矿业作为关系我国经济命脉和能源安全的重要基础产业,其发展水平直接关系到国家现代化建设的进程。近年来,随着全球能源格局深刻调整和新一轮科技创新的蓬勃兴起,智能化已成为矿业转型升级的必由之路。
智能化矿山建设是推动矿业高质量发展的重要引擎。通过应用5G、大数据、人工智能等新一代信息技术,可以实现矿山生产全流程的自动化、数字化和智能化,有效提升矿山安全水平、生产效率和经济效益。同时,智能化矿山建设也有助于推动矿业绿色发展,减少资源浪费和环境污染,实现经济效益、社会效益和生态效益的有机统一。
目前,我国矿业智能化发展已取得积极进展。一批智能化矿山示范项目相继建成投产,为行业树立了标杆。目前,位于董家口经济区的中工际华绿色智能矿山装备产业园项目,已完成全部建设工程,正在办理竣工验收手续,预计今年年底正式投产。该项目专注于研发制造无人驾驶新能源重型卡车,是全球首家研发、生产、制造载重160吨以上无人驾驶新能源矿卡的企业,将在港口、园区物流和干线物流,以及冷链运输、特种物流、露天矿运等领域发挥重要作用。
打造全自动生产线,量产智能矿山自卸车
长13米、宽6米、高4.5米,仅一条轮胎就高达2.6米……走进中工际华绿色智能矿山装备产业园,映入眼帘的是一个庞然大物。绿色的车身加上黑色烤漆面板的前脸,从外观看,这台矿石卡车造型简约、规整,看上去既沉稳大气,又富有科技感。
“我们公司可研发生产载重120吨、160吨、220吨、300吨以及400吨等多种吨位的无人驾驶新能源矿卡,这台是已经组装完成的160吨级无人驾驶新能源矿卡。”中工际华重工(青岛)有限公司办公室负责人董智辉介绍说。
中工际华重工(青岛)有限公司2020年起在董家口产业园投资建设绿色智能矿山装备产业园,打造了一个超10万平方米的工业4.0智慧化厂房,是国内首家以研发、制造、销售新能源纯电动矿山移动设备为主的大型重工企业。
“目前,厂房共有两条全自动智能生产线,达产后每年可实现研发制造大型智能矿山自卸车3300台的产能规模。”董智辉说。
记者看到,已经启动的一条生产线上,一台120吨级矿卡正在组装,工人们忙着焊接车身、装配组件。一个个矿卡零部件通过轨道吊从北侧入口进入装配生产线,顺着自动化轨道依次“上前”,经过几十道自动化组装工序,一辆全新无人驾驶矿卡完成组装、检测,缓缓从南侧出口驶下生产线。
“我们是全球首家推出载重160吨以上无人驾驶新能源矿卡的企业。目前,我们生产的每一种吨位矿卡都有纯电动、天然气增程式、氢气增程式、甲醇增程式、柴油增程式和汽油增程式。”董智辉说。
创新突破关键痛点,助力打造绿色智能矿山
安全事故高发、工作效率低、车辆寿命短、高故障率和高养护成本、高污染高能耗……近年来,全球矿卡运营痛点问题层出不穷,无人驾驶新能源重卡成为破局之道。
据介绍,通过十几年的研发投入与试制,中工际华重工(青岛)有限公司拥有电动矿用自卸车驱动电机、四驱免维护电动自卸车等70多项发明专利。从2011年至2024年,该公司生产的智蚁系列车型,经历了五代产品的迭代升级,在助力打造绿色矿山、智能矿山、安全矿山上优势显著。
“为有效解决传统机械矿山自卸车故障率高、成本高、能耗大等难题,我们突破机械设备行业壁垒,形成超级电容充电快、无发动机、无齿轮传动、无三滤、不受高低温限制等20个独特优势。相对传统燃油矿卡运营成本降低80%、维修成本节省80%、故障率减少80%。”董智辉介绍说。
一辆充满电的新能源矿卡,最多可行驶30千米,在矿山,如果车没电了怎么办?面对记者这一疑问,董智辉笑答:“我们的纯电动矿卡采用的是超级电容技术,能做到大功率快充,只需十几秒到五分钟,就可以达到额定容量的95%以上,充电次数可达50万次。同时,颠覆传统车辆刹车能量浪费,实现了刹车动能回收再利用,在由高处向低处运载的工况下甚至能实现‘永动’运行,边走边充电。”
对于矿区运营而言,矿卡的安全性是确保高效无忧运营的重要前提。关于“安全”这道必考题,中工际华重工(青岛)有限公司可以实现无人驾驶、本地驾驶、远程驾驶三种驾驶模式,其中无人驾驶、远程驾驶可以降低人工成本,并可实现人员零伤亡。
“我们在矿卡尾部装配了毫米波雷达及地面密度检测,在停靠卸载位置时,能扫描检测轮胎附近地面的软硬程度,将结果反馈给系统,经系统对比计算,可避免自卸车在卸载过程中发生事故。”董智辉说。
此外,矿卡所采用的超级电容不会出现液体走漏、冒烟、起火、破裂或爆破的现象,并且充放电时温升十分小,能大大降低安全事故发生率。
服务专班全程跟进,推动项目建设“加速跑”
记者获悉,目前,中工际华重工(青岛)有限公司已经与俄罗斯泽姆泰克公司达成意向合作。“2024年到2026年,公司会进行市场业务渠道拓展,在基地建设规划方面,青岛地区是公司总部,后期我们会在新疆、内蒙古等地以及俄罗斯、美国等国家建立生产基地。”董智辉说。
作为青岛市重点项目,中工际华重工(青岛)有限公司以机械化、智能化、节能化建设为目标,积极打造国家级绿色制造产业园。从开工到投产,董家口经济区管委派出服务专班,持续跟踪协调,第一时间解决项目遇到的问题。
“首先面临的是车辆运输问题,由于车辆属于超宽,在运输或者上高速的过程中受到很多限制,董家口经济区管委积极与高速及相关部门进行协调;在资金需求方面,管委也积极与上级部门沟通,与各大金融机构相互联系,为我们排忧解难。”董智辉说。
绿色智能矿山装备项目是西海岸新区引进的重点智能制造项目,将实现矿山机械智能化、电动化、节能化、无人化,成为支持国家矿山智能化发展的重要支柱项目,为国家实施矿山安全化、智能化发展提供重要装备支撑。
中工际华绿色智能矿山装备产业园项目的建成投产,标志着我国矿业智能化发展迈出了坚实步伐,对于推动矿业高质量发展、保障国家能源安全具有重要意义。相信在不久的将来,智能化将成为我国矿业发展的主旋律,为构建安全高效、绿色低碳的现代矿业体系贡献力量。
展望未来,我国矿业智能化发展前景广阔。我们要抓住新一轮科技创新和产业变革的历史机遇,加快推进矿业智能化转型升级,努力构建安全、高效、绿色、经济、智能的现代矿业体系,为保障国家能源安全、推动经济高质量发展做出新的更大贡献。