老矿“变形记”——中国恩菲实施的眼前山智能矿山改造工程纪实

  暮春时节,辽沈大地上的群山间,鞍钢集团矿业有限公司眼前山铁矿(以下简称“眼矿”)迸发出勃勃生机。

  矿井下,铲运机、电机车等各种机械设备川流不息,巷道内的摄像头和传感器密切“注视”着机器运转;地表上,企业智能管控中心内,工作人员或盯着监控,或操纵控制杆,为数百米下的铁矿开采提供着远程“智慧”……

  “改造后的眼矿变化太大了,我们这些‘老人儿’都认不出来了。”在此工作了十余年的眼前山铁矿设备矿长张宝金笑着说。

  老矿巨变,得益于中国恩菲的智能矿山改造。

  “通过数字化升级和智能化改造,眼矿上演了一出属于老矿山的‘变形记’!”改造工程项目经理陈小伟如是说。

老矿“变形记”——中国恩菲实施的眼前山智能矿山改造工程纪实

改造后的眼矿智能管控中心


老矿“变形记”——中国恩菲实施的眼前山智能矿山改造工程纪实


数智赋能,改造成“认不出”模样

  作为一座步入“耳顺”之年的老矿山,60多年的开采,让眼矿积满了一身“病痛”。

  张宝金回忆,过去的眼矿,结构规划存在诸多不合理之处。比如,巷道潮湿黑暗,大量作业设备需要工人井下操作,有很多安全风险,“愿意下井工作的年轻人越来越少了。”

  艰苦的工作条件,无法匹配眼矿建设世界一流矿山的目标,也可能将新生力量拒之门外。是时候让眼矿这位“老功臣”重焕新生了。

  “变形”由此开始。2022年5月,中国恩菲进驻眼矿,启动了智能矿山改造工程。

  改造的第一步,是摸清眼矿的地质资源数据。

  “这可不简单。”改造工程项目设计经理翟建波测算,在800多米深的矿井里,如果用传统手段勘探,需要耗费大量的时间和人力 。

  面对该情况,团队另辟蹊径,利用国际矿业专业软件,仅用数月就建立了一套资源数字化管理系统。“这堪称是一张活的3D地图。”翟建波说。

  盯着3D建模中宛若蚁穴的巷道,一凹一凸的细节都可尽收眼底。翟建波欣慰地说,“摸清地质资源是我们开展资源开发的前提,有了3D地图,为我们后续的工作打好了基础。”

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井下3D地图


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  项目设计副经理李永生介绍,项目团队还引入高速无线网络,将现有的主干网速由千兆升级到万兆,实现井下主要作业区域和地表办公区域的无线信号全覆盖。

  高速网络铺设后,矿井下定位基站、巡检机器人、监控监测、语音通讯等物联网设备,以及办公设备均实现了互通互联,各类智能化改造纷纷铺开!

  就这样,眼矿让张宝金“认不出了”:区域划分更加科学合理,人车分流带来安全保障;安全隐患场所均已实现无人作业;监控系统覆盖角角落落。

  “数智赋能,正是我们改造的总基调。”陈小伟如是说。

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老矿“变形记”——中国恩菲实施的眼前山智能矿山改造工程纪实
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数字赋能,实现眼矿全信息可视化、设备互通互联


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见微知著,看独属于眼矿的“旅程”

  一块普通的铁矿石,在眼矿要经历怎样的“旅程”?

  “嘭”地一声,剧烈的炸药爆破让大块的铁矿石在从坚韧的矿体上崩落。“由于爆破的特殊性,这也是我们少数没能实现无人化操作的流程之一。”李永生介绍。

  随后,一辆辆无人驾驶铲运机进入巷道,用“手”中硕大的铁铲将大块的铁矿石运输到边侧的溜井中。在那里等待的无人驾驶有轨运输电机车随即“接手”,将这些“乘客”进一步转运到主溜井中,在这里等待着向终点的“转乘”。“轰隆轰隆”的运行声中,提升井中的箕斗提升系统将铁矿石提升到地表,“放”到运转不停的胶带输送机上,向着不远处的货运火车站奔去……

  “传统上,这些步骤需要大量一线驾驶员、装卸员等角色。狭小的作业空间、爆破后的烟尘、可能的涌水等风险均可能对工人造成严重危害。”翟建波说,“如今在眼矿中,这些步骤对人力的需求大大减少,不少环节甚至已经实现了完全无人化。”

  眼矿中铁矿石的“旅程”,就好比一条奔流的河流,也被恩菲人称作“矿石流”。

  “矿石流,其实也就是矿石从井下开采、运输到加工的一条线路,矿山开发就是围绕如何保障矿石流更加畅通、更加高效,进而提升矿山整体效益。”陈小伟介绍,“事实上,眼矿中并非只有一种‘流’。”

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工人正在井上操作无人驾驶铲运机


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  在眼矿,除了作为生产原料的矿石,来自摄像头、传感器的信息和随着开采源源不断产出的数据,也都是“旅行达人”。

  久旱的辽沈大地,天降甘霖。可是这对于眼矿来说,却并非一个好消息。原因无他,降水会导致这座露天转井下矿山的矿井中积水。

  在眼矿,这一“不受欢迎的客人”的到来却并未掀起过大的波澜——“未雨绸缪”,早在雨水落下之前。

  在眼矿的智能管控中心,有关预报信息早早就已经被纳入了整个矿场的生产考量。雨水落下的一刻,传感器立即将信息传输到管控中心。管控中心随后向井下的水泵等抽水设备以网络数据的方式,发出了早已科学规划的抽水指令,保障作业安全和开采顺利进行。

  “中国恩菲在眼矿运用的思路就是:以‘矿石流’为主线,融合‘信息流’‘数据流’的协同发展。”中国恩菲副总工程师朱瑞军指出。

老矿“变形记”——中国恩菲实施的眼前山智能矿山改造工程纪实

从前期预报到启动抽水,一切尽在眼矿掌控之下


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系统集成,建成矿山“智能大厦”

  “矿山智能化建设的目标,就是在保证安全稳定运行的基础上,提高生产效率和各系统的协同性,减少冗余浪费,增强应对各种突发风险的能力。”朱瑞军说,“从工程控制论和系统学的角度讲,就是要实现物质流、能量流、信息流协同。具体到矿山项目来说,首先就是促进‘矿石流’和‘信息流’‘数据流’的融合。”

  好方案、好思路,要好好推广。

  “三流融合”的改造思路成功将眼矿打造为我国首个全系统顶层设计、顶层实施、顶层建设完成的示范型智能矿山。在此基础上,中国恩菲持续推进传统矿山的提质、增效、绿色、智能、安全发展。

  当前,“三流融合”已应用于中国恩菲承担的大冶有色丰山铜矿智能化矿山、中色红透山数字化矿山、迪庆有色普朗智能矿山等诸多项目中,取得了累累硕果。

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 近日,中国恩菲成功中标大冶有色丰山铜矿智能化矿山建设(二期)EPC 总承包项目


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  习近平总书记在参加十四届全国人大二次会议江苏代表团审议时提到,用新技术改造提升传统产业,积极促进产业高端化、智能化、绿色化。

  “如今,针对矿产资源高效开发利用难题和矿山逐渐向高海拔、深地层、大规模发展的趋势,我们将继续面向国家需求和行业痛点,加速推进行业数字化和智能化进程,坚持以新质生产力推动矿山安全高质量发展,为我国矿山行业数字化、智能化转型升级贡献恩菲智慧。”中国五矿首席技术专家、中国恩菲副总工程师刘育明语调铿锵。

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