本報通訊員 何濤
當前，計算機、定位、通信和自動化等技術的高速發(fā)展，深刻影響和改變著傳統(tǒng)的采礦業(yè)，推動采礦業(yè)由經(jīng)驗型、傳統(tǒng)型向科學型、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，使本鋼礦業(yè)生產(chǎn)呈現(xiàn)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)營管理帶來了很大變化， 各種指標不斷刷新紀錄。其中，今年1月~5月份變動成本降低1607萬元，完成采剝總量3927.30萬噸，超計劃423.80萬噸，達到計劃的112.10%。
南芬露天礦：
成功建設一個龐大的系統(tǒng)工程
“智能礦山建設是一個典型的多學科技術交叉的新領域，涵蓋了礦山企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的全過程，既包含了GIS（地理信息系統(tǒng)）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)技術室工程師趙鑫對筆者說。
南芬露天礦智能礦山建設的基本框架包括以地質信息為基礎，開發(fā)包括地質、測量、采礦規(guī)劃、境界優(yōu)化、爆破設計、邊坡控制等內(nèi)容的GIS；以提高自動化水平為目標建立的生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)；能變革管理、整合資源的ERP。該框架的設計旨在實現(xiàn)礦山生產(chǎn)、安全、經(jīng)營與管理各個環(huán)節(jié)與生產(chǎn)要素的科學化管理，使礦山企業(yè)生產(chǎn)安全、高效且低耗。
此外，該礦還以內(nèi)部網(wǎng)站為依托，以OA（辦公自動化）為核心，以科室、作業(yè)區(qū)信息化為基本單元，開發(fā)成本管理系統(tǒng)、生產(chǎn)查詢系統(tǒng)等管理軟件，實現(xiàn)全礦山網(wǎng)絡化管理；利用各種系統(tǒng)提供必備的接口實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，最終在露天礦內(nèi)部網(wǎng)站形成報表，實現(xiàn)信息共享，切實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(qū)的計算機網(wǎng)絡和通向各作業(yè)區(qū)的ERP光纖網(wǎng)絡，還建立了南芬露天礦數(shù)字地質模型，開發(fā)了配套軟件，并分別與北京科技大學、中國礦業(yè)大學開發(fā)了爆破設計與模擬系統(tǒng)軟件、邊坡安全監(jiān)測預警系統(tǒng)。趙鑫介紹，修改和優(yōu)化爆破設計能夠有效地提高爆破質量，降低爆破成本，而位移監(jiān)測、滑動力監(jiān)測、遠程視頻監(jiān)控則可以對滑體進行監(jiān)測，做出科學預判。
近幾年，南芬露天礦還建立了GPS（全球定位系統(tǒng)）智能調(diào)度系統(tǒng)，有效地提高了采裝與運輸效率。該系統(tǒng)可以對生產(chǎn)移動設備及生產(chǎn)現(xiàn)場進行實時監(jiān)控，通過對裝、運、卸生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)進行實時采集、判斷、顯示、控制與管理，自動實現(xiàn)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)營管理帶來了很大變化，各種指標不斷改善，也為本鋼各大礦山及相關廠礦的數(shù)字化、信息化、現(xiàn)代化建設指明了方向。
歪頭山礦：
信息化和自動化建設雙管齊下
近幾年，本鋼礦業(yè)歪頭山礦大力推進信息化和自動化建設，成效顯著。
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發(fā)了采用無人機探測礦山地表信息的GIS數(shù)字開采系統(tǒng)。該系統(tǒng)將歪頭山鐵礦的地質屬性數(shù)字化并建立三維實體模型，將礦山的月計劃以及爆破、測量、地質、驗收業(yè)務匯總到一張圖上，打造出一套以數(shù)字化勞動對象為依托的生產(chǎn)管理系統(tǒng)。通過這一平臺，地質人員可以從中認識礦體的分布規(guī)律，確定礦山生產(chǎn)規(guī)模，還可以拓展實現(xiàn)年計劃管理、質量配礦管理、生產(chǎn)指揮智能優(yōu)化調(diào)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(tǒng)計、分析不準確等問題，歪頭山礦還開始了三級計量系統(tǒng)（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個室外變壓器、26臺移動設備加裝電表，同時將選礦作業(yè)區(qū)1號高壓室、馬選作業(yè)區(qū)高壓室的電表數(shù)據(jù)接入網(wǎng)，進行電能數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計；對49個流量計量點加裝流量計，對流體數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計。該項目的建設，實現(xiàn)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(shù)據(jù)，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卡車調(diào)度系統(tǒng)的整體升級，在采掘和運輸設備數(shù)量一定的情況下，該系統(tǒng)實現(xiàn)對卡車、電鏟、鐵路機車等設備生產(chǎn)運行情況的管理管控，提高礦山安全生產(chǎn)和科學管理水平。
在自動化建設方面，始建于2016年12月的采場礦石破碎皮帶運輸系統(tǒng)是計算機和PLC（可編程邏輯控制器）或DCS（分散控制系統(tǒng)）集成一體化的核心控制系統(tǒng)，主要應用于破碎機、主機電機、油泵站、高壓柜、皮帶機等現(xiàn)場設備的檢測及控制。該系統(tǒng)既可以實現(xiàn)全程聯(lián)鎖自動操作和報警，又可以實現(xiàn)逆料流方向安全啟動、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(tǒng)自2007年改造至今，共完成16所站場改造。該控制系統(tǒng)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、電力電子開關技術、自動控制技術與聯(lián)鎖計算機相結合的方式，完成了計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)的末級控制和采集功能。此外，該系統(tǒng)執(zhí)行單元采用控制監(jiān)測一體化的方式，實現(xiàn)了微機監(jiān)測系統(tǒng)對現(xiàn)場信號的采集、控制、調(diào)理與處理功能，一方面為進一步保證行車安全和提高行車效率創(chuàng)造條件，另一方面也使鐵路行車控制與管理進入了一個以信息化為基礎、以智能系統(tǒng)為標志的新時代。
選礦磨機集中控制系統(tǒng)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(tǒng)以IPC（進程間通信）+PLC與工業(yè)以太網(wǎng)的控制形式，綜合應用傳感器技術、電子技術、自動化選礦技術和自動化設備，對選礦生產(chǎn)設備狀態(tài)和選礦生產(chǎn)流程狀況實行監(jiān)測、模擬和控制，適當減少了一線人員配置，并且使一線操作人員的工作由以手工操作為主變?yōu)橐匝惨暈橹鳌２粌H如此，該系統(tǒng)還穩(wěn)定了生產(chǎn)工藝流程，在提高設備效率的同時，保證了產(chǎn)品質量和工藝過程的技術經(jīng)濟指標的穩(wěn)定，增強了企業(yè)在市場經(jīng)濟中的競爭力。
如何讓礦山更智能？
智能礦山建設，是實現(xiàn)礦山企業(yè)安全生產(chǎn)、提高市場競爭力的有效手段，是實現(xiàn)礦山企業(yè)高質量發(fā)展的必由之路。
據(jù)了解，西方發(fā)達國家從上個世紀60年代就開始研究數(shù)字化、智能化開采技術，為了在采礦行業(yè)中拔得頭籌，先后制訂過“智能化礦山”“無人化礦山”等發(fā)展規(guī)劃，在自動開礦、自動化系統(tǒng)應用方面已經(jīng)達到先進水平。近年來，隨著我國的重視和扶持，國內(nèi)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(xù)發(fā)展的智能礦山。為了激勵創(chuàng)新，本鋼礦業(yè)每個單位或部門每季度至少申報2~3項創(chuàng)新成果，季度末進行評比；定期對創(chuàng)新應用進行現(xiàn)場觀摩與驗收，對獲獎創(chuàng)新成果的創(chuàng)新舉措、實用效果等在全礦進行推廣應用；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’。”這句話充分說明了人才資源的重要性。所謂的人才礦山，簡言之，就是通過充分實施人才戰(zhàn)略，挖掘自然資源、資金、科技和信息等各類資源價值，進行人才紅利的現(xiàn)代礦山建設。在人才成本理念上，本鋼堅持實現(xiàn)由“成本與利潤成反比”向“人才成本與利潤同向變動”的轉變，用人才上的高投入推動綜合效益的高增長；實現(xiàn)由“狹隘”的工程技術人才觀向多專業(yè)的技術人才范疇轉變，通過工程技術人才和其他類別人才的良性互動，推動智能礦山落地生根。
《中國冶金報》（2021年6月8日 04版四版）
