包钢白云鄂博铁矿智能化建设典型经验材料


一、聚焦矿山发展瓶颈,优化顶层设计

包钢集团白云鄂博铁矿1957年建矿,从耸立到凹陷,两个采场目前均已到达300米以上的作业深度,伴随而来的开采条件恶劣、安全风险高、设备陈旧、高磁场通讯环境差、职工老龄化、招工难等一系列难题,成为制约发展的瓶颈。

面对诸多挑战,白云鄂博铁矿积极探索以智能化建设为引领的发展新路径,大力推动多金属矿床精准配矿与开采、超深高陡帮安全作业、高磁场环境下的网络稳定传输、无人化少人化作业模式、矿山安全智能管控体系的构建、大数据处理与数据服务平台的创新应用。在保障国家战略性矿产资源安全的同时,实现了矿山安全、绿色、智能可持续发展。

包钢白云鄂博铁矿智能化建设典型经验材料

白云鄂博铁矿以资源流与业务流为核心脉络,推进开采环境数字化、采掘装备智能化、生产组织精准化、信息传输网络化以及经营管理高效化,开创性地构建了“产学研用”深度融合的5G智能矿山新模式,聚焦“五个一”目标:一张蓝图绘到底、一张网络通天下、一套数据贯始终、一个平台聚资源、一部终端控全局,全面构建覆盖矿山地质资源、生产、设备、经营及安全监管等全作业链条的智能化生态系统。

二、聚焦重点生产环节,强化数智赋能

智能化建设为白云鄂博铁矿带来变道超越的新机遇,为矿山安全生产构建了新屏障。

(一)推行地质建模,实现精准开采。通过地质资源、台阶预测、品位控制及生产计划模型,实现资源储量的动态平衡与精准开采,促进地质、测量、采矿、计划、配矿、设备等多专业全流程数据共享。

(二)构建5G网络,突破通信瓶颈。成功在高磁场、大采深、强辐射等复杂环境下的采场实现低时延、高可靠5G专网全覆盖。依托5G+MEC+AIOT技术,打造智能矿山应用场景,为矿山智能化转型注入强劲动力。

包钢白云鄂博铁矿智能化建设典型经验材料

白云鄂博铁矿5G基站点位图像

(三)改造升级设备,优化开采模式。重点完成了1台14m³液压铲、1台10m³电铲及5台KY310钻机的远程操控改造,远控电铲具有一键自动复位、斗齿识别、景深识别、大块识别等14个技术创新点,远程钻机具有一键作业、精准导航、自动穿孔、一人多机等12个技术创新点,在此基础上编制冶金机电标委会《电铲、钻机远程操控技术规范》。同时,有序推进破碎机、电力机车及排土机等设备远程操控改造。通过对主要生产装备的远程操控改造,最大限度让从业人员远离现场作业风险,从根本上提升了现场作业安全性,推动矿山作业由“劳动密集型”向“技术创新型”转型。

包钢白云鄂博铁矿智能化建设典型经验材料

(四)推广无人矿卡,提升运输效能。国内首个矿山实现在用无人矿卡编组工程应用,实现核心技术自主可控,完成19台矿用卡车纯线控硬件改造及4台无人驾驶车辆3代系统升级,无人驾驶安全运行超1500天,单日单台人工接管率低于3%,有效解决“用工难”的问题。基于车载多传感器主动融合多目标识别和道路可行驶区域感知技术,攻克GPS/北斗高精度轨迹跟踪的无人驾驶矿用汽车横、纵向控制难题。针对露天矿区作业需求,建立CV2X(4G/5G)多模通信系统,实现了多车智能网联。构建了云—边—端架构的云智能平台和专属高精地图,实现基于端云融合计算的多车运行动态调度算法和软件,突破云智能的“铲与车”协同作业、“车寻铲”动态路径规划、行车路权动态分配以及多车装卸载排队优化等核心技术,实现了矿卡-电铲-卸载端的自动编组作业和智能引导。发布了《露天矿山无人驾驶采场道路安全技术规范》《露天矿山无人驾驶车辆运行安全技术规范》。

(五)强化系统融合,打造“智慧矿山”。建成智能生产调度系统、“GPS+北斗”智能安全管控与智能矿山综合管控平台,极大提升了设备实时运行匹配与精细化管理水平。通过GPS与北斗高精度定位、激光雷达道路自动识别、电子围栏、点云计算及地质稳定性监测分析等先进手段,构建露天矿山三维数字化精准监控体系,实现对道路、人员、设备及边坡滑体从“安全报警”到“安全预警”跨越,边坡治理提前预知、有的放矢,矿山本质安全水平全面提升。通过贯穿开采全周期的智能化建设,打破信息孤岛,形成数据资产,实现了矿山运营透明化、资源调度敏捷化、生产安全协同化的目标。

包钢白云鄂博铁矿智能化建设典型经验材料

三、聚焦综合效能提升,凸显智能化成果

白云鄂博铁矿通过一系列智能化升级改造,实现了矿山发展质的飞跃与本质化安全显著提升。发动机检修智能工作站、智能焊接基地、生产设备3D打印、无人机航测与防御系统、矿槽产线远程操控的建立,由点及面形成智能系统矩阵。智能供水、采场智能化喷淋、变电站集控远程运维系统、永磁直驱系统的应用,为矿山的安全、绿色、可持续发展奠定坚实基础。


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