GIS在金屬冶煉總圖運輸工程中的應用

龔選林

（長沙有色冶金設計研究院有限公司，湖南 長沙 410019）

金屬冶煉業是促進我國經濟發展的基礎產業，也是工業生產發展過程中不可或缺的推動力。自21世紀以來，黨和國家發布了“新型工業化”的發展政策，并要求各行業必須調整產業結構，進而促進我國有色金屬業獲得更大的發展機遇。根據相關資料，從2010年至2018年間，我國有色金屬產量不斷增長，其中在工業領域常用的有色金屬開采量可達9195 萬噸，連續 6年占據世界榜首。然而，由于我國幅員遼闊、地形復雜，開采技術不完善，有色金屬的采礦、選礦和冶煉方面均存在一系列問題，其中總圖運輸方面的問題較為突出。

GIS 系統以獨特的空間坐標技術為基礎，依托空間多維技術對相關地區的坐標信息進行處理、分析和管理[1]，其最顯著的優點便是強大的數據計算能力、邏輯分析能力?；谝陨蟽烖c，我們將其用至金屬冶煉行業總圖運輸工程中，以求此項技術可為金屬冶煉工業提供強大的技術支持，進而使金屬冶煉技術在工業經濟時代中發揮更大的作用。

1 GIS系統在金屬冶煉總圖運輸工作中的應用流程

GIS系統是一個集綜合數據為一體的空間數據模型。在金屬冶煉總圖運輸工程中，它主要依據電子地圖建立出一個采、選、冶過程的監管系統，同時標示出金屬礦山中各數據要素[2]。具體工作流程如圖1所示。

圖1 金屬冶煉總圖布局運輸工作流程圖

由圖1知，GIS在金屬冶煉總圖運輸工程中所建立的總圖布局模型分為三個子系統，即有色金屬采礦子系統、有色金屬選礦子系統、有色金屬冶煉子系統。在有色金屬采礦子系統中，GIS主要用于采礦數據的輸入、查詢和輸出，以便采礦設計人員確定最合理的采礦區；在有色金屬選礦子系統中，GIS主要用于場地勘測、數據分析以及有色金屬的屬性分類；在有色金屬冶煉子系統中，主要用于設備系統模型、技術系統模型、管理系統模型的建立。

2 GIS在金屬冶煉項目總圖運輸工程中的具體應用

以陜西省府谷縣內一大型鋁礦開采運輸為案例，對該鋁礦冶煉總圖運輸工程中應用GIS系統進行研究和分析。該鋁土礦工程由5大主要場地組成，詳見表1。

通過表1可知本鋁土礦項目各場地的基本情況，根據項目的具體內容來分析GIS系統在采礦、選礦、冶煉方面的應用。

表1 鋁礦場地組成內容

2.1 在采礦方面的應用

在采礦環節中，我們要充分考慮該鋁礦的開采環境，即露天開采場地環境。通過表1我們可以知道該鋁礦的開采地形為山地，那么在對開采場地進行總圖運輸設計時，必須將此區域的地形數據輸入GIS 系統中，同時，鋁礦開采過程中配套的公共基礎設施建設等基本數據也要一并輸入。圖2為GIS系統在鋁土礦開采運輸工程中的應用流程。

圖2 GIS在采礦環節流程圖

在該鋁礦開采時，將地形數據以及公共基礎建設數據輸入GIS系統中，充分考慮了采礦產地的地形、運輸、配套設施等基礎條件[3]。根據表1我們可以知道該鋁礦緊靠公路，交通運輸條件較好，這樣既有利于鋁礦石的開采運輸，又有利于人員、材料的運輸。

2.2 在選礦方面的應用

圖3為GIS系統在選礦環節中的應用流程。設計者首先將場地的真實數據輸入GIS系統中，如場地大小、地形高差、廢石站以及排土場等相關數據。數據輸入完畢后，GIS系統會根據分析計算結果自動推薦理論上最為合理的場地。通過表1我們可以知道該鋁礦的選礦場地是緊靠廢石站和塹溝口的，并且總面積達5.88 ha，有利于選礦工作的有利進行[4]。

2.3 在冶煉方面的應用

由圖4可知，GIS系統在冶煉方面進行總圖運輸設計時需要考慮兩種系統設備的建設，分別是供水系統和供電系統。眾所周知金屬冶煉離不開水力和電力[5]。所以在該鋁礦的冶煉過程中，GIS充分考慮了這兩種因素， 將鋁礦需要的供電站建在距離礦區東西方向約7 km的地方，同理供水站也是采取就近原則，這在最大程度上保證了鋁礦冶煉工作的正常運轉。

圖3 GIS在選礦環節流程圖

圖4 GIS在冶煉環節流程圖

3 結束語

綜上所述， GIS是通過強大的三維立體能力來進行每個環節的數據采集和處理的，它通過對周圍具體環境的監測來分析出最佳的“運輸”流程。與此同時，它可以智能地完成運輸數據的篩選、計算、分析和得出結論的工作，這些可以幫助有色金屬企業建立一個“總圖布局”的模型系統，在此系統中各個運輸路線可以通過折線圖形的方式直觀的展現出來，有助于相關人員選擇并確定最優的廠址、運輸以及平面布局方案。

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