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智慧矿山,未来的必由之路

 

科技兴安  加入时间:2019-08-20 01:28  点击:499   回首页

近年来,矿难频繁发生。6月19日山西一煤矿发生冒顶事故,6人遇难;6月27日刚果矿区塌方,39人死亡;7月31日贵州毕节煤矿瓦斯爆炸,6人死亡;8月2日唐山矿井矿难造成6人死亡......据不完全统计,今年1月至今我国各类矿山事故已经让157个鲜活的生命离开。每年中国都有成百上千的工人死于矿难,血肉之躯对上矿难根本逃无可逃,而且人工开采的传统方式效率极低,因此各矿企亟待一种新型的采矿方式。

所幸,数字化的时代来临也给采矿业指出未来的道路——智慧矿山。

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智慧矿山一路走来

智慧矿山是指采用现代高新技术和全套矿山自动化设备等来提高矿山生产效率和经济效益,通过对生产过程的动态实时监控,将矿山生产维持在最佳状态和最优水平。新型数字化技术能够帮助传统采矿企业在生产供应链、设备管理、工业生产系统、新员工培训等环节实现提升,以优化管理、提升效率、节省成本,从而推动整个行业的持续发展。

2010年,智慧矿山概念从发达国家传入我国,随即在我国矿业界引起极大震动。

中南大学教授、博士生导师周科平认为,21世纪的矿业,就是要构建一种新的智能模式,实现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。

矿业企业“智能化”高速发展

2012年,陕煤化集团红柳林矿建成了国内首个智能化采煤工作面,初步实现了“工作面有人巡视、无人操作”的工作模式。

2018年3月,世界首套8.8米超大采高智能工作面、国内首个数字矿山示范矿井和世界首个智能煤矿地面区域控制指挥中心,在国家能源集团神东煤炭集团上湾煤矿建成投运。这也是我国高端采煤装备国产化进程中的一项重要突破。

目前,国内各大矿区都在推进智能化采煤工作面建设:兖矿集团成功研发1米以下薄煤层自动化安全高效开采成套技术装备与生产工艺;山东能源枣庄矿业集团的11个采煤工作面、陕煤化集团黄陵矿业公司所属4对矿井全部实施了智能化开采,形成了薄煤层、中厚煤层到厚煤层智能化开采的全覆盖……

据统计,我国煤炭行业已经建成了100多个智能化采煤工作面,实现了地面一键启动、井下有人巡视、无人值守。

政府鼎力支持

2016年,原国土资源部发布《全国矿产资源规划(2016~2020年)》,明确提出未来五年要大力推进矿业领域科技创新,加快建设数字化、智能化、自动化矿山,大力发展“互联网+矿业”。

2018年5月1日,国家标准《智慧矿山信息系统通用技术规范》(GB/T34679-2017)正式颁布实施,标志着我国智能化矿山建设已开始真正落地。

今年年初,国家煤矿安全监察局发布《煤矿机器人重点研发目录》,明确将大力推动煤矿现场作业的少人化和无人化。相关规划明确,到2020年,我国将建成100个初级智能化示范煤矿,2025年全部大型煤矿基本实现智能化。

“智慧矿山是新时代对矿山人提出的新要求,建设信息化、数字化、智能化、无人化的现代化矿山,不仅是党和国家交给矿业人的政治任务和目标,也是现实环境的要求。”青岛中鸿重型机械有限公司董事长宁晓峰表示。

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智慧矿山的三头六臂

从技术的角度来看,智慧矿山就是矿山数据的实时获取、数据通信和集成、智能化数据处理及而向需求的智能化服务。主要包括以下关键技术:

空间信息技术

以测绘、遥感、全球定位导航技术、地理信息系统为基础的空间信息技术将实现矿山信息采集和处理的实时化、自动化、智能化。

智慧矿山建成,矿山全貌将一览无遗!

云网融合技术

云网融合是将物联网和云计算相融合的全新理念。物联网是将射频识别、红外感应器、全球定位系统、三维激光扫描仪等信息传感设备与互联网连接起来,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

这种技术将实现远程爆破、开挖、选矿、采矿、运输等复杂操作。

数据挖掘技术

随着智慧矿山各种类型海量数据的获取和集成,从矿山数据库中挖掘知识成为智能服务的一个瓶颈问题。从海量数据中提取有用的知识,基于此建立决策支持和智能服务的专家系统,是实现智慧矿山的关键技术。

采矿过程中有任何意外,计算机分析最好的解决方案,一键解决!

三维模拟和虚拟现实

借助虚拟现实、三维模拟和人工智能技术建立起来的矿床模型、采矿模拟、地下矿井仿真、井下围岩力场仿真等,能够实现矿井上下三维实体及景观的计算机动态显示,帮助矿山企业了解矿体形态、构造,模拟地下矿井火灾场、井下围岩力场和地下矿井水灾场,实时跟踪监控矿井人员,为矿山决策和工程计算提供功能服务。

这项技术能帮助你在采矿前就能预知采矿会出现的所有情况,助你未雨绸缪!

智能采矿和服务技术

智慧矿山需要智能采矿技术理论的支持,包括无人采矿技术、井下勘探与物探技术、井下快速定位与自动导航技术、地下矿井人员定位技术、自动化指挥调度系统等。

智慧矿山不仅提供矿山数据帮助,还能提供智能服务变,为你提出最优采矿路线、最优开挖点等!

安全保障体系

矿山生产(特别是地下开采)有许多难以探测和预计的危险,如瓦斯爆炸、塌方等事故隐患,严重威胁人身安全。

智慧矿山以严格规范的管理、先进的技术真正实现无人员失误、无机器故障、无系统缺陷、无管理漏洞(“四无”)的人、机、矿山和管理高度融合的矿山安全目标。

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智慧矿山,未来能有多智慧?

科学技术的发展日新月异,很多东西都会随着时间的推进不断进化。如今最热门的5G、VR等技术已经不断武装智慧矿山了。

5G

在6月25日MWCS期间召开的"5G is ON峰会"上,包钢(集团)公司副总经理兼包钢股份董事长李德刚,详细介绍了包钢集团在5G条件下的智慧矿山建设项目情况。"包钢正在逐步实现5G技术下的智慧矿山蓝图,运用于运矿车辆无人驾驶、无人机测绘地理信息、矿山生产调度监控,以及5G技术支持的无线数据传输等各个领域。"李德刚表示。

5G是怎么改变智慧矿山的呢?首先,从工业控制的角度看,引入网络时延小于20毫秒的5G技术以后,矿山控制将更快更及时!

其次,随着网络速度的加快,许多工业互联网应用场景将得到改变。因工业互联网对时延的要求非常高,之前很多远程检测和遥控的场景必须通过有线网络实现。例如:在工业现场存在大量移动设备和转动部件,对其检测或控制时采用有线网络就会受到限制或非常困难。而5G时代的到来,可以通过移动网络实现检测或遥控数据的传输,彻底解决了有线传输的困难问题,采矿控制进入无线时代!

VR

在智慧矿山中,VR虚拟现实技术可以通过在虚拟环境中的模拟实训,大幅降低在真实环境中操作的错误,从而提高安全水平以及应对安全事故的应急处置能力。

VR虚拟现实技术应用将大幅提升生产力,创造巨大经济价值。从而促进矿山行业可持续发展。VR技术走进矿业行业,让矿山更智慧、更安全。

未来,三维地图科技、X射线衍射科技的利用、轨道系统自动化、重新设计挖掘机、仿真模拟器、环境友好型矿石开发技术、隧道掘进自动化等一系列的黑科技会给智慧矿山带来巨变!

从目前情况来看,我国的智慧矿山建设仍有很多亟需完善的地方,第一是机械化特征。人工管理机械化手段,作弊和管理不完善,采用自动化生产和矿山生产设备仍旧不能全面普及。第二,矿山企业管理者对互联网矿山意识度不够,信心不够强大。第三,矿区生产环境复杂,矿山开采难度大。第四,矿山企业普遍存在重视程度不够、信息化和智能化投资不足、复合型人才缺乏。

最后,小矿真心期待智慧矿山能真正实现信息化、数字化、智能化、无人化。不仅能提高采矿效率,也能实现绿色采矿、安全采矿!