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銅陵有色安慶銅礦打造5G+智能礦山側(cè)記

在未來(lái)3年~5年時(shí)間內(nèi)，銅陵有色安慶銅礦將投入2000萬(wàn)元至3000萬(wàn)元進(jìn)行5G+智能礦山建設(shè)，力求以前沿科技為安慶銅礦實(shí)現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展拓新路。截至目前，安慶銅礦總降變電所、壓風(fēng)機(jī)房、井下泵房、地表泵房等4個(gè)先期項(xiàng)目已投入5G技術(shù)應(yīng)用，為礦山智能化全面建設(shè)開(kāi)了一個(gè)好頭。

曾經(jīng)的輝煌

安慶銅礦是一座銅鐵共生的坑下大型礦山，資源保有量豐富。多年來(lái)，安慶銅礦始終堅(jiān)持科技興礦戰(zhàn)略，安全生產(chǎn)一直相對(duì)穩(wěn)定，年處理量保持在115.5萬(wàn)噸。30年前，作為銅陵有色金屬集團(tuán)有限公司主力礦山之一，安慶銅礦有幸被當(dāng)時(shí)的中國(guó)有色金屬工業(yè)總公司選為全國(guó)第一座新模式辦礦的試點(diǎn)礦山，此舉旨在探索一條既要迎頭趕上國(guó)外先進(jìn)礦山辦礦水平，又能符合本國(guó)國(guó)情，避免過(guò)去礦山“人員多，包袱重，管理落后”的弊病，從而真正達(dá)到現(xiàn)代化礦山標(biāo)準(zhǔn)的目的。沐浴著改革開(kāi)放春風(fēng)的安慶銅礦，沒(méi)有辜負(fù)希望，積極發(fā)揚(yáng)敢為人先的勇氣和膽識(shí)，闖出了一條有別于傳統(tǒng)辦礦模式的新路子，并在全國(guó)大力推廣，為中國(guó)有色礦業(yè)發(fā)展做出了卓越貢獻(xiàn)。截至2020年底，該礦已累計(jì)生產(chǎn)銅量22.5萬(wàn)噸，鐵精砂1086.17萬(wàn)噸，實(shí)現(xiàn)利稅45億元。

面臨的困境

經(jīng)過(guò)連續(xù)30年的高效開(kāi)采，這個(gè)資源豐富、曾經(jīng)在國(guó)內(nèi)礦山中具有現(xiàn)代管理前端水平的安慶銅礦，也已經(jīng)步入到了艱難時(shí)期：井下上部資源已經(jīng)逐漸枯竭，深部資源品質(zhì)相對(duì)較差；過(guò)去相對(duì)先進(jìn)的工藝，如今既落后又陳舊，對(duì)生產(chǎn)形成了一定的制約。礦山生產(chǎn)成本逐年呈剛性增長(zhǎng)趨勢(shì)，加上用工人員每年都在老化和減少，當(dāng)年相對(duì)先進(jìn)的管理模式已經(jīng)不再先進(jìn)，反而成為制約礦山下一步發(fā)展的“瓶頸”。這些年，礦山一直在探索一條新的科學(xué)發(fā)展之路，導(dǎo)入了卓越績(jī)效管理模式，實(shí)施了績(jī)效考核和全面預(yù)算管理；對(duì)一些地表和井下設(shè)備進(jìn)行了更新，對(duì)選礦工藝進(jìn)行了改造，并提出了“打造綠色礦山”的愿景等。可是，對(duì)于一個(gè)已經(jīng)步入中年期的老礦山來(lái)說(shuō)，如果僅僅在“肢體”上進(jìn)行“手術(shù)”，而沒(méi)有注入新鮮“血液”，礦山的活力還是不夠，并不能從根本上推動(dòng)礦山實(shí)現(xiàn)科學(xué)可持續(xù)發(fā)展。

對(duì)于將“創(chuàng)新”和“科技”浸潤(rùn)到基因里的安慶銅礦來(lái)說(shuō)，如何實(shí)現(xiàn)新的輝煌，使礦山實(shí)現(xiàn)涅槃，成為一道急切攻克的難題。

新的希望

常言道，機(jī)會(huì)總是給有準(zhǔn)備之人的。一直在尋找“新生”的安慶銅礦終于迎來(lái)了機(jī)會(huì)，且實(shí)實(shí)在在地抓住了這個(gè)機(jī)會(huì)。早在2020年初，由工業(yè)和信息化部、國(guó)家發(fā)展改革委、自然資源部聯(lián)合下發(fā)的關(guān)于《有色金屬行業(yè)智能工廠（礦山）建設(shè)指南（試行）》，給正在經(jīng)歷轉(zhuǎn)型發(fā)展陣痛期的安慶銅礦帶來(lái)了新的希望。

在有色金屬礦山實(shí)施智能化建設(shè)，對(duì)于安慶銅礦來(lái)說(shuō)無(wú)疑是及時(shí)雨。文件下達(dá)到礦山的那一刻，一下子讓安慶銅礦的黨政班子眼睛一亮，他們敏感地意識(shí)到，必須抓住國(guó)家對(duì)5G技術(shù)大力扶持這一關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，只有搭上順風(fēng)船，才能讓安慶銅礦揚(yáng)帆遠(yuǎn)航。為此，該礦成立了以礦長(zhǎng)任興發(fā)為組長(zhǎng)的“安慶銅礦智能化礦山建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組”，全面領(lǐng)導(dǎo)、規(guī)劃、推進(jìn)礦山智能化建設(shè)，組織各方面管理人員和相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員實(shí)施礦山整體智能化的研究、布局和實(shí)施，結(jié)合礦山這些年開(kāi)展自動(dòng)化、信息化取得的一系列成果，按照“因企制宜，注重實(shí)效；整體規(guī)劃，分步實(shí)施”的原則，制訂了《安慶銅礦實(shí)施5G+智能礦山建設(shè)方案》，采取分三步走的辦法，即：引入5G數(shù)據(jù)系統(tǒng)，對(duì)地表和井下生產(chǎn)作業(yè)點(diǎn)全部鋪設(shè)5G線路，讓5G線路在全礦貫通；對(duì)部分主要設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造，由自動(dòng)化向智能化轉(zhuǎn)變；實(shí)現(xiàn)全礦各個(gè)生產(chǎn)流程與5G系統(tǒng)的鏈接，真正實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)化分析，智能化管理。初步《方案》出來(lái)后，他們又邀請(qǐng)礦外相關(guān)專家來(lái)礦對(duì)方案進(jìn)行可行性再分析，最終使方案成形。

按照方案規(guī)劃，安慶銅礦積極與地方移動(dòng)公司接洽，利用國(guó)家扶持政策，盡快引入5G光纖電纜至礦山。2020年8月初，他們與移動(dòng)部門(mén)達(dá)成協(xié)議，礦山地表5G光纖線纜展開(kāi)敷設(shè)。當(dāng)時(shí)，正值炎熱高溫時(shí)節(jié)，為確保工程進(jìn)度，該礦抽調(diào)人力物力協(xié)助移動(dòng)部門(mén)實(shí)施作業(yè)，并通過(guò)協(xié)助掌握相關(guān)專業(yè)敷設(shè)技術(shù)，為后期實(shí)施井下作業(yè)和線路維護(hù)夯實(shí)基礎(chǔ)。在上級(jí)集團(tuán)公司的支持下，安慶銅礦投入數(shù)百萬(wàn)元對(duì)井下5G線路采取雙回路主環(huán)網(wǎng)的技術(shù)展開(kāi)敷設(shè)，將所有主巷道都納入環(huán)網(wǎng)之中。按照井下設(shè)計(jì)思路，對(duì)于所有主要巷道都布置線點(diǎn)，為各個(gè)采場(chǎng)充分利用5G技術(shù)提供便捷，并在每個(gè)巷道設(shè)置預(yù)留接口，為以后新采場(chǎng)的出現(xiàn)和使用提供便利。另外，由于環(huán)網(wǎng)覆蓋到井下各個(gè)區(qū)域，在井下的采礦設(shè)備和運(yùn)輸設(shè)備無(wú)論行進(jìn)到何處都不會(huì)造成盲區(qū)。而采取雙回路主環(huán)網(wǎng)技術(shù)可以確保一旦有一組光纜發(fā)生故障，另一組光纜立即自動(dòng)啟用，不會(huì)造成信息失聯(lián)現(xiàn)象。

2020年9月初，正值雨季，井下水比較大，敷設(shè)線路人員每天都是一身泥濘，但誰(shuí)也不叫一聲苦和累，一心希望盡快將線路高質(zhì)量敷設(shè)好。由于井下巷道復(fù)雜，安全要求高，井下5G線路的敷設(shè)工作主要由本礦選拔的專業(yè)維修隊(duì)伍承擔(dān)。經(jīng)過(guò)前期地表的“實(shí)習(xí)”，他們已經(jīng)掌握了線路敷設(shè)的要領(lǐng)，每天加班加點(diǎn)展開(kāi)作業(yè)。此舉不但加快了進(jìn)度，也節(jié)約了較為可觀的線路敷設(shè)費(fèi)用。經(jīng)過(guò)連續(xù)兩個(gè)月的奮戰(zhàn)，井下線路敷設(shè)完畢。與此同時(shí)，另一項(xiàng)工作也在緊鑼密鼓中進(jìn)行，礦山的調(diào)度指揮中心是礦山的大腦中樞，對(duì)調(diào)度指揮中心進(jìn)行升級(jí)改造，新建了一個(gè)與調(diào)度指揮中心銜接的中央數(shù)據(jù)控制中心，確保5G技術(shù)的數(shù)據(jù)集成和真正得到有效應(yīng)用。

按照在不影響正常安全生產(chǎn)的前提下采取邊干邊試的方法，對(duì)于一些地表和井下的設(shè)備及選礦工藝也多路展開(kāi)了5G技術(shù)的改進(jìn)。僅僅過(guò)了數(shù)月時(shí)間，職工便親身感受到5G技術(shù)的應(yīng)用給礦山帶來(lái)的新變化：過(guò)去，大型進(jìn)口鏟運(yùn)機(jī)在井下出礦時(shí)，沒(méi)有能夠完全發(fā)揮它的功率和功效；如今，安裝上智能裝置后，鏟運(yùn)機(jī)不但效率提高了，安全系數(shù)也大大提高，縱然進(jìn)入危險(xiǎn)的作業(yè)區(qū)域，也能夠智能感知采場(chǎng)的安全作業(yè)狀況，并做出正確的判斷，且在出礦過(guò)程中，一旦發(fā)生險(xiǎn)情，會(huì)自動(dòng)識(shí)別并在最短的時(shí)間內(nèi)判別如何規(guī)避危險(xiǎn)。特別是在僅有5米寬的巷道中行進(jìn)時(shí)，智能系統(tǒng)會(huì)隨時(shí)針對(duì)路況和遇到的障礙等情況作出及時(shí)判斷，大大規(guī)避了井下生產(chǎn)作業(yè)中的安全風(fēng)險(xiǎn)。地表也是如此，壓風(fēng)、通風(fēng)及排水系統(tǒng)噪聲大、環(huán)境相對(duì)較差，對(duì)崗位人員會(huì)有一定傷害，使用5G技術(shù)后，不再需要崗位人員，做到了無(wú)人值守。

5G+智能礦山的初步實(shí)施效果非常明顯，它大大降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，且安全更加有保障，生產(chǎn)效率更高，契合了安慶銅礦崗位人員越來(lái)越少，一些非核心崗位將不可避免地被逐步淘汰，由5G技術(shù)取代。而通過(guò)大數(shù)據(jù)的有效應(yīng)用，井下深部資源品質(zhì)，可采取更加精準(zhǔn)的生產(chǎn)分析和科學(xué)合理的采礦配礦，以及通過(guò)5G技術(shù)提高生產(chǎn)效率等，使生產(chǎn)成本明顯下降，經(jīng)濟(jì)效益明顯增長(zhǎng)。

目前，安慶銅礦先期的礦山智能化生產(chǎn)系統(tǒng)建設(shè)，基本實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)集成和資源數(shù)字化，為整個(gè)礦山的網(wǎng)絡(luò)化夯實(shí)了基礎(chǔ)，再利用3到5年時(shí)間，生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)將得到完善，可充分挖掘數(shù)據(jù)潛在價(jià)值，結(jié)合過(guò)程機(jī)理實(shí)現(xiàn)設(shè)備故障智能診斷、過(guò)程參數(shù)優(yōu)化、生產(chǎn)流程優(yōu)化、數(shù)字仿真優(yōu)化、經(jīng)營(yíng)決策優(yōu)化等，打造出一座具有自感知、自學(xué)習(xí)、自決策、自執(zhí)行、自適應(yīng)的智能化礦山。

安慶銅礦礦長(zhǎng)任興發(fā)自豪地說(shuō)：“從目前來(lái)看，5G技術(shù)的投入雖然較大，但是獲益也會(huì)更大，且是長(zhǎng)遠(yuǎn)的受益，建成5G+智能礦山后的安慶銅礦將實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展?！?/p>

（信息來(lái)源：中國(guó)礦業(yè)報(bào)社網(wǎng)，中林設(shè)計(jì)整理，轉(zhuǎn)載注明出處）