洛陽鉬業開啟中國智慧礦山征程

據國際採礦業發展趨勢，自動及遠端遙控採礦技術是未來實現礦山無人開採的關鍵技術。2016年，我國發佈了《全國礦產資源規劃（2016-2020年）》，明確提出5年內要大力推進礦業領域科技創新。洛陽鉬業作為國內鉬鎢行業的龍頭企業，將資訊化和工業化深度融合，走智慧升級之路，是引領傳統礦業企業轉型升級的必由之路。

此前，洛陽鉬業與西安建築科技大學聯合實施了“露天礦數位化採礦管理集成系統”專案，鉬鎢露天礦多目標優化配礦管理系統達到國際領先水準，實現了生產組織數位化，配礦管理動態化，礦岩計量自動化，現場管理視覺化，調度指令資訊化，設備運行自動化，資訊傳遞網路化的目標。

遠看，數台鑽機精確地移動至事先設計好的穿孔位置，實施穿孔作業；一輛輛礦用自卸車開到裝載現場，挖掘機精確地將礦石鏟裝進礦用自卸車大廂內，待滿載後，駛離作業現場。近看，這些大型采、掘、運輸設備竟然全是“無人機”！而距作業現場1公里外，操作人員正在電子屏前的操作臺實施遠端智慧遙控。

“目前在空區制約及邊坡下部危險採礦區域，從穿孔、鏟裝、運輸到二次破碎，全部實現了智慧化無人作業。”在洛陽鉬業礦山公司露采作業現場，智慧化裝備操作工王俊峰如是說。

但隨著物聯網、大資料、雲計算、人工智慧等新一代資訊技術迅速發展，數位礦山的最終表現為礦山的高度資訊化、自動化和高效率，直至遙控採礦和無人採礦。而國外露天礦山智慧生產設備的研究起步較早，借助于衛星通訊和電腦等科技的發展，部分礦山設備已實現了無人化操作。但由於礦山地質條件與資源賦存形態等方面的差異，國外的智慧生產設備並不能完全適應我國的礦山條件。另外，受到多種因素的影響，國外設備購置價格平均為國產設備價格的2~3倍，後期運行成本和設備維護費用亦高於國產同類產品，加之國外設備核心技術後期使用也存在風險，因此自主研發三道莊露天礦智慧生產設備勢在必行。

近年來，洛陽鉬業經過與河南躍薪智慧機械有限公司合作，根據三道莊礦區礦山地質條件、資源賦存形態及生產作業環境進行一系列的採礦優化，按照生產設備操作遙控化→遙控操作遠程化→無人操作智慧化的步驟，逐步建立了一套高效、實用、安全的露天礦穿孔、鏟裝和運輸生產設備智慧化系統。該系統按照“最大限度利用礦山現有設備，最大限度相容原有人工操控系統”的技術創新思路，實現設備無人和有人值守之間的信號採集、輸送、控制及自動切換，其最終目標是研發集智慧開採基礎資料自動採集、智慧工業大資料通信、智慧開採無人調度與控制、智慧採礦生產執行系統、智慧開採智慧生產決策和智慧化採礦作業設備於一體的礦山無人開採智慧管控平臺。

經過近年來的試驗和不斷改進，克服露天采場強磁場、強電場信號干擾多，無線傳播環境複雜，遠端遙控及智慧化操控難度大等技術難題，研發實現了設備遠端智慧操控平臺，有效操控距離達到15km，該平臺具有安全性高、一人多控、可靠性強、操作簡單、維護便利、節能環保等特點，極大地降低了操作人員的勞動強度和人工成本。該系統研發的核心技術，填補了國內該領域的空白，改變了傳統的人工作業模式，提高了採礦裝備的自動化、智慧化水準，為提升採礦生產管理水準和企業核心競爭力、促進傳統產業的轉型升級、實現智慧無人開採奠定了堅實的基礎。該系統可廣泛應用于空區處理、地震、洪澇、滑坡、泥石流等自然災害以及高原、高溫、高寒、強腐蝕、高輻射等惡劣環境和高危條件下搶險救援，具有廣闊的推廣應用前景。經中國有色金屬工業協會專家組鑒定，整體技術達到了國際先進水準，榮獲“中國有色金屬工業科學技術進步一等獎”，被中國礦業報列入“2017年度技術裝備大事”。

操作工王俊峰說：“以前在空區上部作業，儘管頂板厚度達到安全生產標準，但心裡總是不踏實，有如履薄冰的感覺，自從使用‘無人機’（即智慧化穿孔、鏟裝、運輸裝備）後，徹底把我們從高危作業環境中解脫了出來。”

隨著我國經濟由高速增長階段轉向高品質發展階段以及《中國製造2025》計畫的不斷推進，傳統行業尤其是礦山行業面臨著經濟結構調整、轉型升級的嚴峻挑戰，“智能+綠色”成為未來礦山行業的發展主題。公司與河南躍薪智慧機械有限公司再度聯合實施的“純電動礦用自卸車及能量回收系統研發與應用”專案，研發的SY系列純電動礦用卡車利用下山能量回饋與上山消耗的能量相互補償，在車輛制動或滑行時，將動能轉化為電能，儲存到電池中，既可以達到延長整車使用時間及續航里程，又減少了機械磨損及能量消耗。與同等功率柴油運輸車輛相比，該型號車輛噸公里能耗僅為1/6，維修保養費用僅為1/2。經過國家礦山機械品質監督檢測中心的檢驗檢測，具有環保節能、低成本、投資少、易於推廣的顯著優勢，在“零排放”的基礎上，加速、爬坡、續航里程等關鍵技術指標均處於行業前列，給露天採礦運輸設備帶來革命性風暴。

王俊峰表示，該型號車輛具備智慧遙控起步、轉彎、換檔、停車和自動卸礦的功能，和人工作業完全一樣，並且採用純電動及能量回收系統，實現了智慧化裝備與新能源改造的完美結合，該車已成為集純電動驅動、遠控智慧遙控和無人駕駛為一體的綠色環保智慧採礦裝備。業內專家稱，此舉打破了國外礦山設備公司的技術壟斷，開啟了中國建設智慧礦山的新征程。

2017年，洛陽鉬業深入貫徹落實國務院《關於新一代人工智慧發展規劃的通知》，進一步明確提出人工智慧作為新一輪產業變革的核心驅動力，全面拓展人工智慧在礦業應用的深度和廣度。洛陽鉬業再度與西安建築科技大學、河南躍薪智慧機械有限公司聯合組成產學研攻關團隊，研發多金屬露天開採智慧生產管控、智慧決策及無人開採裝備關鍵技術。重點研髮卡車自主運行感知、決策及控制無人駕駛技術、露天開採多金屬多目標智慧配礦、露天開採卡車自主智慧調度、露天開採智慧生產決策等。目標是將作業計畫，采、裝、運、卸生產調度以及運輸自動計量與管理集成為一體，採用物聯網、大資料、雲計算、人工智慧等新一代資訊技術，實現對采、裝、運、卸生產過程的即時資料自主智慧採集、判斷、顯示、控制與決策管理，對多金屬配礦作業計畫實現智慧動態優化，卡車、鑽機等設備自主智慧調度及自主運行，對採礦生產管理實現智慧決策及控制，從而形成一種全方位新型露天礦無人開採管控及智慧決策平臺。該平臺相關技術目前已經在SY系列純電動礦用卡車上試運行，卡車利用RTK/GPS系統和4G區域網路，在無人駕駛模式下，可即時進行道路規劃及自主避障，具有無人駕駛、遠端駕駛和人工駕駛三種模式自由切換，隨時執行調度指令，必要時遠端操控人工干預。該系統最終將構建多智慧體協同智慧調度及自主高效開採平臺，實現複雜礦區條件下的露天礦無人高效開採，將洛陽鉬業打造成為行業領先的無人駕駛及無人開採示範基地，這將對中國礦山行業具有劃時代的重要意義。

[摘自中國有色金屬報]

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