“5G+工业互联网”在矿山建设应用中不断释放潜能

2022-01-19 10:45:27 来源：中冶有色技术网

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简介：矿车无人驾驶、智慧采矿、智能巡检、AR远程运维……借行业从“粗放”向“集约”转变以及5G商用“东风”，新疆各路矿企正开启智能化矿山建设的旅程，“5G+工业互联网”在矿山建设应用中的潜能正不断释放。

特变电工新疆天池能源有限责任公司南露天煤矿5G智能化综合调度指挥中心（摄于2021年7月21日）。郝银宇摄

矿车无人驾驶、智慧采矿、智能巡检、AR远程运维……借行业从“粗放”向“集约”转变以及5G商用“东风”，新疆各路矿企正开启智能化矿山建设的旅程，“5G+工业互联网”在矿山建设应用中的潜能正不断释放。
国家能源局、国家煤矿安全监察局公布的全国首批智能化示范煤矿建设名单中，新疆4处煤矿入选。同时，我区有色金属矿企也开始了矿山智能化建设。国内专家认为，在经历一轮又一轮的洗牌后，智能化矿山建设将成为矿业市场竞争的下一个主赛道。
打造智能化示范煤矿
坐在中控室大屏前，可实时查看400多米深矿井下采煤机代替人工劳动进行记忆割煤的情况。现在，作为首批智能化示范煤矿之一，位于库车市的俄霍布拉克煤矿已完成智能化改造。
改造后，煤矿有了智慧的“眼睛”，AI智能设备代替人脑、人的视觉、人的决策，通过成百上千的监控点、图像采集点实现矿井生产运营过程24小时自动监管，保障煤矿各环节安全可靠运营。1月10日，徐州矿务（集团）新疆天山矿业有限责任公司副总工程师姚正伟告诉记者：“煤矿的智能化改造正待有关部门验收。”
除俄霍布拉克煤矿外，新疆进入国家首批智能化示范煤矿建设名单的还有特变电工新疆天池能源有限责任公司南露天煤矿、神华新疆能源有限责任公司乌东煤矿、神华国能（神东电力）集团公司准东煤田大井矿区二号煤矿。
近日，工业和信息化部公布2021年工业互联网平台创新领航应用案例，特变电工新疆天池能源有限责任公司打造的“基于工业互联网的露天煤矿综合预警平台创新应用”入选。该公司副总工程师肖鹿介绍，通过这个应用平台大屏幕上显示的温度、运行功率、报警等信息，南露天煤矿生产运行情况尽收眼底。
神华国能（神东电力）集团公司准东煤田大井矿区二号煤矿目前正在进行智能化设备采购招标。大井矿二号煤矿副矿长金多介绍，该煤矿按照国家级智能化矿山标准建设，预计今年年底正式投产。届时可通过三维扫描技术，将整个矿山地质结构透明化，根据地质结构设计采煤切割，最终实现无人开采。“未来，我们的矿工可以穿着西装坐在中控室，通过大屏幕指挥机器人采煤。”
我区智能矿山专家、准东能源研究院副院长杨志勇在接受记者采访时表示，国家首批智能化示范煤矿带动了全国矿山智能化建设步伐，新疆多地煤矿纷纷加大智能化建设投入力度，智能化应用得到迅速推广。煤矿先行开展5G与工业互联网融合创新，有利于推动行业从单点局部的信息应用向全面数字化、网络化和智能化转变，转型升级示范标杆效应显著。
智能化矿山项目多点开花

接收到“云”调度指令，装满土石方的无人矿车缓缓启动，直行、转弯、上坡、到达排土场、卸载……1月8日，在国家能源集团新疆能源分公司准东露天煤矿，6辆“5G+无人驾驶矿车”不停忙碌着。

1月4日，在国家能源集团新疆能源分公司准东露天煤矿，无人驾驶矿车正在自动卸载土方。杨卫摄

准东露天煤矿是国家能源集团智能化矿山建设的示范单位，规划用3年时间实现土石方运输环节无人化目标。“2021年，无人驾驶矿车已完成运输土方69万立方米，运输总里程达26万公里。今年3月底，矿车将从6辆增加到15辆，车上无需配安全员，真正实现车内无人。”负责无人驾驶系统研发的准东露天煤矿副矿长蔡明祥介绍。
哈密是新疆三大优质产煤基地之一。在国网能源哈密煤电有限公司大南湖二号露天煤矿，智能化矿山建设的自卸卡车无人驾驶项目已经完成。国网能源哈密煤电有限公司办公室主任范华一介绍：“目前，正在推进无人机边坡安全巡检辅助系统、智能IT基础设施、智能选煤厂建设等。”
位于伊吾广汇矿业有限公司南部地面生产系统综合楼的生产调度指挥中心，是白石湖露天煤矿的“最强大脑”。“现在，我们已实现技术装备智能化、设备运行过程可视化、信息传输网络化，将来还要推动实现危险场所无人化。”伊吾广汇矿业有限公司总工办负责人史景山介绍。
2021年6月，新疆阿勒泰地区智能化矿山建设正式启动，8家矿山企业与3家通信运营商签约，通过应用5G通信、工业互联网、大数据、人工智能等信息技术，为当地矿山智能化发展提供关键技术支撑。
记者从中国电信新疆公司了解到，目前该公司已持续在昌吉、哈密、喀什、阿克苏、伊犁、塔城6个地州市推进智能化矿山建设。
2021年，为推动智慧技术与煤炭产业融合发展，自治区发展和改革委员会等八个部门制定了《自治区煤矿智能化建设实施方案》，明确到2022年底，力争建成15个以上智能化示范煤矿；到2025年底，全区煤矿基本完成智能化建设。
杨志勇认为，目前新疆煤矿的智能化建设以远程操作、在线监控、自动控制为主，智能AI算法的应用尚处于探索阶段，只能实现部分智能报警、智能感知，具有典型的多点建设、系统分散的特点，各系统无法实现数据联动与共享是困扰大部分矿山智能化建设的难题。而智能矿山的终极目标是实现无人化，由智能化系统、设备，取代人的思维、逻辑，进行自主决策、自主运行。所以说，目前的煤矿智能化发展，还处于初级阶段，需要大家共同探索与推动。
智能化催生采矿新业态
670米的井下实现5G信号全覆盖，通过系统远程控制，拉着10余节载着矿石的无人驾驶电机车在轨道上平稳运行。在距离哈密市区120公里处，新疆亚克斯资源开发股份有限公司的铜镍矿山内，5G井下无人电机车项目正在试点运行。
“5G井下无人电机车项目是我区通过独立组网实现井下无人电机车的5G创新项目，让井下工人远离尘土飞扬和不安全的采矿环境，保障人身安全和身体健康，提高矿产作业工作效率和安全性。”推进此项目建设的中国电信新疆哈密分公司客户经理冉小云介绍。

徐州矿务（集团）新疆天山矿业有限责任公司智能化管控平台（摄于2020年6月30日）。王永昌摄

新疆幅员辽阔，矿产资源丰富，数字化浪潮推动智能化矿山建设已不局限于现代化煤矿，而是延伸到其他矿山企业，成为其转型发展的关键要素和新动能。
在伽师铜辉矿业智慧选矿调度中心，覆盖选矿全流程的信息化管理平台通过LED屏实时显示选矿各个环节的作业情况。通过智能化建设，企业的选矿回收率提高到95.5%以上，选矿综合能耗降至每吨3千克标准煤，比国标先进值低45.45%。
在矿产资源较为丰富的阿勒泰地区，中国电信新疆公司与阿勒泰正元国际矿业有限公司、哈巴河华泰黄金有限责任公司、新疆鑫旺矿业股份有限公司3家大型矿业公司集中签署战略合作协议，开启“5G+智能化”矿山网络综合体信息化建设新征程，在签署协议的单位中，两家为有色金属开采企业。
“工业互联网技术在矿山企业的应用，具有广阔空间。”杨志勇说。业内人士认为，有色金属矿山开采存在多元素资源共生、环境复杂、安全管理压力大、开采难度递增、用工风险大等特点，这些采矿业务中关键的结构性问题，迫切需要数字化、智能化加以解决。结合全国矿山发展趋势来看，当前采矿业已成为“5G+工业互联网”应用最为广泛的领域之一，采矿活动在形态上将从工业向服务业转变，形成一种全新业态。