矿山无人驾驶 智能矿山数字化转型的必经之路

科技改变了地下千米的生活，为选矿车间实施精细化管理、稳定选矿指标提供了坚强的保证。因此，数字化转型是实现智能化矿山的必由之路。

一 | 德兴铜矿

德兴铜矿采矿场铁运工段电机车无人驾驶项目正式进入建设阶段，同时电动轮“无人驾驶”项目已在6月进入试验阶段。此举，是矿山在“数字化”转型升级中的又一尝试。

在采矿场铁运工段，2台电机车及控制中心正在实施改造。据该工段段长皮海平介绍，实现无人驾驶的第一步，就是要有“聪明的车”。

电机车需要通过整车拆解、基础制动改装、电气系统换新等10余项改造内容，再安装无人驾驶机载设备配套设施，实现电机车自动放矿、运行、卸矿以及自主避让、自主诊断等操作。

接下来，必不可少的是“灵活的网”。控制中心通过建立整个运输环节融合网络，打造车路协同的车联网，实现铁运系统各个环节的可视化、数字化集中管理，真正达到电机车自动远程控制、精准定位。

项目改造完成后，德兴铜矿将拥有14台无人驾驶电机车，控制中心只需4人即可完成整个铁运系统的放矿、运输及卸矿设备的远程遥控和监视功能，可以完成每天3.8万吨矿石运输量。

 “实现电机车无人驾驶，就是搭建智能管理、智能调度、智能监控为一体的‘智能化’系统。”当前，电机车无人驾驶智能项目雏形初现，想着该项目在年底全线投入运行，皮海平信心十足。数里之外的富家坞采区生产现场，一线员工正操作着电铲与电动轮相互配合作业，随后，电动轮经过盘旋的采区公路，到达卸矿点，这些作业现场也将逐步实现无人化操作。

 去年7月，北斗全球定位系统在德兴铜矿投入应用，信息传输速率成倍提升，低延时、高精度、全方位呈现采区生产状况，采矿设备更是能够达到厘米级精准定位，这些都为电动轮“无人驾驶”提供了技术支撑。

“只有拥有庞大数据网络，才能推进‘无人驾驶’智能改造项目。”采矿场副场长王雪峰介绍，当前，德兴铜矿正开展电动轮“无人驾驶”改造计划，6月份将率先对3台电动轮实施智能化改造。这背后，需要数据、平台以及大量硬件设施的智能集成，需要打通来自人工智能、地图定位、整车改造、路面测试等多个环节。

 “无人驾驶走向实际应用是一个全新的课题，但可以预见的是，在走出了从0到1的距离后，即使前路漫长，终将会不断发展。”在矿信息档案中心主任何奇看来，数字化转型是实现智能化矿山的必由之路。 

二 | 冬瓜山铜矿 

在铜陵有色冬瓜山铜矿，手机在千米井下可以正常上网，负1000米中段运矿实现无人驾驶，地表尾矿库实行全天候在线监测……这一切，是科技让这个矿山变得神奇。

正是科技创新的魅力。近年来，铜陵有色冬瓜山铜矿实现了高质量发展。“十三五”期间，该矿累计生产铜量16.1万吨，实现营业收入73.7亿元。

该矿以亚洲第一深井而著称，是一座井深超千米的大型铜矿。早在2005年，该矿实现负730米井下与地表手机通话，这是CDMA和GSM无线网络技术首次在该矿井下实现无线网络全覆盖，此项井下无线网络信号覆盖工程在全国属首例。现如今，该矿主要生产和运输中段在这里，科技改变了地下千米的生活，矿山深处竟然有如此的美好。

2020年，铜陵有色冬瓜山铜矿在井下1000米中段实现了电机车有轨运输无人驾驶，矿井中隆隆作响的电机车自动运输着矿石，工人们坐在中控室内，四季温度如春。目前该矿正在测试把5G网络应用于矿井下的无人驾驶，通过实时传输视频，更好实现远程控制操作。

该矿井下负1000米、负875米、负460米、负280米中段均有水泵房，每天排水量达万吨以上。以前，各中段排水泵房内设备的运行与管理以及水仓水位的观察，采用人工操作方式，操作过程繁琐、劳动强度大等，不适应现代化矿井管理和智能矿山的建设要求。

铜陵有色冬瓜山铜矿结合生产实际，全力推进井下各中段水泵房排水自动化改造工程，采用工业自动集中控制技术的无人值守系统，以太网将水泵房内水泵机组的运行状态和参数等信息上传到地面控制室，实现该系统的远程视频监控。

据悉，冬瓜山铜矿历经3年合作研究，研发了适应于深井矿山高温、高湿、灰尘密集环境的有轨运输无人驾驶专用设备和通讯系统。该运输方案的系统设计、实施和调试，构建了完整的无人驾驶运输远程遥控系统、机载控制系统、巷道通讯系统、装矿站远程控制系统、转辙机自动控制系统、分区开关远程监控系统等，实现了负1000米中段(62线～64线)全过程的自动化和远程化，实现了矿石无人驾驶电机车运输，同时兼顾到冬瓜山铜矿主运输中段和智能矿山建设其他自动化系统的扩展需求。

立夏时节，崇山峻岭间的冬瓜山铜矿杨山冲尾矿库水质清澈，碧波荡漾，与四周绿意盎然山林风光浑然一体，呈现绿色和谐发展的图景。该矿为落实省应急厅尾矿库安全生产风险监测预警系统建设，对杨山冲尾矿库应进行坝体表面位移、浸润线、库水位、降雨量、视频及干滩监测，采用的在线监测系统是集传感技术、监测技术、数据传输与处理技术于一体，对尾矿库进行实时监测、动态管理，可有效提高尾矿库监管效率，提升尾矿库安全保障水平，有效防范和遏制重特大事故发生。

在巍然屹立的选矿车间，该矿选矿自动化系统不断升级改造工作已接近尾声。该矿原选矿自动化系统由芬兰奥图泰公司设计，现已运行十几年。近年来，因备品备件、软件不断淘汰，维护难度及成本均逐渐升高，该系统已难以适应冬瓜山选矿自动化控制要求。今年初，该矿选矿自动化系统开始进行国产化升级改造。铜精选浮选柱及铜优浮选液位等已实现自动化控制;浮选过程及精矿输送前各取样点的自动取样器已普遍投用。通过选矿自动化系统的不断升级改造，不仅有效减轻职工劳动强度，同时也为选矿车间实施精细化管理、稳定选矿指标提供了坚强的保证。 

三 | 驱龙铜多金属矿

紫金矿业旗下西藏巨龙铜业有限公司将在全球海拔最高矿山驱龙铜多金属矿打造工作区最高海拔5455米、平均5000米的高海拔地区露天矿无人驾驶应用项目。

试点阶段，驱龙铜矿将建立一套包括“车-路-云”协同完整的露天矿无人驾驶运输系统；全面推广阶段则将实现不少于150台矿卡的无人驾驶集群化作业。此次试点，主要的工作区域最高海拔可到5455米，而作为参照，珠峰大本营海拔高度为5200米。

据报道，驱龙铜多金属矿是我国迄今已探明的铜金属储量最大的斑岩型铜矿，已查明铜资源量1036万吨，远景资源量1200万吨以上。而且根据2016年底国家公布的《全国矿产资源规划(2016-2020年)》，驱龙铜多金属矿已成为全国9个国家规划铜矿区之一。

驱龙矿区位于墨竹工卡县西南约20km处，属于冈底斯山脉与念青唐古拉山脉结合部位，地势险峻，切割强烈，且有冰川地貌。整个矿区平均海拔在5000m以上，最高点海拔则达到5519米。矿区向北仅有简易公路可以达墨竹工卡县城，矿区所需工作、生活物资全部外购。

基于对矿区环境和未来企业发展的前瞻思考，紫金矿业及西藏巨龙铜业，对矿区无人化方案进行了战略统筹规划，无人驾驶运输方案是其中重要一环。

来源：安徽经济报