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数字经济时代,全球矿业正经历着一场新的智慧革命,智慧矿业成为竞争新赛道。处于“三年再提升”进程中的江铜集团,正积极对主要工厂、矿山实施智能化、数字化升级改造,加速人机一体化智能系统转型,推动江铜制造迈向高端化、智能化、绿色化、服务化。
220吨无人驾驶矿用卡车、无人驾驶电机车、智能调度、无人值守、选矿专家系统……走进江铜银山矿业、德兴铜矿智慧铜矿山,矿山生产管控随处可见的5G、大数据、人工智能、VR等新技术,正源源不断地注入鲜活智慧动力,全方面提升矿山生产科技能力水平。
江铜集团银山矿业公司(以下简称银山矿业)坐落于德兴市,前身是银山铅锌矿,于1958年建成投产。经过不断技术改造,生产规模于上世纪70年代初达到年产万吨铅锌金属量的水平,并从始至终保持稳产22年,多次获得“大庆式企业”称号。然而,随时代发展,铅锌资源日渐枯竭,2003破产重组为银山矿业,开采资源转向铜资源,日处理从800吨上升至2500吨,关键技术铜回收率83%,选金回收率45%,选硫回收率68.5%,生产规模有限、工艺相对简单。
2012年银山矿业5000吨/日采选技改项目新选厂达产达标;2016年8月井下8000吨/日深部挖潜扩产技术改造开启,并于2022年9月达产。
焕然一新的银山矿业牢牢把握数字发展机遇,上项目、抓科研、育人才,以全面实现机械化为基础,分级分步推进矿山自动化、智能化升级改造,数字化软硬件实力慢慢地加强,为矿山智能化转型和高水平发展打造新引擎。
井下采矿场是银山矿业三个主流程单位之一,生产能力8000吨/日。在井下采矿场指挥调度智能中心,无人操作的遥控铲运机清晰可见,径直深入空区底部作业,让采场出矿做到“一点不剩”。而过去的人工驾驶模式出于安全考虑只能在一些范围内出矿,每年约有20余万吨的空区底部矿石无法采出。
截至目前,银山矿井下网络全覆盖可实现井上井下智能调度的互联互通,进一步加快井下运输“信集闭”系统、有轨运输远程控制系统、智慧充填系统及固定设备远程控制系统建设,为今后全方面推进无人驾驶,实现井下采矿自动化工作打下坚实基础。
同时,银山矿业全方面覆盖了在线监测系统,投运了尾矿库在线监测系统、露采边坡自动化监测系统及智能消防联动控制系统,开展了地压监测、预警与控制管理系统研究,确保重大危险源可防可控,提高产能的同时,逐步提升了矿山作业安全。
来到银山矿业选矿厂,机器轰鸣的现场,除了偶尔闪烁的面板提示外,空无一人。“选矿厂噪音大、气味大,一直是比较辛苦的工作岗位。现在选矿关键作业已基本实现远程操作完成,只有在更换设备零部件的时候,才需要人员到场。”银山矿业选矿厂厂长徐胜旗如是说。
为探索和使用先进的选矿工艺,银山矿业选矿厂实现自动化采用集中控制管理系统、自动给药系统自主开发、选矿厂空压机联控系统的开发、浓密机自动给料控制管理系统自主开发、2#立磨机控制系统开发设计与应用等。其中,铜混精再磨使用立磨机、立磨机使用瓷球替代钢球作为磨矿介质、铜硫分离作业的旋流器沉砂使用闪速浮选机选金、半自磨机与球磨机使用复合橡胶衬板等,多项为国内有色金属行业首次工业应用。数字化、自动化应用,让银山矿业实现人员减少、劳动强度下降的同时,电耗、球耗、酸耗等达到历史新低,生产效能显著提升。
在江铜集团德兴铜矿富家坞采区“5G+无人驾驶”区域,三辆巨大的矿用车稳稳地在矿区“驰骋”,驾驶座上安全员不进行任何操作,车辆就能自主完成装、运、卸全流程作业。这种“无人作业”状态已实现重载775趟,总运距已超过6000公里。
作为智能化矿山的先行先试项目,电动轮汽车无人驾驶试用项目,是江铜集团全力推动数字化的经济和实体经济融合发展,加快“数字江铜”建设的典型案例。
该项目采用矿区无人运输全栈式“旷谷”系统解决方案,搭建无人驾驶云控平台、地面管理系统、远程接管系统等,实现矿车作业全流程“装、运、卸”无人自主运行。目前,已完成智能路口管线km/h障碍物绕行、卡调系统仿真联调及实车验证、胎温胎压数据接入及实车验证、雷达泥浆遮挡实车验证等工作,正进入模拟安全员下车测试阶段,后续将逐步开启早中班稳定拉运作业测试。
自2021年8月以来,江铜集团德兴铜矿矿区实现4G信号全覆盖,并给作业车辆全部安装了最新的北斗系统和调度系统,只要2秒,调度室就能接收到采矿场车辆精确到厘米级的运行信息。紧扣“数字江铜”建设,德兴铜矿加速推进数字技术与矿山业务深层次地融合,在电机车、电动轮、牙轮钻机三大套件“无人驾驶、智能控制”等方面持续突破。
“浮选专家系统,可以24小时代替人工做相关操作”“LIMS信息管理系统的开发应用,让数据多跑路、员工少跑腿,大幅度的提高了工作效率”……智能检测、自动布料、无线巡检、智能电网改造等一批技术的引进推广,德兴铜矿创新引擎的“推背感”持续增强。
机械化换人、自动化减人、智能化管控。机进人退,节能增效,江铜智慧矿山高水平发展动能澎湃。(刘 昌 杨 果/文 姚世磊/摄)