，最多只能使用对讲机交流，诸多不利因素造成工人生产效率非常低；溜井放矿、有轨电机车运输管理工作难度很大。由于国内外井下生产近些年来事故频发，工作安全越来越被重视。矿山都在向着“自动化减人，机械化换人”的方向努力。要求在能够高效保质的完成生产任务的情况下, 井下工作人员的数量尽可能少，可以在减少事故造成的人员伤亡的同时提高生产效率，达到一举两得的作用。随着科学技术的不断进步, 将先进的自动化控制技术与井下开采相结合, 可以做到减员增效, 有效提高矿山井下生产效率, 降低人员伤亡率。作为构成金属矿山安全生产系统的重要系统之一的溜井放矿管理系统，对溜井放矿管理系统进行实时合理的自动化改造，大大提高了井下开采的效率, 不仅减少了对溜井放矿系统的检修维修次数, 还达到了减人增效的效果。为矿山创造了更好的经济效益。

程潮铁矿自2017年投入井下无人驾驶中段生产调度系统以来，减少了井下作业人员，降低人员井下作业安全风险，降低人工劳动强度，改善职工工作环境，降低职业病风险。但是并没有足够的优化该系统，比如没有考虑到每个溜井的储矿量、品位的不同，没有达到自动配矿的目的，导致提升出的矿石的品位不稳定，不利于之后的选矿工作的进行。所以有必要优化溜井放矿动态管理系统，使得提升出的矿石的品位保持在一个稳定的范围内，进一步的提高自动化、智能化水平，为公司带来更好的收益。

二、国内外的研究现状分析

1.井下无人驾驶电机车运输技术国内外研究现状

为了社会经济的可持续发展，大力提升生产力水平，高效开发利用矿产资源，全面保障生产安全，人们希望未来能够在井下安全场所或地面遥控采矿设备。实际上，作为金属矿床无人开采技术核心之一的地下轨道运输设备自动化技术，早在20世纪70年代初便开始逐步发展。

瑞典卢基矿业公司(LKAB)的基律纳矿(Kiruna)在20世纪70年代初期便开始实施轨道运输的自动控制技术。由计算机对该运输水平的51个溜井放矿闸门、25辆无人驾驶的电机车、卸载点的6台破碎机和向10台提升机装矿的计量矿仓实行集中自动控制，年计划运输量为3000万t。1996年，加拿大英柯(Inco，国际镍业公司)、芬兰汤姆洛克(Tomrock)和挪威太诺(Dyno)合作发起了一个采矿自动化计划(MAP)，开发、示范自动采矿技术并使其商业化。Inco进一步研发了高级通信系统、采矿设备定位与导航系统等方面的自动采矿新技术，包括井下有轨电机车远程遥控技术，考虑了其空、重车运行速度、装载时间和卸载时间等。在国内，2013 年，中国恩菲自主研发的“地下矿无人驾驶电机车运输技术”引起了采矿行业的高度关注。该技术已经在冬瓜山铜矿应用成功，甚至走出了国门，2017年中国恩菲签订赞比亚谦比希主、西矿体500米中段无人驾驶电机车运输项目合同。2018年电机车无人驾驶系统在西沟矿成功应用，通过井上调度室来观察机车状态，并操作控制机车。2 个显示屏幕分别涵盖了图像监视系统、机车远程遥控系统、轨道运输监控系统和人员定位。操作者可观察画面显示的机车状态数据、巷道内其他机车位置、各个摄像头来操作控制杆控制机车行驶。降低了职工的劳动强度，减少了井下作业人员，实现了减人增效的目标。