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首鋼杏山鐵礦：建設遙控智能化礦山的典型

 遙控智能化無人采礦是最好的應對不斷惡化的深部開采條件和環(huán)境條件，最大限度提高勞動生產率和采礦效率、保證開采安全的最根本、最有效、最可靠的方法。

 目前，國內外仍處于建設“無人礦山”的初級階段。在此階段，無人采礦的核心技術仍然是傳統采礦工藝和生產組織管理的自動化與智能化。

 新一代高級無人采礦技術必將涉及采礦工藝及生產過程自身的變革。

 一、遙控智能化無人采礦的關鍵技術

 1、虛擬現實與可視化技術

 利用三維可視化仿真技術，實景動態(tài)模擬開采過程，檢驗和優(yōu)化采礦設計方案,為無人采礦做準備。

 2、先進傳感及檢測監(jiān)控技術

 用于實現井下環(huán)境要素采集、地形感知和三維空間識別、定位、導航及目標跟蹤，是智能采礦設備運行及工藝過程控制的前提條件。

 3、采礦設備遙控及智能化技術

 包括：采礦設備在采場的置位、定位、生產作業(yè)智能控制技術和設備故障診斷與預防技術等。

 4、井下無軌導航與控制關鍵技術

 包括：井下裝備定位與導航控制技術，目標跟蹤技術，運動控制技術，遠程通訊技術等。

 5、高速數字通信網絡技術

 井下通信設施布設空間有限且存在無線通信屏障，需要研究適用井下的高速數字通信網絡技術。

 6、地下自動化采礦新工藝

 適應采礦自動控制水平的提高，采礦模式、采礦技術及工藝都必須有創(chuàng)新的發(fā)展和變革。

 西方發(fā)達國家上世紀80年代就開始實施井下工作面的無人采礦，而目前我國不少礦山就連全盤機械化作業(yè)還做不到。加速我國遙控智能化采礦技術與設備的研究與推廣應用任重而道遠。

 近幾年來，以首鋼杏山鐵礦為代表的一批礦山，借鑒、引進和采用一批現代化高新技術，主要通過自主研發(fā)和集成創(chuàng)新，礦山生產的自動化和遙控智能化作業(yè)的水平也有了長足的進步。

 二、杏山鐵礦的智能化建設

 杏山鐵礦隸屬于首鋼礦業(yè)公司,位于遷安木廠口鎮(zhèn)。杏山鐵礦于1966年建礦，原為首鋼大石河鐵礦的一個露天采區(qū)，露天最大生產規(guī)模150萬噸/年。

 2007年杏山鐵礦由露天轉入地下開采，成為首鋼礦業(yè)第一座地下開采礦山，建設規(guī)模320萬噸/年。

 2015年底，杏山鐵礦補勘后新增資源儲量1.1億噸，為此，首鋼礦業(yè)公司決定進行杏山鐵礦地下開采擴建工程建設，擴建后開采規(guī)模將達到350萬噸/年。成為我國僅次于梅山鐵礦（每年400萬噸）的大型地下礦山。

 杏山鐵礦分六個作業(yè)區(qū)，開拓區(qū)，采礦區(qū)，井巷區(qū)，碎運區(qū)，提升區(qū)，動力區(qū)。

 目前，杏山鐵礦已建成為國內一流的地下礦山，礦山自動化水平和數字化水平處于國內前列。

 ①堅持“機械化換人”，積極采用國內、外先進設備設施。

 杏山鐵礦現有各類設備設施610臺套。35臺單體設備中，進口設備有27臺，占77.1%。其中：

 主井采用箕斗提升，JKM-4×6E型提升機，采用德國西門子公司自動控制系統；

 礦石破碎選用瑞典山特維克生產的CJ815顎式破碎機；

 開拓掘進使用瑞典阿特拉斯公司生產的6臺281掘進臺車；

 出礦使用美國卡特公司生產的5臺R1300G井下柴油鏟運機；

 穿孔設備使用瑞典阿特拉斯公司生產的5臺1354中深孔鑿巖臺車，回采出礦使用瑞典山特維克公司生產的4臺1400E 電動鏟運機；

 噴漿支護采用芬蘭挪曼爾特公司生產的1臺1050WPC混凝土噴射臺車、3臺水泥罐車，錨網支護使用瑞典阿特拉斯公司生產的1臺235錨桿臺車。

 另外，為徹底消除井下二次爆破破壞巷道頂板穩(wěn)固性，及周邊人員安全等安全風險，2014年2月份，投資310萬元，引進1臺加拿大BTI公司生產的BX30型移動式液壓碎石臺車，用于處理采區(qū)大塊，徹底結束了采場人工二次爆破處理大塊的歷史，實現大塊處理本質安全。

 ②堅持“自動化減人”，不斷完善礦山機械化、自動化技術裝備。

 杏山鐵礦通過應用自動化控制、遠程遙控技術，自主研究、開發(fā)建成采礦生產過程自動化控制系統，把地采生產組織轉為地面集中管控，實現管控一體化，最大限度減少井下操作人員。

 投資282.81萬元，與計控室聯合開發(fā)，自行設計、自主實施電機車遠程遙控駕駛系統，將機械、電氣、通訊、自動化控制、計算機等技術有機合成，形成主控室操作、遠程遙控放礦、放礦視頻監(jiān)視、電機車遠程操控、遠程操控自我保護5個硬件管理系統，以及機車、運行、裝礦、卸礦4個軟件管理單元，實現網絡化、數字化、可視化的生產運行模式。

 電機車運行由井下駕駛變?yōu)榈乇磉h程操控，不僅改善了崗位工作環(huán)境，降低安全風險，而且將電機車駕駛、溜井放礦兩個崗位合二為一，優(yōu)化了勞動組織，井下操作崗位減少16人。

 投資123.31萬元，將地表總長2300米的18條干選皮帶，從原設計的現場操作改造為主控室集中控制，實現遠程啟、停皮帶。實施遠程操控后，取消現場看護性崗位，減少24名從業(yè)人員，使職工徹底脫離噪聲、粉塵職業(yè)危害的作業(yè)環(huán)境。

 投資358.57萬，對井下通風、排水、供電系統進行改造、完善，實現通風系統4個機站的9臺風機、井下-330m水倉10臺450m3高壓水泵以及井下變配電硐室配電柜分、合閘由地面生產指揮中心集中監(jiān)控、遠程開停。

 系統的投入，降低了井下作業(yè)風險，取消了井下3個風機站、2個水泵站的10名看管性崗位。

 杏山鐵礦等還處于建設過程中，技術還不完善，建成之后，將會超越基律納，成為又一經典案例！

（信息來源：中國礦業(yè)網，中林設計整理，轉載注明出處）