本報通訊員 何濤
當前，計算機、定位、通信和自動(dòng)化等技術(shù)的高速發(fā)展，深刻影響和改變著(zhù)傳統的采礦業(yè)，推動(dòng)采礦業(yè)由經(jīng)驗型、傳統型向科學(xué)型、智能化的方向發(fā)展。本鋼集團兩座大型礦山歷經(jīng)十余年，在打造智能礦山的路上奮力奔跑、勠力攻關(guān)，使本鋼礦業(yè)生產(chǎn)呈現安全、高效、低耗的良好局面。
筆者了解到，智能礦山建設給本鋼礦業(yè)南芬露天礦生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理帶來(lái)了很大變化， 各種指標不斷刷新紀錄。其中，今年1月~5月份變動(dòng)成本降低1607萬(wàn)元，完成采剝總量3927.30萬(wàn)噸，超計劃423.80萬(wàn)噸，達到計劃的112.10%。
南芬露天礦：
成功建設一個(gè)龐大的系統工程
“智能礦山建設是一個(gè)典型的多學(xué)科技術(shù)交叉的新領(lǐng)域，涵蓋了礦山企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的全過(guò)程，既包含了GIS（地理信息系統）概念的特征，也包含了一般加工企業(yè)ERP（企業(yè)資源計劃）概念的特征?！?月20日，本鋼礦業(yè)南芬露天礦生產(chǎn)技術(shù)室工程師趙鑫對筆者說(shuō)。
南芬露天礦智能礦山建設的基本框架包括以地質(zhì)信息為基礎，開(kāi)發(fā)包括地質(zhì)、測量、采礦規劃、境界優(yōu)化、爆破設計、邊坡控制等內容的GIS；以提高自動(dòng)化水平為目標建立的生產(chǎn)過(guò)程控制系統；能變革管理、整合資源的ERP。該框架的設計旨在實(shí)現礦山生產(chǎn)、安全、經(jīng)營(yíng)與管理各個(gè)環(huán)節與生產(chǎn)要素的科學(xué)化管理，使礦山企業(yè)生產(chǎn)安全、高效且低耗。
此外，該礦還以?xún)炔烤W(wǎng)站為依托，以OA（辦公自動(dòng)化）為核心，以科室、作業(yè)區信息化為基本單元，開(kāi)發(fā)成本管理系統、生產(chǎn)查詢(xún)系統等管理軟件，實(shí)現全礦山網(wǎng)絡(luò )化管理；利用各種系統提供必備的接口實(shí)現數據交換，最終在露天礦內部網(wǎng)站形成報表，實(shí)現信息共享，切實(shí)提高了南芬露天礦的信息化管理水平。
截至目前，南芬露天礦不僅組建了覆蓋全礦區的計算機網(wǎng)絡(luò )和通向各作業(yè)區的ERP光纖網(wǎng)絡(luò )，還建立了南芬露天礦數字地質(zhì)模型，開(kāi)發(fā)了配套軟件，并分別與北京科技大學(xué)、中國礦業(yè)大學(xué)開(kāi)發(fā)了爆破設計與模擬系統軟件、邊坡安全監測預警系統。趙鑫介紹，修改和優(yōu)化爆破設計能夠有效地提高爆破質(zhì)量，降低爆破成本，而位移監測、滑動(dòng)力監測、遠程視頻監控則可以對滑體進(jìn)行監測，做出科學(xué)預判。
近幾年，南芬露天礦還建立了GPS（全球定位系統）智能調度系統，有效地提高了采裝與運輸效率。該系統可以對生產(chǎn)移動(dòng)設備及生產(chǎn)現場(chǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監控，通過(guò)對裝、運、卸生產(chǎn)過(guò)程的數據進(jìn)行實(shí)時(shí)采集、判斷、顯示、控制與管理，自動(dòng)實(shí)現各種生產(chǎn)資源的合理配置利用。
趙鑫告訴筆者，智能礦山建設給南芬露天礦生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理帶來(lái)了很大變化，各種指標不斷改善，也為本鋼各大礦山及相關(guān)廠(chǎng)礦的數字化、信息化、現代化建設指明了方向。
歪頭山礦：
信息化和自動(dòng)化建設雙管齊下
近幾年，本鋼礦業(yè)歪頭山礦大力推進(jìn)信息化和自動(dòng)化建設，成效顯著(zhù)。
在信息化建設方面，2019年，本鋼礦業(yè)歪頭山礦的智能團隊開(kāi)發(fā)了采用無(wú)人機探測礦山地表信息的GIS數字開(kāi)采系統。該系統將歪頭山鐵礦的地質(zhì)屬性數字化并建立三維實(shí)體模型，將礦山的月計劃以及爆破、測量、地質(zhì)、驗收業(yè)務(wù)匯總到一張圖上，打造出一套以數字化勞動(dòng)對象為依托的生產(chǎn)管理系統。通過(guò)這一平臺，地質(zhì)人員可以從中認識礦體的分布規律，確定礦山生產(chǎn)規模，還可以拓展實(shí)現年計劃管理、質(zhì)量配礦管理、生產(chǎn)指揮智能優(yōu)化調度管理。
2019年，為了解決人工抄表工作量大、容易出錯和后期電量統計、分析不準確等問(wèn)題，歪頭山礦還開(kāi)始了三級計量系統（一期）的建設。該礦將馬耳嶺高壓室、二高壓室、四高壓室、牽引變電所的電表全部更換為帶有485接口的電表，對28個(gè)室外變壓器、26臺移動(dòng)設備加裝電表，同時(shí)將選礦作業(yè)區1號高壓室、馬選作業(yè)區高壓室的電表數據接入網(wǎng)，進(jìn)行電能數據分析統計；對49個(gè)流量計量點(diǎn)加裝流量計，對流體數據進(jìn)行數據分析統計。該項目的建設，實(shí)現了礦山能源（電能、流體）管理的信息化，明確了各工序及成本中心的能源消耗數據，有助于降低生產(chǎn)成本、提高經(jīng)濟效益。
2020年，該礦完成對GPS卡車(chē)調度系統的整體升級，在采掘和運輸設備數量一定的情況下，該系統實(shí)現對卡車(chē)、電鏟、鐵路機車(chē)等設備生產(chǎn)運行情況的管理管控，提高礦山安全生產(chǎn)和科學(xué)管理水平。
在自動(dòng)化建設方面，始建于2016年12月的采場(chǎng)礦石破碎皮帶運輸系統是計算機和PLC（可編程邏輯控制器）或DCS（分散控制系統）集成一體化的核心控制系統，主要應用于破碎機、主機電機、油泵站、高壓柜、皮帶機等現場(chǎng)設備的檢測及控制。該系統既可以實(shí)現全程聯(lián)鎖自動(dòng)操作和報警，又可以實(shí)現逆料流方向安全啟動(dòng)、順料流方向按控制要求停止甚至危險急停等。
運輸鐵路信號微機聯(lián)鎖控制系統自2007年改造至今，共完成16所站場(chǎng)改造。該控制系統替代了6502電氣集中以安全型繼電器作為控制單元的電路形式，采用計算機技術(shù)、電力電子開(kāi)關(guān)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)與聯(lián)鎖計算機相結合的方式，完成了計算機聯(lián)鎖系統的末級控制和采集功能。此外，該系統執行單元采用控制監測一體化的方式，實(shí)現了微機監測系統對現場(chǎng)信號的采集、控制、調理與處理功能，一方面為進(jìn)一步保證行車(chē)安全和提高行車(chē)效率創(chuàng )造條件，另一方面也使鐵路行車(chē)控制與管理進(jìn)入了一個(gè)以信息化為基礎、以智能系統為標志的新時(shí)代。
選礦磨機集中控制系統于2018年4月改造完成并投入運行，主要包括13臺自磨機系列和9臺球磨機系列。該系統以IPC（進(jìn)程間通信）+PLC與工業(yè)以太網(wǎng)的控制形式，綜合應用傳感器技術(shù)、電子技術(shù)、自動(dòng)化選礦技術(shù)和自動(dòng)化設備，對選礦生產(chǎn)設備狀態(tài)和選礦生產(chǎn)流程狀況實(shí)行監測、模擬和控制，適當減少了一線(xiàn)人員配置，并且使一線(xiàn)操作人員的工作由以手工操作為主變?yōu)橐匝惨暈橹?。不僅如此，該系統還穩定了生產(chǎn)工藝流程，在提高設備效率的同時(shí)，保證了產(chǎn)品質(zhì)量和工藝過(guò)程的技術(shù)經(jīng)濟指標的穩定，增強了企業(yè)在市場(chǎng)經(jīng)濟中的競爭力。
如何讓礦山更智能？
智能礦山建設，是實(shí)現礦山企業(yè)安全生產(chǎn)、提高市場(chǎng)競爭力的有效手段，是實(shí)現礦山企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的必由之路。
據了解，西方發(fā)達國家從上個(gè)世紀60年代就開(kāi)始研究數字化、智能化開(kāi)采技術(shù)，為了在采礦行業(yè)中拔得頭籌，先后制訂過(guò)“智能化礦山”“無(wú)人化礦山”等發(fā)展規劃，在自動(dòng)開(kāi)礦、自動(dòng)化系統應用方面已經(jīng)達到先進(jìn)水平。近年來(lái)，隨著(zhù)我國的重視和扶持，國內部分大中型礦山企業(yè)智能化水平也在不斷提升。
筆者認為，讓礦山更智能，需不斷完善科技創(chuàng )新機制。在智能礦山建設上，只有不斷提高科技創(chuàng )新能力和工序工藝智能化水平，才能打造出生產(chǎn)高效、管理協(xié)同、綠色經(jīng)濟可持續發(fā)展的智能礦山。為了激勵創(chuàng )新，本鋼礦業(yè)每個(gè)單位或部門(mén)每季度至少申報2~3項創(chuàng )新成果，季度末進(jìn)行評比；定期對創(chuàng )新應用進(jìn)行現場(chǎng)觀(guān)摩與驗收，對獲獎創(chuàng )新成果的創(chuàng )新舉措、實(shí)用效果等在全礦進(jìn)行推廣應用；將創(chuàng )新成果與創(chuàng )先爭優(yōu)評比、干部選拔任用掛鉤，并充分發(fā)揮好薪酬的激勵作用。
讓礦山更智能，需打造人才礦山。美國“鋼鐵大王”安德魯·卡耐基有句名言：“假如我的企業(yè)被燒掉了，但把人留住，20年后我還是‘鋼鐵大王’?！边@句話(huà)充分說(shuō)明了人才資源的重要性。所謂的人才礦山，簡(jiǎn)言之，就是通過(guò)充分實(shí)施人才戰略，挖掘自然資源、資金、科技和信息等各類(lèi)資源價(jià)值，進(jìn)行人才紅利的現代礦山建設。在人才成本理念上，本鋼堅持實(shí)現由“成本與利潤成反比”向“人才成本與利潤同向變動(dòng)”的轉變，用人才上的高投入推動(dòng)綜合效益的高增長(cháng)；實(shí)現由“狹隘”的工程技術(shù)人才觀(guān)向多專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人才范疇轉變，通過(guò)工程技術(shù)人才和其他類(lèi)別人才的良性互動(dòng)，推動(dòng)智能礦山落地生根。
《中國冶金報》（2021年6月8日 04版四版）
