智能采矿 实现安全生产高效
2025-9-19 10:41:31 点击：
走进首钢马城矿业单体设备智能操控中心，在明亮的操作室内，控制台前的操作人员正在注视井下情况。屏幕上，井下巷道的实时画面清晰铺展，电机车运行速度、实时位置等参数一目了然。无需过多动作，只需在操作台上下达指令，位于数百米井下的电机车随即能沿着预设轨道平稳穿梭，整个过程流畅有序。
“在地面就能掌控电机车运行，让电机车定位准、运行稳，这在以前想都不敢想。”该矿提升作业区电机车司机杨栋梁望着屏幕里平稳作业的电机车说，“技术一升级，我们不用再下井了，工作效率也跟着提了上来，变化真是太大了。”
优选先进设备，筑牢采矿基础。按照大型化、系列化的原则，该矿精心选取行业一流主体设备，以达到台时效率最优。该矿购置了E70大直径深孔凿岩台车、DL421中深孔凿岩台车、18吨遥控铲运机、混合动力55T电机车等进口设备31种402台套，其中14种281台套为国内首次使用。这些先进设备的投入使用，为提升矿山生产效率和安全水平提供了基础保障。
地表远程操控，实现井下少人减人。依托井下5G网络，该矿大力实施“机械化换人，自动化减人”战略，中深孔凿岩台车、18吨铲运机等井下采矿设备已实现地表远程集中操控。对比传统矿山建设模式，该矿各类设备远程操控精度达90%以上，减少下井人员217人，极大地提高生产安全水平。
电机车地表远程放矿，助力经济高效。该矿工作人员可远程操控电机车运输作业，实现机车精准定位，远程装矿、自动卸载站卸车；通过设计3‰轻微坡度的矿车运行路线，使空车上坡，重车下坡，降低能耗7.5%；系统自动生成铲运、装卸拉运计划，指挥铲运机和电机车联动运行，实现安全高效经济运行。
融合通信，畅通井下信息渠道。该矿建设井下融合通信系统，实现井下5G信号全覆盖，并同步部署有线电话与应急广播系统；通过“光纤+无线”混合组网，实现井下上下盘沿脉、穿脉全域覆盖，确保手持终端、有线电话和手机三类设备无缝互联，不同制式终端可双向通话，应急广播指令可实时推送至所有接入设备，可分级分区精准推送，联动触发应急通话，满足了井下复杂环境下的全天候通信需求，为矿山安全生产和应急管理提供了可靠的通信保障。
此外，该矿主井提升系统实现无人全自动运行，副井提升系统实现电梯式自助运行，通风机实现地表远程集中控制、按需通风，排水系统也实现了智能运行。
“黑灯选厂” 实现选矿智能运行
与人们对选矿厂“人员穿梭、机器轰鸣”的固有印象不同，首钢马城矿业选矿系统内不见传统选矿场景里穿梭的操作人员，只有球磨机、高压辊磨机等设备按既定流程平稳运转。而在该矿生产指挥中心，大屏幕上则实时显示着原矿输送速度、矿浆浓度、精矿品位等关键数据，已经应用的选矿专家系统正根据实时参数自动调整设备运行状态，让“黑灯选厂”的智能运行场景在笔者面前生动呈现。
“与传统的公路、铁路运输方式不同，我们利用长距离精矿输送管道，可一站式将矿浆从首钢马城矿业输送至迁安大石河铁矿终端站，规避了公路货车、铁路机车的燃油消耗，大幅降低了碳排放。”该矿选矿作业区区长张云刚向笔者介绍。
首钢马城矿业以全流程高度自动化、智能化、无人化生产为目标，积极响应国家智能制造战略，强化产学研合作，积极探索选矿“黑灯工厂”建设，通过将人工智能、数据治理与选矿工艺深度融合，打造选矿全流程“无人值守+智能决策”示范工厂，推动选矿系统向数字化、智能化转型。首钢马城矿业主要通过基础自动化建设、全流程一键经济启停、全流程自主调控、全流程智慧分析及决策进行分步规划，实施关键点位智能精准管控，实现选矿全流程智慧运行。
基础自动化建设提供数据支持。该选矿系统配置包括在线粒度仪、矿浆流量计、浓度计等先进在线检测仪表244台（套），同时以球磨机、立磨机、高压辊磨机为代表的单体设备设计初期已具有故障诊断和预警功能，配置通信接口，控制系统和智能分析系统能够随时获取产线运行实时数据，为决策调整提供数据支撑。
全流程一键经济启停、自主调控。该选矿系统通过“监测各设备人工调整频率次数—总结操作规则—分析影响因素—形成自主调控模型”，使用神经网络、模糊理论等控制算法，建立约90余个自主调控模型，将单班单设备人工调整次数由几百次降至几次；在关键工序点位建立设备运行参数与监测数据设定值连锁数学模型，自主开发恒功率、恒液位等自调节自适应控制系统，杜绝人工干预，为生产流程的持续性和稳定性提供优质技术保障。
全流程智慧分析与决策。该选矿系统与东北大学合作，建设选矿厂智能决策系统，集成在线粒度检测、流程负荷与AI算法，构建“数据采集—知识库推理—动态调控”闭环；通过实时解析矿石性质、设备运行参数及生产指标，形成最优调整方案，下发至DCS系统（分散控制系统）执行；在保证精矿品位合格前提下，实现选厂经济效益最大化，使选矿生产全流程达到“无人化”智慧分析、决策水平。
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