渤海之濱，萊州灣畔，富饒的金礦是當(dāng)?shù)睾诵牡幕A(chǔ)產(chǎn)業(yè)，但礦業(yè)開采是高風(fēng)險(xiǎn)行業(yè)，如何實(shí)現(xiàn)本質(zhì)安全是考驗(yàn)非煤礦山安全管理的“高考題”。
想要答對(duì)答好這套考題，企業(yè)必須進(jìn)行數(shù)字化、智能化變革，這一切正在悄然發(fā)生。
“碎石機(jī)遠(yuǎn)程操控、提升機(jī)集控自動(dòng)化遠(yuǎn)程控制、無(wú)人駕駛電機(jī)車井下數(shù)百米運(yùn)輸……幾名工作人員用雙手操控手柄，在顯示器前遠(yuǎn)程操控，并在不同機(jī)車之間切換就可完成工作。”這是2月15日，記者在山東黃金集團(tuán)三山島金礦看到的工作場(chǎng)景。
工作環(huán)境從地下轉(zhuǎn)移到地表，極大的保障了礦工的健康和人身安全，這得益于山東黃金集團(tuán)的數(shù)字化、智能化變革。近年來(lái)，山東黃金集團(tuán)攜手華為，利用5G、云、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，智能改造、提質(zhì)增效，構(gòu)建礦企“數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化”建設(shè)新模式，創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)智能礦山高質(zhì)量發(fā)展，打造“國(guó)際一流示范礦山”。
抓住數(shù)字化轉(zhuǎn)型契機(jī) 實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)換代
非煤礦山行業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，但安全卻是非煤礦山工作永恒的主題。數(shù)據(jù)顯示，目前我國(guó)約有非煤礦山企業(yè)4萬(wàn)個(gè)，非煤礦山3.7萬(wàn)余座，其中金屬非金屬礦山約2.9萬(wàn)座、尾礦庫(kù)約0.67萬(wàn)座。小型金屬非金屬礦山數(shù)量占金屬非金屬礦山總量的86.4%，四、五等尾礦庫(kù)數(shù)量占尾礦庫(kù)總量的87.4%，“多、小、散”的特點(diǎn)十分明顯。
必須加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新，加快技術(shù)進(jìn)步，改善非煤礦行業(yè)的面貌，加強(qiáng)技術(shù)管理是實(shí)現(xiàn)非煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)的前提。當(dāng)前，以互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等為代表的數(shù)字技術(shù)正不斷取得突破，數(shù)字技術(shù)、材料技術(shù)、生物技術(shù)、能源技術(shù)融合交叉，將新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革不斷引向深入。數(shù)字化是非煤礦山產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要支點(diǎn)，也是構(gòu)建現(xiàn)代化非煤礦山經(jīng)濟(jì)體系的重要引擎。非煤礦山行業(yè)必須抓住數(shù)字化轉(zhuǎn)型契機(jī)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)換代。
《“十四五”礦山安全生產(chǎn)規(guī)劃》提出，“十四五”期間，我國(guó)礦山行業(yè)繼續(xù)完善礦山安全監(jiān)管監(jiān)察體制，強(qiáng)化系統(tǒng)觀念，堅(jiān)持依法治安、科技強(qiáng)安、源頭治理、精準(zhǔn)防控和社會(huì)共治，力爭(zhēng)從根本上消除事故隱患、從根本上解決問(wèn)題，全面提升礦山安全綜合治理效能，實(shí)現(xiàn)礦山安全高質(zhì)量發(fā)展。
山東黃金集團(tuán)礦管集團(tuán)相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，作為礦業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)，山東黃金集團(tuán)聚焦礦業(yè)主業(yè)，在業(yè)內(nèi)率先提出“以三山島金礦為試點(diǎn)，全面打造國(guó)際一流示范礦山”戰(zhàn)略目標(biāo)。“十四五”期間，山東黃金將開啟智能礦山復(fù)制推廣進(jìn)程，集團(tuán)所屬礦山智能化建設(shè)以點(diǎn)帶面、輻射帶動(dòng)，進(jìn)一步提升集團(tuán)智能化建設(shè)整體水平。
智能化裝備升級(jí) 助力安全開采
“苦、臟、累、險(xiǎn)、潮濕、粉塵，噪音……礦工承受著種種災(zāi)害威脅，在惡劣的環(huán)境中從事高風(fēng)險(xiǎn)行業(yè)。”這是大多數(shù)人對(duì)礦工的印象。
但是，隨著科技的發(fā)展，社會(huì)的進(jìn)步，礦山的安全設(shè)施日益完善，安全系數(shù)日益增大，國(guó)家對(duì)礦山安全生產(chǎn)的重視程度也越來(lái)越高。
“如何解決深度的‘苦臟累險(xiǎn)’惡劣的環(huán)境條件，這就要求企業(yè)探索、拓展智能化，現(xiàn)在已經(jīng)到了智能化階段。也就是說(shuō)，現(xiàn)在礦業(yè)未來(lái)已來(lái)。智能化怎么來(lái)實(shí)現(xiàn)？”焦家金礦黨委書記、礦長(zhǎng)王成表示，現(xiàn)在隨著開采向深部的延伸，也就是要向深部要資源，向深部來(lái)獲取資源，已經(jīng)成為一個(gè)必然。向深部進(jìn)軍就要保證員工有一個(gè)良好的作業(yè)環(huán)境，這就必須要智能化、機(jī)械化。焦家金礦在這方面做了很多的嘗試，目前“鏟、裝、運(yùn)”100%實(shí)現(xiàn)機(jī)械化作業(yè)，主要固定設(shè)施自動(dòng)化率為100%。
王成表示，“機(jī)械化換人、自動(dòng)化減人、智能化無(wú)人”取得良好實(shí)效，為焦家金礦躍居全國(guó)第一大產(chǎn)金企業(yè)提供了重要的科技支撐。
“現(xiàn)在礦工不用再飽受井下的惡劣環(huán)境，可以在寬敞明亮的辦公室內(nèi)進(jìn)行操作完成破碎任務(wù)，一名操控人員可頂5個(gè)工人，人員由60人減少到12人，達(dá)到減員增效目的，員工由井下作業(yè)轉(zhuǎn)移到地表作業(yè)，礦工健康和人身安全得到保障。”山東黃金集團(tuán)三山島金礦國(guó)際一流示范礦山建設(shè)部高級(jí)工程師曲偉霞向中國(guó)工業(yè)報(bào)介紹破碎機(jī)遠(yuǎn)程操控系統(tǒng)時(shí)表示。
據(jù)了解，山東黃金三山島副井，目前正朝著目標(biāo)深度1915米掘進(jìn)，建成后將成為國(guó)內(nèi)乃至亞洲最深的豎井工程。隨著礦山開采深度的逐步加深，高溫、高濕、低氧等環(huán)境對(duì)作業(yè)安全性帶來(lái)更大挑戰(zhàn)，巖爆、涌水等不確定因素也隨之增加。
“在此背景下，當(dāng)前全球礦業(yè)正在經(jīng)歷一場(chǎng)新革命，大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等新技術(shù)不斷深化應(yīng)用到礦業(yè)領(lǐng)域。礦山生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)模式不斷革新，采礦過(guò)程正向遙控化、智能化乃至無(wú)人化階段邁進(jìn)。我們攜手華為等合作伙伴，通過(guò)智能化裝備工藝取代傳統(tǒng)人工為主作業(yè)模式，克服深部作業(yè)帶來(lái)的安全、效率等影響。”山東黃金集團(tuán)國(guó)際一流示范礦山推廣中心、智能智慧聯(lián)創(chuàng)中心相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹。
三山島金礦內(nèi)部人士向記者表示，目前山東黃金已經(jīng)建立三維可視化的綜合管控平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了礦山安全生產(chǎn)的礦石流全流程可視化智慧管控，電機(jī)車無(wú)人駕駛系統(tǒng)，遙控鑿巖臺(tái)車等應(yīng)用。充分將IOT等技術(shù)深度融合到采礦技術(shù)和礦山經(jīng)營(yíng)管理中，以融合統(tǒng)一的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)頂層架構(gòu)打造智能礦山。
“通過(guò)關(guān)鍵生產(chǎn)工藝流程的數(shù)智化，三山島金礦生產(chǎn)效率同比提高20%以上，年產(chǎn)生直接經(jīng)濟(jì)效益8000多萬(wàn)元。”三山島金礦內(nèi)部人士表示。
隨后，記者們跟隨工作人員來(lái)到了山東黃金焦家金礦地下77米，在這里，記者近距離感受到了遠(yuǎn)程鏟運(yùn)車的作業(yè)情況。通過(guò)華為搭建的Wi-Fi6 Mesh無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，司機(jī)只需在辦公室遠(yuǎn)程操控，大型鏟運(yùn)車就能在井下靈活運(yùn)行；2022年9月，山東黃金與華為共同在焦家金礦建成了國(guó)內(nèi)首個(gè)礦山Wi-Fi6易聯(lián)網(wǎng)（Wi-Fi6 Mesh），從此鏟運(yùn)車可以遠(yuǎn)程駕駛。事實(shí)上，優(yōu)越的網(wǎng)絡(luò)連接仍是當(dāng)前金礦的核心需求之一，在聯(lián)網(wǎng)之后數(shù)字化、智能化才有發(fā)展基礎(chǔ)，無(wú)線、5G等通信技術(shù)也針對(duì)不同場(chǎng)景形成互補(bǔ)。
山東黃金焦家金礦設(shè)備副主任初曉峰告訴中國(guó)工業(yè)報(bào)記者，該技術(shù)的應(yīng)用除了具備5G的高速率、低延時(shí)特性的同時(shí)，還可以進(jìn)行Mesh無(wú)線橋接組網(wǎng)，簡(jiǎn)化了礦房轉(zhuǎn)場(chǎng)過(guò)程中無(wú)線基站的安裝和維護(hù)工作，提高了工作效率。
“數(shù)智化改革，詮釋國(guó)有企業(yè)的責(zé)任和擔(dān)當(dāng)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的雙提升，這也是我們?yōu)槭裁催@么堅(jiān)持做智能智慧未來(lái)的導(dǎo)向。通過(guò)推進(jìn)機(jī)器化換人、自動(dòng)化減人、智能化無(wú)人建設(shè)，讓我們所有山東黃金的員工環(huán)境更加安全，讓每一位勞動(dòng)者更有尊嚴(yán)，讓社會(huì)更加和諧，我認(rèn)為這是我們未來(lái)搞智能智慧最終的落腳點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益的雙贏。”山東黃金國(guó)際一流示范礦山推廣中心、智能智慧聯(lián)創(chuàng)中心副主任王凡表示。
探索打造國(guó)際一流智能礦山
“十三五”末期，山東黃金集團(tuán)充分發(fā)揮核心優(yōu)勢(shì)，結(jié)合行業(yè)特點(diǎn)，將智能智慧礦山建設(shè)列為重點(diǎn)推進(jìn)工作，以三山島金礦為先行試點(diǎn)礦山，打造國(guó)際一流示范礦山，逐步實(shí)現(xiàn)機(jī)械化換人、自動(dòng)化減人、信息化管人、智能化無(wú)人。通過(guò)變革深部采礦方法、對(duì)關(guān)鍵生產(chǎn)工藝流程進(jìn)行自動(dòng)化、智能化、智慧化管控等探索。
礦山智能化轉(zhuǎn)型，離不開信息基礎(chǔ)設(shè)施和新技術(shù)深度賦能。早在2019年，山東黃金就與華為啟動(dòng)了在5G、云、AI等方面的深度合作。2022年6月，山東黃金集團(tuán)有限公司與華為技術(shù)有限公司深化戰(zhàn)略合作協(xié)議簽約儀式在深圳舉行，雙方就共同推進(jìn)礦業(yè)有色行業(yè)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型、礦山智能化、產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展等建立戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系。
王凡介紹，自“國(guó)際一流示范礦山”項(xiàng)目啟動(dòng)以來(lái)，山東黃金集團(tuán)攜手華為等合作伙伴，堅(jiān)持信息基礎(chǔ)設(shè)施先行，全力建設(shè)先進(jìn)的礦山網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)部署F5G、5G、WiFi6和工業(yè)環(huán)網(wǎng)，目前已覆蓋了諸如鑿巖臺(tái)車遠(yuǎn)程遙控、遠(yuǎn)程破碎、智能溜井、電機(jī)車無(wú)人駕駛、斜坡道綜合管控等36個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景和24個(gè)項(xiàng)目方案。其中，5G鑿巖臺(tái)車遠(yuǎn)程遙控系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)準(zhǔn)確地完成鑿巖作業(yè)，井下斜坡道5G連續(xù)覆蓋達(dá)10余公里。2022年9月，山東黃金與華為共同在焦家金礦建成了國(guó)內(nèi)首個(gè)礦山Wi-Fi6易聯(lián)網(wǎng)（Wi-Fi6 Mesh），在這個(gè)組網(wǎng)環(huán)境下完成井下大型鏟運(yùn)設(shè)備遠(yuǎn)程控制應(yīng)用，打造“好用、易用、耐用”的井下WiFi無(wú)線作業(yè)網(wǎng)絡(luò)。
華為煤礦軍團(tuán)MKT與解決方案銷售副總裁陳文豐介紹，面對(duì)海量的礦山數(shù)據(jù)，山東黃金集團(tuán)基于華為云建設(shè)了國(guó)內(nèi)首個(gè)金屬礦山大數(shù)據(jù)平臺(tái)，將礦山生產(chǎn)、人力、財(cái)務(wù)、物資等各領(lǐng)域的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯集，進(jìn)而通過(guò)智能數(shù)據(jù)湖運(yùn)營(yíng)平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)治理，并沉淀了具備山東黃金特色的數(shù)據(jù)資產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)管理的規(guī)范化、制度化和資產(chǎn)化。
得益于信息基礎(chǔ)設(shè)施與數(shù)字平臺(tái)的提前布局，山東黃金集團(tuán)持續(xù)將固定設(shè)施操作崗位作業(yè)遠(yuǎn)程化、集控化，改善作業(yè)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)減員增效。特別是三山島金礦已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了電機(jī)車裝礦、行駛、卸礦、防碰撞、車輛調(diào)度全過(guò)程無(wú)人化，效率提升25%。
礦山智能化開采是當(dāng)前生產(chǎn)技術(shù)的一次重要變革，推進(jìn)礦山智能化建設(shè)能夠大幅減少井下作業(yè)人員，有利于礦山破解安全生產(chǎn)突出矛盾，實(shí)現(xiàn)減員增效、降本增效和本質(zhì)安全，也是礦山企業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展、高質(zhì)量發(fā)展的必由之路。
