戈壁深處的智慧礦山：井下減員 AI“站崗”

本報(bào)記者 馬愛平

數(shù)臺(tái)無人駕駛掘進(jìn)臺(tái)車沿著既定軌道精準(zhǔn)穿行，礦石運(yùn)輸、設(shè)備調(diào)度等數(shù)據(jù)在智慧礦山調(diào)度中心大屏實(shí)時(shí)更新……這并非科幻電影的布景，而是新疆大明礦業(yè)集團(tuán)股份有限公司(以下簡稱“大明礦業(yè)”)在天湖鐵礦打造的智慧礦山實(shí)景。

近年來，大明礦業(yè)深化數(shù)字化、智能化技術(shù)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)無人駕駛設(shè)備廣泛應(yīng)用、礦山操作系統(tǒng)智慧化升級(jí)。戈壁深處的礦山，正在經(jīng)歷數(shù)智蝶變。

從“人海戰(zhàn)術(shù)”到“無人駕駛”

井下采掘作業(yè)，是采礦過程中危險(xiǎn)系數(shù)最高的環(huán)節(jié)之一。如今，通過智能設(shè)備和遠(yuǎn)程操控系統(tǒng)，大明礦業(yè)已在掘進(jìn)、采礦中深孔鑿巖、運(yùn)輸放礦工序?qū)崿F(xiàn)無人化作業(yè)。

在大明礦業(yè)智慧礦山調(diào)度中心內(nèi)，智能臺(tái)車格外引人注目。大明礦業(yè)總經(jīng)理趙宗義介紹，駕駛員通過智能臺(tái)車的操作系統(tǒng)主頁面，能看見設(shè)備的回轉(zhuǎn)壓力、鑿巖壓力、推進(jìn)壓力等各項(xiàng)施工參數(shù)，實(shí)現(xiàn)巷道掘進(jìn)的精準(zhǔn)化施工。該系統(tǒng)可替代傳統(tǒng)人工現(xiàn)場(chǎng)操作，遠(yuǎn)離作業(yè)面，降低井下人員作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，提高掘進(jìn)安全性，適用于各類礦山的巷道掘進(jìn)工程。

變革背后，是持續(xù)多年的技術(shù)攻堅(jiān)。自2018年引進(jìn)SAP礦山管理軟件以來，大明礦業(yè)相繼完成低品位難選冶資源綜合回收利用、智能化礦山管理系統(tǒng)開發(fā)、安全生產(chǎn)以及節(jié)能減碳等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)迭代，并率先實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控和自動(dòng)化采礦，形成“地質(zhì)建模—智能調(diào)度—遠(yuǎn)程操控”的全鏈條智能采礦能力。

尤其自2021年開始，大明礦業(yè)與智能化礦山裝備制造企業(yè)進(jìn)行多次合作，應(yīng)用地下成套智能采掘裝備，覆蓋全流程系列化天井鉆機(jī)、掘進(jìn)臺(tái)車等智能設(shè)備，推動(dòng)采礦作業(yè)從“人海戰(zhàn)術(shù)”升級(jí)為“智慧中樞”驅(qū)動(dòng)的精準(zhǔn)運(yùn)營模式。

“我們因地制宜攻關(guān)采掘巷道網(wǎng)絡(luò)通信難題。通過主巷道Wi-Fi 6部署，融合應(yīng)用高壓電力載波技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了1000伏高壓掘進(jìn)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)補(bǔ)償通信，形成井下減人、維護(hù)便捷的采掘裝備網(wǎng)絡(luò)通信新模式。”趙宗義說。

大明礦業(yè)董事長許明介紹，目前集團(tuán)已實(shí)現(xiàn)電機(jī)車無人駕駛、采礦臺(tái)車無人駕駛。2025年，集團(tuán)將重點(diǎn)在提升機(jī)無人駕駛、鏟運(yùn)機(jī)無人駕駛領(lǐng)域開展深入研究和技術(shù)應(yīng)用調(diào)試；研究改造放礦機(jī)，實(shí)現(xiàn)無人值守的自動(dòng)監(jiān)測(cè)作業(yè)；在新建選廠中，實(shí)現(xiàn)全流程自動(dòng)化作業(yè)和智能監(jiān)測(cè)控制；對(duì)尾礦庫作業(yè)車輛，開展定線無人裝載運(yùn)輸和邊坡平整作業(yè)專項(xiàng)課題研究與技術(shù)應(yīng)用。“到2026年底，我們力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)礦山采選全流程自動(dòng)化作業(yè)、井下生產(chǎn)崗位無人化管理。”許明說。

人工智能算法重塑生產(chǎn)鏈條

隨著人工智能(AI)技術(shù)的發(fā)展，大明礦業(yè)礦山操作系統(tǒng)再次迎來升級(jí)。AI算法植入生產(chǎn)中樞，構(gòu)建起多維智能防護(hù)體系：AI視頻監(jiān)控如永不疲倦的“電子哨兵”，實(shí)時(shí)捕捉并智能分析作業(yè)場(chǎng)景，精準(zhǔn)識(shí)別安全隱患；AI電子網(wǎng)化身“無形守護(hù)者”，在危險(xiǎn)區(qū)域“編織”智能警戒網(wǎng)，無關(guān)人員接近時(shí)自動(dòng)觸發(fā)預(yù)警……

“我們緊緊圍繞崗位安全保障和效率提升展開AI技術(shù)研究應(yīng)用。”大明礦業(yè)副總經(jīng)理張龍介紹，集團(tuán)通過將AI視覺分析系統(tǒng)結(jié)果實(shí)時(shí)與調(diào)度中心聯(lián)動(dòng)，生成調(diào)度工單或安全工單，實(shí)現(xiàn)AI視覺判定結(jié)果的全程閉環(huán)應(yīng)用；對(duì)班組生產(chǎn)數(shù)據(jù)、人員數(shù)據(jù)、設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行有效聯(lián)動(dòng)分析，充分挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值；建立國內(nèi)首個(gè)礦山數(shù)據(jù)治理平臺(tái)，實(shí)時(shí)分析礦山數(shù)據(jù)質(zhì)量和數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)，為調(diào)度中心提供即時(shí)數(shù)據(jù)預(yù)警，助力礦山運(yùn)營更加安全高效。

尤其值得一提的是，大明礦業(yè)將AI視頻監(jiān)控與5G技術(shù)結(jié)合，使井下安全隱患識(shí)別響應(yīng)時(shí)間縮短至秒級(jí)，且連續(xù)5個(gè)月用電功率因數(shù)保持在98%以上，能耗顯著降低。

大明礦業(yè)不僅為技術(shù)提供應(yīng)用場(chǎng)景，更注重技術(shù)研發(fā)工作。大明礦業(yè)在武漢、南京建立信息科技公司，為智慧礦山建設(shè)培育人才；先后與多所院校共建智能礦山聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，在遠(yuǎn)程控制、傳感監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域取得突破。其中，井下環(huán)境多參數(shù)傳感系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了氧氣、碳氧化物、氫氧化物濃度以及溫濕度等數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)分析。

“通過部署智能化平臺(tái)，大明礦業(yè)建成‘井上智能集控中心’，依托高精度傳感器與AI算法，遠(yuǎn)程操控運(yùn)輸、通風(fēng)、排水等全流程作業(yè)。井下直接參與的作業(yè)人數(shù)降低至15人左右，且人員定位系統(tǒng)與應(yīng)急避險(xiǎn)裝置實(shí)現(xiàn)100%覆蓋。”許明表示，智慧礦山不僅是新裝備、新技術(shù)的應(yīng)用，更要形成一整套標(biāo)準(zhǔn)化、高效的管理系統(tǒng)。未來，集團(tuán)將持續(xù)深化智慧礦山建設(shè)，以技術(shù)創(chuàng)新為驅(qū)動(dòng)，以管理優(yōu)化為保障，全力推動(dòng)礦山運(yùn)營向更安全、更高效、更智能的方向邁進(jìn)。

【編輯:劉陽禾】