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智能化成就矿山的未来

文章来源:中国黄金网撰写时间:2018-07-24作者:本报记者 马春红


  近些年我国黄金行业一直在大力推动数字化、智能化矿山建设,逐步实现了生产、经营决策、安全环保管理和设备控制的信息化,建立数字化资源储量模型与经济模型,构建了从工作面、采区、选矿厂和尾矿库等的实时监管数据链,实现了各生产环节的精确管理、集中监测和远程控制,极大地提高了资源利用率、生产效率和安全环保水平。

 

  随着我国科技创新的加快推进,大数据、互联网、遥感探测等新技术与矿业不断交叉融合,国外的DataMine、Surpac和国内的Dimine、3Dmine、EMS、ERP、智能卡车调度系统等部分技术已得到广泛应用,为矿业发展带来日益强劲的新动能。新时代背景下,智能化成为矿业发展的必由之路,成为提高矿企核心竞争力、实现可持续发展的必然选择。

  在国家政策支持和技术创新驱动下,我国黄金矿山领域的智能化建设也在不断深入,取得了可喜成果。安全监测监控系统、井下人员定位系统、通信联络系统等多种技术,以及覆盖矿山主要生产环节的通信与传输网络,为企业带来经济和社会效益。

  但我国黄金矿山智能化建设起步较晚,与国外很多先进矿山企业相比差距较大。可以说,国内大部分黄金矿山已完成机械化改造,智能化正处于起步阶段。

 

智能矿山建设总共分几步

  智能矿山是以互联网和物联网为主要载体的现代化矿山建设的总称,旨在通过智能信息技术的应用,使矿山具有人类般的思考、反应和行动能力,实现物物、物人、人人的全面信息集成和响应能力,主动感知、分析,并快速做出正确处理的矿山模式。

  矿山智能化应用在多个领域,包含采矿、选矿、自动化监测、管理、物流等多个方面。智能化手段可以极大地提高矿山生产效率,保障矿山安全生产,减少生命和财产损失,从而推动我国矿业在安全、高效、经济、绿色与可持续发展方面取得长足的进展。

  日前,力拓集团表示,到2021年,力拓将耗资22亿美元,建成世界第一座智能矿山——Koodaideri矿山。

  但建成智能矿山不是简单说说就可以的。首先,要在前期通过多专业、多领域的技术融合,形成系统性的智能化建设方案,打造适合自身实际的实施模型。

  智能化不是一蹴而就的,需要逐步完善。有观点指出,要分三步走:第一阶段应实现信息化,以矿山各业务的信息化和机械化为标志;第二阶段将矿山以及和它相关的现象整合起来,实现矿山虚拟现实,并自动化采选,这是矿山数字化阶段;第三阶段才是智能化,该阶段的矿山能完成自动感知、分析和智能化决策,并远程控制采选。

  三个阶段,说易行难。而这些阶段的逐步实现需要哪些前提条件呢?

  中国矿业联合会专家龚羽飞教授表示,建设智能矿山的首要前提条件是大量的资金投入,其次是国家优惠政策的倾斜、鼓励,“现在企业搞智能矿山只有资金投入,没有政策补助、优惠,容易亏本,必须政企合作。”

  同时,智能矿山建设还需要大量的人才储备,“尤其是既懂矿业、计算机,又懂机械维护,比如无人驾驶矿车、开拓系统等专业的人。”龚羽飞表示,全能型的人才对智能矿山至关重要。

  有了资金、政策倾斜和人才支撑,还要再加上技术创新。龚羽飞认为,智能矿山的技术创新包括两方面,一是数字化软件,一是爆破、自动扫描、运输等方面的硬件设备。

  具备这些前提后,还要看矿山基础条件能否适合智能矿山建设,“得有一定规模,比如井下矿体比较厚,适宜大规模机械化。”中国黄金协会副会长兼秘书长张永涛表示,目前中国黄金协会正在联合几家矿山企业向有关部委申请成为智能矿山试点,这些矿山都资源丰厚,禀赋独特。

 

黄金智能化迈出坚实一步

  今年5月份,山东黄金集团有限公司董事长陈玉民对外宣告,将以下属三山岛金矿为试点,未来3年投资5亿元,建成“国际一流示范矿山”,打造成“智慧矿山”引领者。

  届时的三山岛金矿是什么样的?其矿长杜云龙给出答案:采矿工艺技术向规模化、集约化、协同化方向发展,采矿过程全面迈入遥控化、智能化乃至无人化阶段;选冶过程全面实现自动化,并逐步拓展到智能化阶段;生产管理全面进入“数据驱动”阶段,从勘探数据到储量数据,从产量数据到运营数据,矿山大数据逐步展露出强大的生产力。

  其实,近些年我国黄金行业一直在大力推动数字化、智能化矿山建设,逐步实现了生产、经营决策、安全环保管理和设备控制的信息化,建立数字化资源储量模型与经济模型,构建了从工作面、采区、选矿厂和尾矿库等的实时监管数据链,实现了各生产环节的精确管理、集中监测和远程控制,极大地提高了资源利用率、生产效率和安全环保水平。

  例如,中国黄金集团有限公司所属乌山铜钼矿建立起集全面感知、设备互联、协同优化、精准执行于一体的矿业信息化系统;大尹格庄金矿、夏甸金矿通过三维可视化定位定量预测研究,完成了深部矿体的地质三维形态分析、找矿靶位优选和立体定量预测。

  湖北三鑫金铜股份有限公司副总经理毛怀春告诉记者,他们投资350万元建成的“矿山真三维管控系统”已经运行一年多,整体提高了企业的综合管控能力和效率,“井下所有空间和动态都能在办公室的电脑上显示出来。”

  毛怀春表示,三鑫公司的矿井形状如鸟窝,管理人员以前巡查完需要半个月时间,费时费力,但现在能一眼看清楚,且可以实时监控。

  这些技术都是最终智能矿山建设成功的基础,也代表了黄金行业的高水平尝试。

 

我们能否抓住机遇

  当前,我国黄金企业在产金量、机械化、自动化水平等方面与巴里克、纽蒙特等国际一流的黄金公司,还存在着较大差距。比如,阿根廷的贝拉德罗金矿,日处理矿石量达10万吨,但仅拥有内部员工1000人,外部施工2000人。这对于国内企业来说,是很难做到的。

  北京矿冶研究总院副院长战凯说,我国迫切需要先进的技术和装备,才能向智能矿山建设进发,“但资金投入不足,技术力量比较分散,特别是系列化、大型化和自动化方面差距较大,都是制约矿山发展的瓶颈问题。”

  虽然面临诸多困难与挑战,但还有一些好的消息鼓励着我们的智能矿山建设。

  近年来,国家立项开展了多项与智能化采矿相关的重点或专项科技攻关项目,如“地下无人采矿设备高精度定位技术和智能化无人操纵铲运机的模型技术研究”“井下(无人工作面)采矿遥控关键技术与装备的开发”“千米深井地压与高温灾害监控技术与装备”等,为进一步全面开展智能矿山建设,奠定了良好基础。

  龚羽飞也透露,矿联正在筹备智能矿山联盟,“很多矿山单打独斗比较难,我们就是将资金、技术、人才等整合起来,创造智能矿山建设的条件。”

  同时,党的十九大为中国发展描绘出了宏伟蓝图,为新时期经济体制改革指明了方向,也为黄金行业的持续健康发展创造了良好条件。未来,主攻智能矿山建设,是现代化黄金企业的必经之路。

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