国家矿山安监局要闻

露天矿如何迈出智能化建设关键一步

发布时间:2023年10月26日

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如何加快推动露天矿智能化建设?日前,在国家矿山安全监察局召开的全国露天矿山智能化建设现场推进会上,与会代表交流经验,提出各自观点。

与井工矿相比,露天矿更具条件推进智能化建设

“露天矿具有资源赋存条件好、生产规模大、工艺流程简单、工作场景相对简单等特点,是智能化技术落地应用最适合的场景之一。”一位与会代表表示,相比井工矿,露天矿更具条件推进智能化建设。

目前,在露天矿智能化建设方面,国有大型煤炭企业已取得积极成果。

“国家能源集团160台无人驾驶卡车实现无安全员常态化运行,累计转岗1000余人。”国家能源集团党组成员、副总经理杨鹏介绍。

国家电力投资集团积极推进输煤半连续系统少人、无人值守技术研究,利用PHM预测性维护、AI机器视觉平台以及三维数字矿山技术,改变了传统运维方式,形成了“动态管控+智能机器人+主控调度人员3道安全防线。

中煤平朔集团3处露天矿采用合成孔径边坡雷达、边坡测量机器人、GNSS地表位移监测等边坡监测系统,实现了矿区边坡24小时实时监测与自动预警。

“截至目前,山西已建成48处智能化煤矿,全国首批智能化示范矿中煤平朔集团东露天矿已建成具有全面感知、实时互联、分析决策、自助学习、动态预测、协同管控功能的完整智能系统。”国家矿山安全监察局山西局总工程师李忠有说。

“在这些成果中,无人驾驶是最重要的一环。”一位与会代表表示,从安全效益看,实现智能化无人驾驶,将大幅提升矿山安全保障能力;从社会效益看,能够有效解决驾驶员招工难、流动性大问题;从实现难度看,露天矿属于封闭道路,相比公共道路交通具有设施障碍少、复杂程度低、车速流动慢特点,更易实现无人驾驶。

“目前,国家能源集团12处露天煤矿300台卡车具备无人驾驶功能,累计运行34万车次,运输里程170万公里,运输方量2211万立方米,平均运行效率达有人驾驶的81.5%,最高可达96%”杨鹏说,宝日希勒露天矿打造了极寒复杂气候环境下无人驾驶卡车编组安全示范工程;准能黑岱沟露天矿无人驾驶卡车单日装车量突破200车,单班最高装车量达到110车,运行效率达到有人驾驶车辆的85.6%

内蒙古自治区能源局副局长徐义介绍,截至今年8月底,内蒙古自治区32处露天煤矿已完成国家和自治区部署的煤矿智能化建设任务,无人驾驶车辆达到248台。

露天煤矿智能化建设快速发展,为保障能源供应提供了支撑。2022年,露天煤矿产量占全国煤炭产量的23.19%。煤炭保供以来,全国累计核增产能中,有一半以上产能来自露天煤矿。

发展仍处于初级阶段,常态化运行尚有差距,系统智能化还未突破

尽管取得了诸多突破性进展,但露天矿智能化建设仍处于初级阶段,发展还不平衡、不充分。

国家矿山安全监察局有关负责同志在会上表示,目前,尚未建立系统性的矿山无人驾驶技术体系,往往是根据矿山客户要求进行系统配置,产品和服务无法标准化。算力不足问题仍然突出:无人驾驶车辆定位、高精度环境扫描、地图及时更新、实时数据处理和决策等指令繁杂,特别是对一些突发情况的计算和决策处理,对算力要求高,导致车辆运行速度偏低。系统智能化还未突破:多数露天矿的智能化还是以单个子系统智能化为主,生产系统、辅助系统和安全监测系统间还没做到智能决策和联动控制。

“煤矿智能化是按掘进、开采、运输、安全监控等生产环节来逐步实现的,每个环节各有系统,系统和系统间不兼容。现在,需要把这些数据系统、装备系统全部统一起来,才能提高煤矿智能化常态运行水平。”中国工程院院士、中国矿业大学(北京)校长葛世荣表示。

对此,他提出三方面建议。一要研发构建露天矿智能化系统技术体系,实现露天矿全系统、全流程和全时域的智能化感控和运维保障。二要推广应用智能无人化采剥运,解决露天矿用人多问题。要在采装环节推广应用遥控、远控技术,实现电铲和挖机等设备操作远程化、室内化;在运输环节全面推广应用无人驾驶技术,实现运输作业现场无人化。三要通过进一步优化露天矿采剥工艺流程,提升装备可靠性,缩短装载周期,提升卡车运输速度,全面提升无人运输效率。

国家矿山安全监察局有关负责同志表示,要把握重点内容,推进信息基础设施建设、智能穿爆、无人化智能采剥运、智能灾害预警、辅助系统智能化。要攻关“卡脖子”难题,创新科研组织模式,加快关键技术突破和智能装备研发。要加快信息化联网,推动边坡灾害、视频监测等数据应联尽联。同时,加大政策支持力度,加快制修订相关标准规范。

  “信息基础设施是基础和前提。要提高信息基础设施的可靠性、适用性、经济性。生产辅助系统智能化是重要支撑,要加快露天矿脏险苦累岗位机器人作业替代,普及水泵房、变电所等固定场所无人值守,推广应用露天矿设备健康状态智能诊断和运维技术。”上述负责同志表示,同时,要推广应用智能爆破设计和布孔等技术,加快边坡和火灾智能监测等技术应用,基于统一的数据编码和通信协议,持续提升监测数据自动采集、风险隐患智能感知、安全态势精准研判和灾害超前治理能力。


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