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“5G”赋能绿色矿山
——记河南能源焦煤千业水泥5G无人矿山略记
发表时间:2020-10-20 来源:中国矿业报 作者:张嘉林 孟福生

一键启动,轻点鼠标通过屏幕实时观察矿区生产;一键开采,坐在办公室就能实现矿区远程操控;一键解决,优化分析提供最佳生产方案,“5G+”这种‘常态化无人作业、大数据动态分析巡检、远程智能无人操作’的生产模式,目前已成为我们的矿山新的生产模式……谈及5G矿山,河南能源焦煤集团千业水泥党委书记、董事长张新策自豪地说。

随着5G技术步伐的加快,人工智能、万物互联开启了新时代。如何才能让企业搭上5G智能快车,“智”汇高质量发展动能,焦煤集团5G技术应用探索的脚步从未止步……

千业水泥5G无人矿山智能控制信息中心工作人员远程操作矿山生产作业

河南煤监局党组书记、局长严寅初,焦作市委书记王小平,副书记、市长徐衣显先后到焦煤考察调研。各级领导对千业水泥的绿色智能化矿山提出明确要求,要大力推进绿色智能化建设步伐,利用露天智能管控系统及无人驾驶系统,实现远程操作、智能控制,确保企业可持续发展。一次次鞭策和鼓励,给焦煤集团加快无人矿山建设增强了坚定信心和决心。

为达到千业矿山“安全、绿色、智能、高效”的“管、控、营”一体化的目标,通过河南省及市、县(区)各级政府的指导帮扶,以及对行业典型企业的考察调研,焦煤集团按照“全面启动、重点突破”的建设原则“总体规划、分步实施”,全面实现绿色智能无人化开采,合力打造河南省首个安全、绿色、智能、高效的5G无人化矿山项目。

强强联手,为“安全”加码

落实是最有力的担当。2019年11月1日,焦煤集团与中国移动签订了5G战略合作协议。而作为5G矿山的建设单位,千业水泥抢抓机遇、乘势而上,同年 11月,与河南移动公司、华为公司、河南跃薪智能机械有限公司强强联手,将5G技术、无人开采技术应用于石灰石矿山的开采,共同建设河南省首个5G+智能无人开采矿山项目。

据悉,该项目分两期建设,共投入14个5G基站,可实现60台无人车的无人驾驶,13台挖机、10台钻机的5G远程控制,实现露天矿产区铲、装、运的全程无人操作。通过半年多的建设,目前,信息中心大楼、绿色电动集中供风站、纯电动矿用车充电站、矿区智能监控系统等已建设完成,采场主运输道路实现5G信号覆盖,智能挖掘机纯电动智能矿车成功实现重车试运行。

无人操控,安全高效。基于此,根据露天矿山安全生产要求,千业水泥致力打造了生产智能管控系统,该系统的建设将采剥生产计划,配矿作业计划,装、运、卸生产调度以及运输量自动计量统计与管理集成为一体,实现对装、运、卸生产过程的实时数据采集、判断、显示、控制与管理,实时监控和优化调度电动车、挖掘机等设备的运行,实时对采矿生产的数据进行监测及控制,从而形成一种信息化、智能化、自动化的全方位的新型现代露天矿数字化生产管理决策平台,目前,5G+的应用使得作业现场除装卸炸药外,破碎、挖装、运输、监测等全面实现无人化远程操作,真正达到了机械化换人,自动化减人,智能化提效的效果,同时,对于高风险作业的矿区,无人操控可以最大限度地提高生产安全性,实现安全零事故,零伤亡,大大提升了矿山开采的安全性。

多元促动,用好“5G”利器

为最大限度发挥5G技术,真正实现千业矿山无人则安、无人增效的目标,千业水泥利用5G网络超高速率、超低时延的特性和华测/北斗导航系统高精度移动监测技术,智能精准,稳定可靠,提高无人开采设备现场作业的精准度、稳定性,矿区全面实现破、铲、装、运的全程无人远程智能化操作,智能调度系统可将运输车辆自动编组,在线控制车辆的电量、车速、角度、行车、车身横纵向、前后轮等多个状态,对车辆行驶的道路设计无角度限制,行驶路线按照系统程序提前设定的线路执行,实际行驶中路线偏差不超过5厘米。

“现在我们正与河南移动合作将5G+北斗高精度定位技术应用到无人车上,可以将精准度控制在1厘米以内。”千业水泥副总经理郑波表示。

同时,千业矿山大力推行环保节能的发展理念,在矿山内的挖掘机和运输车全部采用无人纯电动车代替,钻机采用纯电动空压机代替传统柴油空压机驱动,可以减少矿山85%的柴油消耗量,每年大约减少二氧化碳排放2.14万吨。此外,无人纯电动运输车的能量管理采用大电流双向逆变能量回收技术,可利用下山能量回馈与上山消耗的能量相互补偿,在车辆制动或滑行时,将动能转化为电能并储存到电池中,达到延长整车使用时间及续驶里程的目的。以年产1300万吨开采量为例,无人开采较传统开采模式每年预计可节省人工成本1000万元;通过电能驱动代替柴油驱动,预计每年可节省材料费1890万元。

绿色为底,为矿山发展“添彩”

千业水泥以“建绿水青山、换金山银山”为目标,有序推进低碳清洁生产,发展循环经济,先后投入资金3000多万元,实施矿山环境恢复治理工程。从采石场到破碎料仓的运输通道,以水泥混凝土形式按照三级公路标准硬化,在降低扬尘的同时减小车辆损耗。生产期间,整个矿区采用喷淋洒水为主、洒水车洒水为辅的抑尘方式,收集的废水经过沉淀池过滤后,重新输送到蓄水池进行二次利用。通过升压水泵、干管、支管及并联喷头的配合工作,有效保持路面整洁、湿润不起尘,防止运输环节的扬尘污染。

在此基础上,复绿工程在矿山平台和运矿道路两旁覆种植土,种植火炬树、扶芳藤、侧柏、地棉、爬山虎等植物,同时为防止平台上覆土流失,沿平台修建浆砌石护坡。草坪采取直接购买和熟土加速草籽生长相结合的方式,充分发挥绿地效益,结合厂区地貌,选择易成活的花草和适合当地气候、环境条件的常绿树种(包括果树),分层分区域种植,形成区域果林,做到疏密适当、高低错落、层次分明、色彩丰富、搭配有序。另外,为保证绿植的成活率,建立统一的喷灌养护系统,并充分利用矿区生产废水,彻底消除废水外排,使矿区最终达到“四季常绿、三季有果”的园林式景观效果。2019年12月,千业水泥被自然资源部纳入国家级绿色矿山名录。

资源与开采环境数字化、技术装备智能化、生产过程可视化、信息传输网络化、生产管理与决策科学化,5G技术成为未来发展的主动脉,千业水泥公司内部高质量发展和工业革命4.0浪潮涌动。

无人矿山、安全矿山、绿色矿山建设,走出了一条发展与生态和谐共存的新路,企业呈现出发展与环保共存、创新与效能共生的新气象,实现了经济效益与生态效益双赢,千业5G无人矿山也成为河南省非煤矿山开采的标杆与样板……□


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