值得借鑒的3座智能礦山
2018-09-14 云統(tǒng)創(chuàng)申智能
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21世紀(jì)之于礦業(yè)，有一點(diǎn)是毫無(wú)爭(zhēng)議的，就是要構(gòu)建一種新的智能模式，實(shí)現(xiàn)資源與開(kāi)采環(huán)境數(shù)字化、技術(shù)裝備智能化、生產(chǎn)過(guò)程控制可視化、信息傳輸網(wǎng)絡(luò)化、生產(chǎn)管理與決策科學(xué)化。智能化也成為礦山行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的必然之路。
目前，國(guó)內(nèi)礦山整體處于自動(dòng)化向智能化過(guò)渡階段，今天《礦業(yè)匯》介紹五家走在智能礦山建設(shè)前列的礦山企業(yè)，大家一起交流學(xué)習(xí)。
1、瑞典基律納鐵礦
基律納鐵礦位于瑞典北部，深入北極圈內(nèi)200km，是世界上緯度最高的礦產(chǎn)基地之一。同時(shí)，基律納鐵礦是目前世界上最大的地下礦山，也是目前歐洲唯一正在開(kāi)采的特大型鐵礦山。
基律納鐵礦山已基本實(shí)現(xiàn)無(wú)人智能采礦，在井下作業(yè)面除了看到檢修工人在檢修外，幾乎看不到其他工人，幾乎所有操縱均由遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)集控系統(tǒng)完成，自動(dòng)化程度非常高。
基律納鐵礦智能化主要得益于大型機(jī)械設(shè)備、智能遙控系統(tǒng)的投入使用，以及現(xiàn)代化的管理體系，高度自動(dòng)化和智能化的礦山系統(tǒng)和設(shè)備是確保安全高效開(kāi)采的關(guān)鍵。
1）開(kāi)拓：
基律納鐵礦采用豎井＋斜坡道聯(lián)合開(kāi)拓，礦山有３條豎井，用于通風(fēng)、礦石和廢石的提升，人員、設(shè)備和材料主要用無(wú)軌設(shè)備從斜坡道運(yùn)送。主提升豎井位于礦體的下盤(pán)，到目前為止，采掘面和主運(yùn)輸系統(tǒng)已經(jīng)下移了６次，目前的主要運(yùn)輸水平在1045ｍ水平。
2）鉆孔裝藥及爆破：
巷道掘進(jìn)采用鑿巖臺(tái)車(chē)，臺(tái)車(chē)裝有三維電子測(cè)定儀，可實(shí)現(xiàn)鉆孔精確定位。采場(chǎng)鑿巖采用瑞典阿特拉斯公司生產(chǎn)的simbaw469型遙控鑿巖臺(tái)車(chē)，該車(chē)采用激光系統(tǒng)進(jìn)行準(zhǔn)確定位，無(wú)人駕駛，可24h連續(xù)循環(huán)作業(yè)。
3）礦石遠(yuǎn)程裝載和運(yùn)輸與提升：
基律納鐵礦采場(chǎng)鑿巖、裝運(yùn)和提升都已實(shí)現(xiàn)智能化和自動(dòng)化作業(yè)，鑿巖臺(tái)車(chē)和鏟運(yùn)機(jī)都已實(shí)現(xiàn)無(wú)人駕駛。
礦石裝載采用山特維克/湯姆洛克生產(chǎn)的Toro2500E型遙控鏟運(yùn)機(jī)，單臺(tái)效率為500ｔ/ｈ。
井下運(yùn)輸系統(tǒng)有膠帶運(yùn)輸和有軌自動(dòng)運(yùn)輸兩種類(lèi)型。有軌自動(dòng)運(yùn)輸一般由8列礦車(chē)組成，礦車(chē)為連續(xù)裝、卸載的自動(dòng)化底卸車(chē)，膠帶輸送機(jī)自動(dòng)將礦石從破碎站運(yùn)送到計(jì)量裝置中，與豎井箕斗完成裝載和卸礦，整個(gè)過(guò)程均為遠(yuǎn)程控制。
4）遙控砼噴射技術(shù)支護(hù)加固技術(shù)：
巷道支護(hù)采用噴錨網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)，由遙控混凝土噴射機(jī)完成，錨桿和鋼筋網(wǎng)安裝使用錨桿臺(tái)車(chē)。
遙控混凝土噴射機(jī)
2、力拓“未來(lái)礦山”
如果基律納鐵礦代表傳統(tǒng)礦山的智能化升級(jí)，那么力拓2008年啟動(dòng)的“未來(lái)礦山”計(jì)劃將引領(lǐng)未來(lái)鐵礦山智能化發(fā)展的方向。
皮爾巴拉，這是一個(gè)被鐵銹覆蓋的棕紅色地帶，也是全世界最為有名的鐵礦產(chǎn)區(qū)，力拓引以為豪的15座礦山，就在這里，但在這片廣袤的礦山開(kāi)采現(xiàn)場(chǎng)，你可以聽(tīng)到工程機(jī)械轟隆的運(yùn)轉(zhuǎn)聲，但是卻只看到寥寥可數(shù)的工作人員。
力拓的工作人員在哪？答案是1500公里之外佩斯市區(qū)。
力拓佩斯市的遠(yuǎn)程控制中心內(nèi)，頂端巨大而長(zhǎng)的屏幕顯示著15座礦山、4個(gè)港口和24條鐵路之間鐵礦石運(yùn)輸流程的各種進(jìn)度——哪一列火車(chē)在裝（卸）礦石，還有多長(zhǎng)時(shí)間裝（卸）完；哪一列火車(chē)正在行駛中，還有多長(zhǎng)時(shí)間到達(dá)港口；哪個(gè)港口正在裝船，已裝了多少?lài)嵉鹊?，都有?shí)時(shí)的展現(xiàn)。
力拓的鐵礦部門(mén)一直運(yùn)營(yíng)著世界最大的無(wú)人駕駛卡車(chē)系統(tǒng)。由73輛卡車(chē)組成的自動(dòng)運(yùn)輸車(chē)隊(duì)正在皮爾巴拉的三處礦區(qū)應(yīng)用，自動(dòng)駕駛卡車(chē)系統(tǒng)讓力拓的裝載、運(yùn)輸成本下降了15%。
力拓在西澳擁有自己的鐵路和智能火車(chē)，全場(chǎng)1700多公里，這些24列火車(chē)在遠(yuǎn)程控制中心遙控下，要一天24小時(shí)不停運(yùn)轉(zhuǎn)。目前，力拓的自動(dòng)火車(chē)系統(tǒng)正在調(diào)試當(dāng)中，一旦自動(dòng)火車(chē)系統(tǒng)全面投入運(yùn)營(yíng)，將成為世界首個(gè)全面自動(dòng)化、長(zhǎng)距離載重火車(chē)運(yùn)輸系統(tǒng)。
這些鐵礦石通過(guò)遠(yuǎn)程控制中心的調(diào)度被裝上輪船，到達(dá)中國(guó)的湛江、上海等港口。隨后，可能再轉(zhuǎn)運(yùn)至青島、唐山、大連等港口，或是從上海港沿長(zhǎng)江而上，縱貫中國(guó)腹地。
3、中國(guó)首鋼
2016年重點(diǎn)行業(yè)兩化融合發(fā)展水平
整體來(lái)看，國(guó)內(nèi)采掘和冶金行業(yè)兩化融合（工業(yè)化和信息化）水平偏低，遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于國(guó)內(nèi)其他行業(yè)。但隨著國(guó)家不斷重視和扶持，國(guó)內(nèi)部分大中型礦山企業(yè)數(shù)字化設(shè)計(jì)工具普及率、關(guān)鍵工藝流程數(shù)控化率均得到一定程度的提高，智能化水平也在不斷提升。
以首鋼為例，首鋼搭建了縱向四級(jí)、橫向四塊的數(shù)字化礦山整體框架，值得借鑒。
四塊：應(yīng)用GIS地理信息系統(tǒng)、MES生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)、ERP企業(yè)資源管理系統(tǒng)、OA信息系統(tǒng)。
四級(jí)：基礎(chǔ)裝備數(shù)字化、 生產(chǎn)過(guò)程數(shù)字化、 生產(chǎn)執(zhí)行數(shù)字化、企業(yè)資源計(jì)劃數(shù)字化。
采礦：
（1）積累數(shù)字三維空間地質(zhì)資料，完成礦床、地表、地質(zhì)方面的三維成圖工作。
（2）建立了GPS邊坡動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，定期對(duì)邊坡實(shí)施動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，有效避免邊坡突發(fā)性的崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。
（3）礦車(chē)自動(dòng)調(diào)度系統(tǒng)：自動(dòng)進(jìn)行車(chē)流規(guī)劃、優(yōu)化派車(chē)，合理分配車(chē)流，實(shí)現(xiàn)運(yùn)距最短、消耗最低。此系統(tǒng)屬?lài)?guó)內(nèi)首創(chuàng)，技術(shù)成果達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。
選礦：
選礦流程監(jiān)控系統(tǒng)：對(duì)球磨機(jī)電耳、分級(jí)機(jī)溢流、磨礦濃度、精選機(jī)磁場(chǎng)等累計(jì)約150個(gè)工藝參數(shù)實(shí)施監(jiān)測(cè)，及時(shí)掌握生產(chǎn)運(yùn)行和設(shè)備狀況，提高生產(chǎn)指揮的時(shí)效性和科學(xué)性。
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