“露天矿具有资源赋存条件好、生产规模大、工艺流程简单、工作场景相对简单等特点,是智能化技术落地应用最适合的场景之一。”一位专家曾表示,与井工矿相比,露天矿更具条件推进智能化建设。
目前,在露天矿智能化建设方面,煤炭企业已取得积极成果。“在这些成果中,无人驾驶是最重要的一环。”专家表示,从安全效益看,实现智能化无人驾驶,将大幅提升矿山安全保障能力;从社会效益看,能够有效解决驾驶员招工难、流动性大的问题;从实现难度看,露天矿山属于封闭道路,相比公共道路交通具有设施障碍少、复杂程度低、车速流动慢的特点,更容易实现无人驾驶。 内蒙古自治区能源局副局长徐义介绍,截至2023年8月底,内蒙古自治区32处露天煤矿已完成国家和自治区部署的煤矿智能化建设任务,无人驾驶车辆达到248台。 露天煤矿智能化建设的快速发展,为保障能源供应提供了支撑。2022年,露天煤矿产量占全国煤炭产量的23.19%。煤炭能源保供以来,全国累计核增产能中,有一半以上产能来自露天煤矿。
发展仍处于初级阶段常态化运行尚有差距,系统智能化还未突破 尽管取得了诸多突破性进展,但露天矿智能化建设仍处于初级阶段,发展还不平衡、不充分。 国家矿山安全监察局有关负责同志表示,目前,尚未建立系统性的矿山无人驾驶技术体系,往往是根据矿山客户要求进行系统配置,产品和服务无法标准化。 算力不足问题仍然突出:无人驾驶车辆定位、高精度环境扫描、地图及时更新、实时数据处理和决策等指令繁杂,特别是对一些突发情况的计算和决策处理,对算力需求高,导致车辆运行速度偏低。 系统智能化还未突破:多数露天矿山的智能化还是以单个子系统智能化为主,生产系统、辅助系统和安全监测系统间还没做到智能决策和联动控制。
“煤矿智能化是按掘进、开采、运输、安全监控等生产环节来逐步实现的,每个环节各有系统,系统和系统间不兼容。现在,需要把这些数据系统、装备系统全部统一起来,才能提高煤矿智能化常态运行水平。”中国工程院院士、中国矿业大学(北京)校长葛世荣表示。 对此,他提出三方面建议。 一要研发构建露天矿智能化系统技术体系,实现露天矿山全系统、全流程和全时域的智能化感控和运维保障。
二要推广应用智能无人化采剥运,解决露天矿山用人多问题。要在采装环节推广应用遥控、远控技术,实现电铲和挖机等设备操作远程化、室内化;在运输环节全面推广应用无人驾驶技术,实现运输作业现场无人化。 三要通过进一步优化露天矿山采剥工艺流程,提升装备可靠性,缩短装载周期,提升卡车运输速度,全面提升无人运输效率。 国家矿山安全监察局有关负责同志表示,要把握重点内容,推进信息基础设施建设、智能穿爆、无人化智能采剥运、智能灾害预警、辅助系统智能化。 要攻关“卡脖子”难题,创新科研组织模式,加快关键技术突破和智能装备研发。
要加快信息化联网,推动边坡灾害、视频监测等数据应联尽联。同时,加大政策支持力度,加快制修订相关标准规范。 “信息基础设施是基础和前提。要提高信息基础设施的可靠性、适用性、经济性。生产辅助系统智能化是重要支撑,要加快露天矿山脏险苦累岗位机器人作业替代,普及水泵房、变电所等固定场所无人值守,推广应用露天矿设备健康状态智能诊断和运维技术。” 上述负责人表示,同时,要推广应用智能爆破设计和布孔等技术,加快边坡和火灾智能监测等技术应用,基于统一的数据编码和通信协议,持续提升监测数据自动采集、风险隐患智能感知、安全态势精准研判和灾害超前治理能力。