作為國內(nèi)數(shù)字化礦山的領(lǐng)跑者，首鋼集團有限公司礦業(yè)公司（以下簡稱“首礦”）探索自動化、信息化技術(shù)已近20年，曾先后被評為“中國礦業(yè)十佳企業(yè)”“中國最具創(chuàng)新力企業(yè)”。近年來，物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)正改變著人們的生產(chǎn)生活方式，首礦也緊跟發(fā)展步伐，邁入加速推進智能礦山建設(shè)新時代。

智能地采

從“地下”走到“地上”

在杏山鐵礦地面生產(chǎn)指揮中心，崗位人員正操作手柄，實現(xiàn)井下電機車遠程裝礦，之后的運輸、放礦環(huán)節(jié)全部為自動運行。這是首礦自主研發(fā)的“電機車無人駕駛”技術(shù)。

首礦選礦廠內(nèi)景

早在杏山鐵礦建立之初，首礦就瞄準(zhǔn)建成“國內(nèi)最先進地采礦山”目標(biāo)，自主探索智能礦山建設(shè)新路子，研發(fā)“十大自動化控制系統(tǒng)”和“六大安全系統(tǒng)”，率先在-180米水平電機車上實現(xiàn)了遠程遙控，將操作崗位由井下狹小的電機車操作室轉(zhuǎn)移到地面寬敞明亮的主控室，最大限度減少井下作業(yè)人員。

首礦“電機車無人駕駛”技術(shù)以高穩(wěn)定性、安全性優(yōu)勢，先后入駐酒鋼西溝礦業(yè)、紫金礦業(yè)、廈門鎢業(yè)、山東黃金等多個地采礦山。2016年，首礦承攬中鋁云南普朗銅礦井下運輸電機車無人駕駛項目，自主研發(fā)了國內(nèi)最大的井下運輸變頻機車（65噸）控制系統(tǒng)，使普朗礦無人駕駛運輸系統(tǒng)躋身國內(nèi)同行業(yè)領(lǐng)先地位。

首礦將“無人”“少人”理念貫穿于地采生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)。一是從地采爆破源頭出發(fā)，引進先進的爆破設(shè)計軟件，實現(xiàn)布孔設(shè)計智能化；二是引進國內(nèi)首臺電腦采礦鑿巖臺車，升級改造穿孔臺車操控系統(tǒng)，實現(xiàn)爆破穿孔作業(yè)自動化；三是自主研發(fā)地下礦山回采裝藥臺車，徹底將職工從繁重的裝藥作業(yè)中解放出來，實現(xiàn)裝藥工藝精準(zhǔn)化；四是自主開發(fā)“爆破技術(shù)管理平臺”，實現(xiàn)爆破管理信息化。以此為基礎(chǔ)的爆破“四化”管理，不僅使掘進循環(huán)進尺和回采爆破效率分別提升25%和23%，而且減少了1/3井下爆破作業(yè)人員，爆破勞動效率提升40%。該項目獲國家級企業(yè)管理現(xiàn)代化創(chuàng)新成果二等獎、中國最佳管理創(chuàng)新實踐獎，為行業(yè)提供了可借鑒的地采爆破管理模式。

截至目前，首礦杏山鐵礦采礦作業(yè)已基本實現(xiàn)全過程自動化控制，職工總數(shù)較建礦初期精簡200多人，減少25%井下操作人員；先后被評為“國家地下金屬礦山數(shù)字化建設(shè)示范工程”，“機械化換人、自動化減人”全國示范礦山。首礦“露天轉(zhuǎn)地下高效轉(zhuǎn)型建設(shè)大型數(shù)字化地下金屬礦山的研究與實踐”成果，獲國家科技進步二等獎。

智能管理

從“人管”變?yōu)椤爸枪堋?/strong>

作為國內(nèi)最早上線ERP系統(tǒng)的礦山企業(yè)，首礦致力于用信息化推進企業(yè)智慧管理進程，實現(xiàn)管理精細化、控制智能化、決策支持數(shù)據(jù)化。

“本次注油300升，相關(guān)信息請您核實。”司機在油庫完成加油后，只需在工作人員的防爆手持機上錄入用戶名及密碼，確認本次注油數(shù)據(jù)，注油信息就可以通過阿里云自動上傳到首礦燃油管控系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。這是首礦自主研發(fā)的“燃油數(shù)據(jù)采集”APP，實現(xiàn)了燃油基礎(chǔ)數(shù)據(jù)自動采集不落地，數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析由紙質(zhì)臺賬轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)據(jù)實時采集，為全能源管控提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支撐。

目前，首礦已建設(shè)私有云平臺，自主開發(fā)30多種信息化產(chǎn)品。這些信息化技術(shù)，正以加速度變革著首礦的管理方式。

現(xiàn)場“無人”管理。首礦搭建起智能計量平臺，開啟物資計重?zé)o人時代。在建材銷售汽車衡上，實現(xiàn)了全流程無人操作計量，集成銷售訂單、規(guī)范計量流程、防范計量風(fēng)險的同時，通過手機APP為各方提供便利，實現(xiàn)增業(yè)務(wù)不增人，提高過磅效率70%。

設(shè)備“終身”管理。首礦開發(fā)電機全壽命管理、總成件管理、設(shè)備潤滑管理、物資終身管理等系統(tǒng)，實現(xiàn)備件物資從采購入庫到報廢全過程追蹤。一旦設(shè)備出現(xiàn)指標(biāo)異常，技術(shù)人員第一時間可進行維護，確保設(shè)備長周期穩(wěn)定運行。

安全“預(yù)警”管理。首礦自主開發(fā)的特種設(shè)備安全管理、隱患排查與安全生產(chǎn)預(yù)警等系統(tǒng)，通過大數(shù)據(jù)分析薄弱環(huán)節(jié)，有的放矢開展安全管理。建立風(fēng)險防控系統(tǒng)，對公司生產(chǎn)生活各環(huán)節(jié)進行全面辨識，根據(jù)辨識結(jié)果開展風(fēng)險防控，全面降低安全隱患，遏制安全事故發(fā)生。

用能“經(jīng)濟”管理。開發(fā)能源管控系統(tǒng)，使水電結(jié)算實現(xiàn)模塊化和日結(jié)算。通過經(jīng)濟用能分析，讓每一滴水、每一度電的使用都可追溯，提升管控效能。2019年，首礦耗能總量較2014年降低43.86%。

與此同時，首礦還推進特色技術(shù)產(chǎn)品化，打造首礦智能礦山品牌，助推國內(nèi)冶金礦山行業(yè)智能化進程。其中，自主開發(fā)的安全風(fēng)險四色圖管理項目，將山西省壽陽縣100多家企業(yè)安全生產(chǎn)情況納入系統(tǒng)，實現(xiàn)了企業(yè)安全生產(chǎn)等級的動態(tài)管控。

智能建設(shè)

用科技改變傳統(tǒng)

2019年以來，首礦聚焦創(chuàng)新提效、加快資源接替，協(xié)同發(fā)展礦產(chǎn)主業(yè)、資源綜合利用產(chǎn)業(yè)等相關(guān)產(chǎn)業(yè)，筑牢企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展基礎(chǔ)。

聚焦智能礦山建設(shè)。首礦成立智能采礦、智能選礦、智能運輸專項課題組，形成“目標(biāo)+需求”雙軌驅(qū)動模式，搭建智能礦山整體架構(gòu)，加速智能礦山建設(shè)。

打造“5G+電機車無人駕駛”新技術(shù)，讓采礦更智能。“系統(tǒng)傳輸時延小于10ms、單節(jié)點接入速率大于100Mbps，可靠性99.999%”，這組數(shù)據(jù)成為首礦打通“5G+電機車無人駕駛”技術(shù)鏈的新記錄。

“一鍵啟停+無人值守”，讓選礦更智慧。首礦力求用科技改變傳統(tǒng)，92項智能選礦等數(shù)學(xué)模型研究課題，提升了智能化應(yīng)用水平。建立“智能選礦”系統(tǒng)，實現(xiàn)選礦全流程“專家”控制運行，提升指標(biāo)穩(wěn)定控制能力。2019年，首礦精礦粉制造成本在規(guī)模以上礦山企業(yè)排名第三。

調(diào)度指揮一張圖，讓運輸更高效。自2019年以來，首礦依托自動化、信息化技術(shù)，采取調(diào)度集中管控、道口遠程控制、遙控機車等技術(shù)手段，不斷推進智能化減人，北區(qū)鐵路運輸能力提升41.66%。

在未來的發(fā)展過程中，首礦將用“智慧之鑰”打開高質(zhì)量發(fā)展之門，邁向高質(zhì)量發(fā)展新征程。

來源：中國礦業(yè)報