中國首個(gè)高海拔5G 智能礦山

云南迪慶有色金屬有限責(zé)任公司是中鋁集團(tuán)礦山智能化建設(shè)試點(diǎn)單位，近年來在智能化建設(shè)道路上主動(dòng)作為、大膽創(chuàng)新，取得了顯著成效。主要做法如下。

一、堅(jiān)持統(tǒng)籌規(guī)劃，強(qiáng)化頂層設(shè)計(jì)

普朗銅礦海拔3500-4500米，高寒、高海拔，作業(yè)環(huán)境嚴(yán)重缺氧，同時(shí)雨季泥石流風(fēng)險(xiǎn)大、地壓管理難度大，艱苦的條件激發(fā)了普朗人對礦山智能化的渴望和探索，賦予了普朗銅礦通過智能化建設(shè)實(shí)現(xiàn)礦山井下現(xiàn)場少人無人作業(yè)，以數(shù)字化、智能化建設(shè)推動(dòng)企業(yè)加快轉(zhuǎn)型升級高質(zhì)量發(fā)展的內(nèi)生動(dòng)力。普朗銅礦緊緊圍繞“三化四新”（機(jī)械化換人、自動(dòng)化減人、智能化無人，新技術(shù)、新材料、新設(shè)備、新工藝）目標(biāo)，加強(qiáng)礦山智能化建設(shè)規(guī)劃與頂層設(shè)計(jì)。主動(dòng)與行業(yè)知名科研院校、智能化高科技公司合作，對標(biāo)國內(nèi)外智能化建設(shè)標(biāo)桿礦山，以礦石流、信息流、業(yè)務(wù)流、數(shù)據(jù)流為主線，構(gòu)建“一系統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)一平臺”的智能化建設(shè)總體框架：“一系統(tǒng)”是建設(shè)基于“礦石流”的生產(chǎn)工藝全流程融合控制系統(tǒng)；“一網(wǎng)絡(luò)”是構(gòu)建互聯(lián)互通、統(tǒng)一高效、綜合承載的礦山多元融合網(wǎng)絡(luò)；“一平臺”是建設(shè)開放統(tǒng)一的礦山采選一體化智能管控平臺，打破“煙囪”式系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享應(yīng)用。

二、堅(jiān)持分層分類推進(jìn)，數(shù)智賦能生產(chǎn)和安全

普朗銅礦充分結(jié)合普朗實(shí)際，在科學(xué)論證的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步明確了具體實(shí)施路徑，確定了重點(diǎn)項(xiàng)目及工作任務(wù)，細(xì)化了責(zé)任分工，按照既定時(shí)間表、路線圖分層分類有序推進(jìn)。

一是以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺為基座，實(shí)現(xiàn)人機(jī)互聯(lián)互通。普朗銅礦建成了井下5G混合專網(wǎng)，利用5G低延時(shí)、高可靠、廣連接等特性，實(shí)現(xiàn)井下高清語音通訊、高清視頻回傳、無人駕駛應(yīng)用、環(huán)境精準(zhǔn)監(jiān)測，利用5G切片技術(shù)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)環(huán)節(jié)控制和安全監(jiān)測監(jiān)控等各系統(tǒng)安全隔離，在保障通信效率的同時(shí)提升了數(shù)據(jù)安全性。通過建設(shè)統(tǒng)一的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)接口統(tǒng)一、技術(shù)統(tǒng)一、平臺統(tǒng)一，有效降低了網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和運(yùn)維成本。

二是以“自然崩落法”工藝為基礎(chǔ)，推進(jìn)生產(chǎn)全流程智能化。采礦方面，普朗銅礦礦體厚大、傾角近乎垂直、礦巖易崩落，采用“自然崩落法”能夠滿足規(guī)?；_采的要求，有利于大產(chǎn)量低品位礦石資源的高效開發(fā)。

為此普朗銅礦聯(lián)合國內(nèi)有關(guān)科研單位開展基于“自然崩落法”的智能化開采工藝創(chuàng)新，研發(fā)智能放礦軟件系統(tǒng)，建設(shè)地壓智能監(jiān)測、智能通風(fēng)等系統(tǒng)，為超大型地下銅礦山智能高效開采奠定基礎(chǔ)。持續(xù)推動(dòng)設(shè)備大型化、自動(dòng)化、無人化，全礦使用5臺281鑿巖臺車、5臺1354中深孔臺車，1臺鉆孔直徑762mm打孔臺車、2臺自動(dòng)噴漿臺車，配合16臺遠(yuǎn)程操作鏟運(yùn)機(jī)和1臺遠(yuǎn)程破碎臺車出礦，實(shí)現(xiàn)井下采礦作業(yè)全機(jī)械化、出礦作業(yè)無人化，滿足了年產(chǎn)1250萬噸原礦的生產(chǎn)需求，同時(shí)有效解決了泥石流和地壓等難題。

運(yùn)礦方面，采用無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)井下和地面控制中心數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)交互，應(yīng)用電機(jī)車精準(zhǔn)定位、自動(dòng)運(yùn)行、自動(dòng)升降弓及定速巡航技術(shù)，實(shí)現(xiàn)7臺65T有軌電機(jī)車無人駕駛運(yùn)輸。

建設(shè)DCS控制、膠帶縱撕監(jiān)測保護(hù)、橫撕無損檢測、異音智能監(jiān)測、AI雜物識別等系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸膠帶健康狀況全方位監(jiān)測，通過設(shè)備狀態(tài)“主動(dòng)式”智能監(jiān)測，替代傳統(tǒng)的“被動(dòng)式”人工檢修，降低巡檢運(yùn)維工作量。選礦方面，建設(shè)選礦DCS控制系統(tǒng)，磨礦、浮選、濃密智能控制系統(tǒng)和尾礦輸送在線監(jiān)測系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)半自磨智能給礦控制、磨礦運(yùn)行狀態(tài)自動(dòng)感知與智能決策控制，全面提升磨礦指標(biāo)和工藝流程穩(wěn)定性。浮選實(shí)現(xiàn)了藥劑智能調(diào)控、品位回收智能優(yōu)化，從而穩(wěn)定了精礦品位，提高了回收率，降低了藥劑成本。建設(shè)尾礦輸送聯(lián)鎖控制與在線監(jiān)測系統(tǒng)，確保了尾礦輸送協(xié)調(diào)穩(wěn)定。

三是加快人工智能應(yīng)用，提高礦山安全管理水平。充分應(yīng)用人工智能技術(shù)，加強(qiáng)礦山高風(fēng)險(xiǎn)作業(yè)智能預(yù)警管控，重點(diǎn)在井下人員作業(yè)密集場所、危險(xiǎn)崗位推廣應(yīng)用AI智能視頻識別和異音檢測等技術(shù)。針對吊裝作業(yè)、停送電作業(yè)、檢修作業(yè)等場景，通過安裝智能攝像頭等智能終端實(shí)現(xiàn)危險(xiǎn)區(qū)域視頻全覆蓋，實(shí)時(shí)監(jiān)測識別“人的不安全行為”和“設(shè)備的不安全狀態(tài)”，并自動(dòng)采取聲光報(bào)警措施，降低作業(yè)人員誤操作和運(yùn)行設(shè)備誤動(dòng)作導(dǎo)致的事故風(fēng)險(xiǎn)，消除安全隱患，阻止違章行為發(fā)生。通過智能化手段，實(shí)現(xiàn)“重預(yù)防、早發(fā)現(xiàn)、看的見、管的住”的安全管理目標(biāo)。

四是打造數(shù)字孿生礦山，提升智能化集中管控水平。一方面，普朗銅礦以地下礦山生產(chǎn)工藝流程為主線，建設(shè)全流程、全場景、全要素的三維可視化數(shù)字孿生礦山，打通工藝數(shù)據(jù)、設(shè)備數(shù)據(jù)、人員定位數(shù)據(jù)、物流數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)作業(yè)、設(shè)備運(yùn)行三維在線可視化和環(huán)境等安全要素透明化，提升礦山安全管控透明度和管控水平。另一方面，應(yīng)用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)建設(shè)了智慧物流管理系統(tǒng)，通過與數(shù)字孿生智慧運(yùn)營管控平臺對接，實(shí)現(xiàn)企業(yè)采選生產(chǎn)業(yè)務(wù)流程與物流、銷售、結(jié)算等經(jīng)營流程高效一體化管控，大幅提升了企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行效率。

三、智能化建設(shè)經(jīng)驗(yàn)和體會

在智能化建設(shè)實(shí)踐中，普朗銅礦沉淀了“海拔高、追求更高，缺氧氣、不缺志氣”的普朗精神，也有深刻的認(rèn)識和體會頂層設(shè)計(jì)、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、重要場景應(yīng)用的極端重要性。

一是要注重頂層設(shè)計(jì)。金屬礦山生產(chǎn)環(huán)節(jié)多、工藝工序復(fù)雜、涉及專業(yè)面廣，且不同類型礦山賦存條件和開采工藝各不相同，特別是普朗銅礦這樣的高寒高海拔地下礦山，通過智能化減人的需求更迫切，大傾角厚大易崩落礦巖實(shí)施智能化難度大，開展智能化建設(shè)更要有系統(tǒng)性、連續(xù)性和前瞻性，必須在科學(xué)的框架下，做好頂層設(shè)計(jì)，明確發(fā)展目標(biāo)、功能定位、技術(shù)路徑、運(yùn)維模式，才能做到不走彎路，真正取得實(shí)效。

二是要堅(jiān)持創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)。普朗銅礦的特大型貧礦體自然崩落法安全高效開采的成功創(chuàng)新實(shí)踐證明，礦山智能化建設(shè)必須走科技創(chuàng)新的路子，普朗銅礦在與行業(yè)科研院校、科技公司的合作中嘗到了甜頭，真正認(rèn)識到只有通過聯(lián)合科技攻關(guān)才能解決智能化建設(shè)中面臨的難題，大幅提高礦山生產(chǎn)效率，降低采礦成本，提升企業(yè)本質(zhì)安全水平，普朗銅礦先后榮獲中國有色金屬工業(yè)協(xié)會、中國黃金協(xié)會、中國安全生產(chǎn)協(xié)會等多項(xiàng)科技獎(jiǎng)勵(lì)，智能化科技成果的不斷涌現(xiàn)也提升了企業(yè)的核心競爭力。

三是要聚集重點(diǎn)場景。普朗銅礦開展智能化建設(shè)的初心就是要實(shí)現(xiàn)減人增安，把職工從危險(xiǎn)繁重的作業(yè)環(huán)境中解放出來。在智能化建設(shè)過程中，重點(diǎn)推進(jìn)生產(chǎn)過程自動(dòng)控制、井下作業(yè)遠(yuǎn)程操控、危險(xiǎn)崗位裝備替代、固定崗位無人值守，加強(qiáng)人工智能在礦山生產(chǎn)和安全管理等場景的賦能應(yīng)用。堅(jiān)持通過重點(diǎn)場景試點(diǎn)成功再復(fù)制推廣的思路，確保建1個(gè)場景形成1個(gè)模板，實(shí)現(xiàn)從0到1的突破后，再到其它生產(chǎn)工序上實(shí)現(xiàn)從1到N的推廣應(yīng)用，以重點(diǎn)場景智能化帶動(dòng)礦井全面智能化。