全球礦業(yè)正經(jīng)歷一場新的革命，大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)和礦山的結(jié)合越來越密切。礦山生產(chǎn)模式不斷更新，采礦業(yè)向規(guī)?；?、集約化、協(xié)同化方向發(fā)展，開始邁入智能化新階段，智能化作為綠色礦山建設(shè)的一個重要方向，已引起礦業(yè)界高度關(guān)注，在4月11日召開的2019中國綠色礦山建設(shè)高峰論壇上，眾專家對此各抒己見，其中不乏真知灼見，引發(fā)與會者共鳴。

建設(shè)智能礦山是時代的召喚

“華為也要干采礦啦?！敝心洗髮W(xué)教授、博士生導(dǎo)師周科平在論壇上表示，煤炭產(chǎn)業(yè)作為我國的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，采煤技術(shù)先進，與智能化擁抱的新時代已經(jīng)到來，可謂“過去未去，未來已來?！?/span>

其所指，華為近日與精英科技、煤科院正式簽署“煤礦大腦”戰(zhàn)略合作協(xié)議，并發(fā)布了全新的“煤礦大腦”解決方案。據(jù)了解，“煤礦大腦”采用了云、邊、端的技術(shù)架構(gòu)，不僅融合了華為在華為云、邊緣計算和人工智能等眾多新技術(shù)，還融合了精英科技人才在煤炭行業(yè)多年的積累經(jīng)驗，對于煤礦的安全生產(chǎn)及數(shù)字化、智能化的管理具有重要意義。

“要想從根本上破解金屬礦山安全高效生產(chǎn)難題，采礦工業(yè)必須由勞動密集型升級為技術(shù)密集型，從簡單粗放型向精準開采型轉(zhuǎn)變。”周科平指出，探索智能化無人采礦技術(shù)，提高資源回收率，解決礦井可持續(xù)發(fā)展問題，實現(xiàn)“無人則安”，把礦工從艱苦危險的環(huán)境和高強度體力勞動中解放出來，既解決了礦山安全發(fā)展的問題，又實現(xiàn)了創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展。

周科平認為，21世紀的礦業(yè)，就是要構(gòu)建一種新的智能模式，實現(xiàn)資源與開采環(huán)境數(shù)字化、技術(shù)裝備智能化、生產(chǎn)過程可視化、信息傳輸網(wǎng)絡(luò)化、生產(chǎn)管理與決策科學(xué)化。智能化成為礦山行業(yè)轉(zhuǎn)型升級的必由之路，這在業(yè)界已達成共識。

中鴻重機作為智能化鏟裝運設(shè)備的領(lǐng)軍企業(yè)，也是山東省新舊動能轉(zhuǎn)換企業(yè)，該集團董事長寧曉峰表示，隨著地下礦山對智能化設(shè)備需求量增多和智能化要求越來越高，已有越來越多的礦山和設(shè)備廠家加入到智能化、數(shù)字化礦山建設(shè)的行列中，共同推動智能化礦山的發(fā)展。智慧礦山是新時代對礦山人提出的新要求，建設(shè)信息化、數(shù)字化、智能化、無人化的現(xiàn)代化礦山，不僅是黨和國家交給礦業(yè)人的政治任務(wù)和目標，也是現(xiàn)實環(huán)境的要求。

在他看來，隨著礦山數(shù)字化建設(shè)的進展，許多大中型礦山已經(jīng)具備了實現(xiàn)鏟裝運智能化控制的基礎(chǔ)條件，井下通訊系統(tǒng)、互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)到達地下礦山作業(yè)的主要工作面。

論壇上，北京安瑞斯礦山裝備有限公司作為智能礦山一體化建設(shè)方案提供商，該公司總經(jīng)理安月陽認為，智能化技術(shù)已經(jīng)有了長足發(fā)展，將助力綠色礦山建設(shè)，目前該公司主要產(chǎn)品系列包括遠程智能采礦系統(tǒng)、鑿巖臺車自動鉆孔系統(tǒng)、煤矸智能分選機器人系統(tǒng)、自動滅火系統(tǒng)等，已成功在中國五礦集團、山東黃金集團、馬鋼集團、招金集團、開灤集團等單位礦山應(yīng)用。

國內(nèi)外智能礦山技術(shù)側(cè)重點不同

北京科技大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師胡乃聯(lián)表示，隨著信息技術(shù)、人工智能技術(shù)的快速發(fā)展，礦山智能化已成為全球礦業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)熱點和發(fā)展方向。上世紀90年代，礦業(yè)發(fā)達國家就開始投入力量，開展礦山自動化、智能化的研究，并取得了進展。受裝備水平、管理模式、技術(shù)條件的限制，我國礦山智能化水平明顯落后于礦業(yè)發(fā)達國家。

對比國內(nèi)外智能礦山建設(shè)的技術(shù)側(cè)重點，他認為，礦業(yè)發(fā)達國家側(cè)重于智能礦山、自動化采礦技術(shù)的研究與應(yīng)用，并已取得了豐碩成果；我國礦山則通過建設(shè)“數(shù)字礦山”來實現(xiàn)礦山的信息化、數(shù)字化，以此為基礎(chǔ)開展研究與開發(fā)建設(shè)工作。

據(jù)其介紹，我國科技部從“十一五”開始，通過“863”計劃項目，支持礦山數(shù)字化、智能化方面的研究?！笆晃濉逼陂g開展了“數(shù)字化采礦關(guān)鍵技術(shù)與軟件開發(fā)”研究，“十二五”期間開展了“數(shù)字礦山建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)研究與示范”和“地下金屬礦智能開采技術(shù)”研究；“十三五”期間，目前我國立項支持的項目主要有兩個，一個是作為國家重點研發(fā)計劃的“地下金屬礦規(guī)模化無人采礦關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與示范”，另一個是工信部智能制造綜合標準化項目——“面向黃金生產(chǎn)行業(yè)的數(shù)字化車間通用模型標準與試驗驗證”。

分析國內(nèi)外智能采礦的成功案例，他認為，其成功之處主要得益于合理高效的開采工藝、智能化的鑿巖設(shè)備、智能化的出礦設(shè)備、自動化的提升和運輸設(shè)備、先進的生產(chǎn)管控模式。

據(jù)了解，我國金屬礦山有近兩萬座，其中地下開采礦山多，大致可分為三類：少數(shù)現(xiàn)代化大型礦山，技術(shù)裝備水平和資源綜合利用程度接近礦業(yè)發(fā)達國家水平；相當數(shù)量的中型礦山，裝備為上世紀70年代水平，資源綜合利用率較低，管理粗放；大量的小型礦山，機械化程度低、管理粗放、安全和環(huán)境問題突出。

最近幾年，國際智能化采礦的研究方興未艾，部分國際廠商已經(jīng)在一些國際知名大型礦山進行了工業(yè)化試驗，如基律納鐵礦、智利國家銅礦等礦山，但這些系統(tǒng)投資巨大，對設(shè)備要求高。

與國外大規(guī)模礦山相比，我國礦山更為復(fù)雜，小礦山眾多，分布散，因此我國礦山智能化不能完全照搬國外模式，應(yīng)該通過持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新來實現(xiàn)。

在我國相關(guān)國家政策的鼓勵下，一些礦山企業(yè)、設(shè)備制造公司、研發(fā)單位，積極投入力量開展智能礦山技術(shù)研發(fā)，在某些領(lǐng)域已經(jīng)初見成效。

智能化礦山建設(shè)應(yīng)走出誤區(qū)

周科平認為，我國智能礦山建設(shè)應(yīng)走出以下誤區(qū)：

一是引進自動化生產(chǎn)線等實現(xiàn)智能化。一些礦山企業(yè)在進行智能化改造的過程中，由于對智能化建設(shè)的認識不足，以及考慮成本投入因素，認為只要引入自動化生產(chǎn)線、生產(chǎn)設(shè)備或工藝系統(tǒng)，就是實現(xiàn)了礦山智能化建設(shè)。

自動化生產(chǎn)線的引入只是礦山智能化改造最具代表性的一步，但不是全部。智能礦山體系自下而上包括設(shè)備層、控制層、生產(chǎn)執(zhí)行層、經(jīng)營管理層和決策支持層等，還有統(tǒng)一架構(gòu)的礦山數(shù)據(jù)庫、規(guī)范的數(shù)據(jù)接口、標準化的作業(yè)流程，以及智能系統(tǒng)的支撐。任何環(huán)節(jié)的缺失或不足都會導(dǎo)致無法發(fā)揮先進生產(chǎn)線的優(yōu)勢。

二是智能化過程似乎可以一步到位。部分礦山企業(yè)負責(zé)人單純地認為，只要采用先進技術(shù)或設(shè)備，實現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)運營、監(jiān)管、救援等關(guān)鍵環(huán)節(jié)的機械化和信息化，實現(xiàn)“固定崗位無人值守，井下作業(yè)人員減少，生產(chǎn)率和設(shè)備利用率提升，安全事故數(shù)量降低”的目標就是實現(xiàn)了智能化。事實上，智能化過程是一個復(fù)雜的過程，欲速則不達，需要不斷努力，逐步實現(xiàn)目標。

三是效仿好像就能追趕或縮小與優(yōu)勢企業(yè)的差距。我國大部分礦山企業(yè)依然采取模仿龍頭企業(yè)的做法，照搬其技術(shù)或經(jīng)營模式，看到龍頭企業(yè)采用自動化、信息化生產(chǎn)線，也學(xué)著引入相應(yīng)的技術(shù)或設(shè)備，由于每個礦山的條件不一樣，所以，應(yīng)從自身實際需求出發(fā)積極開展關(guān)鍵技術(shù)研究，建立自主知識產(chǎn)權(quán)的智能礦山體系。

四是盲目依靠高投入來代替智能化規(guī)劃。買一堆先進裝備，雖然花了很多錢，但是如果沒有一支高素質(zhì)的職工隊伍，智能化也是行不通的。礦山智能化過程需要人力、物力、財力等多方面的投入和統(tǒng)籌配置，一些企業(yè)管理人員在沒有對智能化進行充分認知的前提下盲目進行高投入，希望能在較短的時間內(nèi)實現(xiàn)智能化改造，導(dǎo)致沒有完全發(fā)揮先進工藝和設(shè)備的優(yōu)勢。因此，沒有經(jīng)過合理充分的科學(xué)規(guī)劃和正確的智能化體系運作，高投入不一定能達到高收益的效果，不但會造成資源浪費，更阻礙了企業(yè)智能化發(fā)展道路。

不同礦山應(yīng)采取不同策略

周科平表示，智能礦山建設(shè)的途徑是，首先有智能裝備，然后做一個小范圍的智能采場，再建成智能礦山。智能礦山是一個綜合的系統(tǒng)工程，絕不僅僅是幾套三維建模軟件就能支撐，需要“軟+硬”的相互支撐，以及產(chǎn)業(yè)部門的大力合作支撐。

胡乃聯(lián)認為，我國中小型礦山多，集約化開發(fā)程度低，技術(shù)管理水平差距大，建設(shè)智能礦山的條件并不好，因此不同礦山建設(shè)智能化礦山應(yīng)采取不同的策略。一些生產(chǎn)規(guī)模大，開采條件好，具有一定創(chuàng)新能力的礦山，應(yīng)成為推動礦山智能化的主力，要走在前頭，形成示范效應(yīng)。大部分中小型礦山應(yīng)從實際出發(fā)，不求整體推進，要有選擇地移植、集成、開發(fā)、應(yīng)用相關(guān)成果，逐步提升礦山技術(shù)、裝備和智能化水平。隨著信息技術(shù)、智能化技術(shù)的進步，智能礦山的內(nèi)涵也在不斷豐富，智能礦山建設(shè)不可能一蹴而就，礦山應(yīng)根據(jù)自身條件和具體需求，有目的地選擇建設(shè)項目，使其發(fā)揮最大的效益。我國是一個礦業(yè)大國，但還不是礦業(yè)強國，智能礦山是兩化融合、“互聯(lián)網(wǎng)+”戰(zhàn)略在礦業(yè)的具體體現(xiàn)，具有遠見卓識的礦業(yè)人應(yīng)以建設(shè)礦業(yè)強國為目標，積極推進礦山的智能化建設(shè)，為我國礦業(yè)現(xiàn)代化做出歷史性的貢獻。

來源：貴州省地礦局103地質(zhì)大隊網(wǎng)站原創(chuàng)  作者：中國礦業(yè)報