近年来,随着数字化、信息化以及人工智能技术的飞跃发展,我国矿业行业进入了“智能化”新时代,以“无人值守”“无人矿卡”“一键启停”“自动巡检”为标志的智能化技术落地生根、蓬勃发展,不仅有效促进了安全生产,提升了安全管理水平,还大大降低了人力成本,提高了矿山整体形象。
在一些地方,智能化建设与矿山整体发展方向融合度不高,目标导向过于单一,仅成为了消除安全隐患、保障安全生产的工具,而不是作为一项综合的系统工程来考虑,致使智能化建设没有发挥出综合效益,甚至还严重制约了矿山的正常生产。
推进矿山智能化的目的是培育和激发矿山新质生产力,促进矿山企业高质量发展。在推进建设过程中,要统筹考虑,综合部署,打好组合拳,真正激发出集安全、绿色、高效等多效应为一体的矿山新动能。
“忽如一夜春风来,千树万树梨花开。”近年来,在多个有利因素的加持下,我国矿业行业智能化建设进入了高速发展的“快车道”。一大批绿色化、智能化矿山拔地而起。但是,随着智能化矿山建设在全国各类矿山的快速推进,一些不利于智能化矿山建设的问题也逐渐浮出水面。
近日,《瞭望》新闻周刊在题为《煤矿智能化建设需避华而不实》的报道中,对当前煤矿智能化建设存在的突出问题进行了披露——部分煤矿智能化设备可靠性不足、高投入难以转化为高产出、个别煤矿遭遇智能化建设“摊派式”“指标式”要求,不利于智能化建设的平稳健康发展。
事实上,不单单是煤炭行业,其他矿山行业也同样面临着智能化建设、智能化技术不适用,以及智能化投资建设过度等问题。这不仅严重影响了矿山智能化建设的健康发展,还加重了矿山企业的负担。
易控智驾无人矿卡在露天矿山运行
我国智能化矿山建设成效显著
近年来,随着数字化、信息化以及人工智能技术的飞跃发展,我国矿业行业进入了“智能化”新时代,以“无人值守”“无人矿卡”“一键启停”“自动巡检”为标志的智能化技术落地生根、蓬勃发展,不仅有效促进了安全生产,提升了安全管理水平,还大大降低了人力成本,提高了矿山整体形象。
煤炭行业作为特殊行业,由于安全管理的特殊需要,在智能化建设方面起步早、行动快、成果丰、效果显,为其他矿山行业推广智能化矿山建设提供了示范。据《瞭望》新闻周刊报道,2020年2月,我国八部门联合发文《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》,煤矿智能化建设开始驶入“快车道”。在国家政策推动下,煤炭企业积极融合新一代信息技术,加速智能化开采装备及关键技术的研发与应用。经过5年多的努力,大部分煤矿智能化建设水平显著提高,煤矿生产实现安全、效率的双重提升,能源“压舱石”更加稳固。
截至2024年底,全国累计建成智能化采煤工作面1922个、智能掘进工作面2154个,总投资已达1080亿元。特别是我国传统煤炭大省山西,近年来,以坚持“四个革命、一个合作”的能源安全新战略为统领,全面打造能源革命综合改革试点先行区,启动了煤矿企业安全生产和提质增效工作,煤炭绿色智能开采水平大幅提升。目前,山西省已累计建成智能化煤矿268座,智能化采掘工作面1605处,居全国第一。
煤矿智能化高水平高质量建设,带来的是安全状况的根本性转变。据《瞭望》新闻周刊报道,国家矿山安全监察局山西局数据显示,2024年山西煤矿在井下危险作业区域安设“电子围栏”2.3万套,遏制了掘进机伤人事故;淘汰了接力运输小绞车3600多部,运输事故比2023年下降了36.7%。山西省煤矿事故死亡人数连续3年下降。与此同时,稳产保供能力持续加强,目前,山西省煤炭年产量持续稳定在13亿吨左右。
煤炭行业智能化煤矿建设的成功经验引起了国家相关部门及其他相关矿山企业的重视,尤其是近年来,在相关部门的强力推动下,这一模式开始在其他矿山行业复制推广,并已取得明显成效。即便是一些技术含量不高、开采条件简单的砂石矿山,这几年也掀起了智能化矿山建设高潮。
浙江省把智能化矿山建设作为打造绿色矿山升级的主要措施,于2020年全面启动了智能化绿色矿山建设试点工作,通过3批46家矿山试点,截至2024年底,已建成智能化绿色矿山19家。
“智能化赋能绿色矿山建设,带给矿山企业的是质的变化,不仅让矿山变得更加‘聪明’、更加‘智慧’,也为矿山企业高质量发展夯实了根基。”浙江省矿业协会会长邱建平表示,“通过智能化绿色矿山建设,提升绿色矿山建设水平,是真正能给矿山带来根本性的、全方位的、实实在在的正向效应。智能化绿色矿山建设在全省的全面展开,将成为浙江省矿产资源领域数字化改革的标志性成果。”
令人可喜的是,浙江省的许多绿色矿山,通过智能化建设,实现了安全、减人、增效和资源高效利用的目的。据了解,浙江省通过智能化绿色矿山建设,使资源利用更加高效。试点企业建成三维地质孪生模型,实现了资源储量全过程精准化、可视化、动态化管理,并根据这一模型制定采掘计划,通过管控平台,将指令下达至爆破、铲装、破碎等环节,实现了不同矿种、不同品位、不同质量矿石的分类开采、分级利用和自动配矿,再通过增设跨带分析仪,实时掌控产品质量。建德海螺水泥有限责任公司将优质灰岩用于钙粉加工、低品位矿石和夹石用于石料加工、不同品位的水泥用灰岩自动搭配用于水泥加工;湖州新开元碎石有限公司将不同硬度的石英砂岩分别加工成不同品级的机制砂,根据市场需求,量身制定开采计划;浙江交投矿业有限公司大皇山矿资源综合利用率达到99.8%。
毋庸置疑的是,当前,绿色、智能、环保已成为矿山企业的必答题。不论是煤与非煤矿山、金属与非金属矿山、露天矿山或硐采矿山,但凡是矿山企业,都在大力推进绿色化、智能化矿山建设。智能化矿山建设正成为推进矿山企业高质量发展的重要引擎。
智慧矿山建设切实提升了企业生产效率
谨防智能化矿山建设投资过度
“智能化矿山建设是一项综合性的系统工程,必须统筹考虑、量力而行、多管齐下、多点共赢,既要突出安全效应,又要兼顾社会和经济效益。”一位矿山企业的负责人表示。
然而,近年来,随着智能化的深入推进和逐步铺开,在实际推进和应用过程中,少数地区不顾矿山实际状况,盲目强行推进矿山智能化建设的苗头逐渐出现并呈蔓延之势,这对正在快速推进的智能化矿山建设造成了负面影响。
“现在一些地方的相关部门,严重超出企业自身需求,仅仅从‘无人化就是安全化’的本位主义出发,强行推进矿山无人化、信息化建设,致使无人化过多、过滥,不仅影响了当地就业,还加重了矿山企业负担。”某地砂石矿山负责人结合公司情况举例表示,“我们矿山作为首批国家级绿色矿山,开采条件简单,必要的智能化设施也都配齐了,已完全满足企业正常安全生产需要,可地方相关部门仍强行要求矿山推行无人铲装、无人矿卡等设备,有的智能化设备矿山根本就用不上。”
此类现象并非孤例。《中国矿业报》记者在调研中了解到,一些砂石矿山大多位于偏远山区,原本通信信号不好,矿区道路又十分复杂,不适合使用无人矿卡,但地方相关部门却明令要求必须推行。还有一些矿山移动设备,也被强制要求安装定位仪等。更重要的是,一些智能化设备技术还不成熟,矿山企业按要求购买使用后,要么用不了,要么用不好,到头来这些智能化装备非但没有成为提升矿山生产效率的“利器”,反而成为制约矿山企业发展的“累赘”。
而作为智能化矿山建设的“先行者”——煤矿行业,同样也面临着诸多问题。据《瞭望》新闻周刊报道,部分煤矿智能化硬件设备可靠性不高、部分软件系统存在“建而不用、用而不实”的情况、个别地方存在建设指标“摊派式”苗头。
豫东地区一国有煤矿,曾在本世纪初引进了一套具有国际水平、智能化程度较高的综采装备,但由于井下地质条件复杂、断层多,使用起来并不顺利。尤其是这套综采装备采出的煤炭,块煤少、碎煤多。而彼时的煤炭市场不景气,块煤价格比碎煤价格要高很多。当时的集团领导审时度势、力排众议,顶着压力建设了该矿的综采装备。该矿回归传统的炮采工艺后,块煤率大幅提升,效益也是一路攀升,由“亏损大户”摇身成为了“盈利大户”。
《瞭望》新闻周刊在提到警惕“一刀切”“摊派式”建设苗头时表示,在一家国有煤炭企业煤矿井下,记者看到,这座煤矿地质条件差,综采工作面倾角较大,并不适宜建设智能化项目。“遇到断层只能放炮,智能化设备用不上。”一位负责人表示,煤矿一处工作面只能掘进1年、开采2年,另一处工作面处于缓采区,但相关部门要求他们今年也要建设智能化项目。
一些业内专家在接受《瞭望》新闻周刊采访时表示,目前,煤矿智能化建设存在不同程度“重装备、轻软件,重展示、轻业务,重采集、轻分析”的问题,受制于地质条件、矿井需求等因素,部分智能化设备有效性不高、可靠性不足,个别设备沦为“花架子”。
与煤炭矿山相比,非煤矿山的智能化“建而不用、用而不实”的现象较为突出。《中国矿业报》记者在调研中了解到,一些大型露天矿山等智能化设施应用效果不明显,使用率并不高,只是在上级相关部门检查时象征性地示范应用一下。
更需要引起重视的是,在一些地方,智能化建设与矿山整体发展方向融合度不高,目标导向过于单一,仅成为了消除安全隐患、保障安全生产的工具,而不是作为一项综合的系统工程来考虑,致使智能化建设没有发挥出综合效益,甚至还严重制约了矿山的正常生产。
“安全生产是矿山企业发展的基础和保障,没有安全生产,矿山企业发展将受到严重影响。同时,矿山企业发展为安全生产提供物质条件和技术支持。两者只有相辅相成、统筹推进,才能促进矿山企业高质量发展。如果脱离了矿山实际和经济技术要求,盲目超前推行智能化建设,可能会事与愿违,得不偿失。矿山企业要么因资金所限无法按相关部门要求建设智能化而陷入长期停产技改困境,要么建成智能化后因‘水土不服’无法正常使用而沦为了‘应景式’工程。”河南某地的砂石矿山负责人建议,对非煤矿山应该由相关部门牵头,共同推进智能化矿山建设,这样有利于综合考虑、统筹推进,避免一味地追求单一效应而顾此失彼,首尾难顾。
据了解,矿山智能化建设过程中出现的“建而不用、用而不实”现象已引起了国家相关部门的重视。目前,国家相关部门在深入调研基础上,已开始着手解决这一问题。
现代化矿区
智能化矿山建设应科学有序推进
矿山智能化建设是矿业行业转型升级和高质量发展的必由之路,也是建设本质安全型矿山、提升安全水平和提高生产效率的重要途径。当前,我国的矿山智能化建设还不平衡,水平也参差不齐,即便是推进智能化建设比较早的煤炭行业,也存在此类现象。至于起步相对较晚的非煤矿山,存在的问题更为突出。
“当前许多所谓的智能化矿山,还算不上真正意义的智能矿山,有的矿山只是采掘实现了智能化,而运输、通风或排水系统还没有实现真正的智能化;有的矿山提升、运输、排水实现了智能化,而采掘还没有实现智能化;而有的矿山只是开采或掘进其中一项实现了智能化,而不是采掘全部实现了智能化。”中国工程院院士、中国矿业大学(北京)教授武强分析说。
开展矿山智能化建设,还必须地质工作先行。“一马挡路,万马不能前行。因矿山地下地质条件复杂多变,矿藏赋存状况迥异不同,必须要加强地质勘查工作,以三维模型来强化地质工作。”原国土资源部副部长汪民说。
尤其是露天矿山,由于民爆物品受到特殊管制,矿山开采的关键前端——矿山爆破智能化建设相对滞后,严重制约了矿山整体的智能化建设进程。如何打破露天采矿智能化建设“最后一公里”,构建起集爆破、开采、运输、加工为一体的全产业链智能化矿山体系成为当务之急。近年来,宏大爆破工程围绕“非煤矿山智能爆破”这一“卡脖子”关键技术,加强协同合作,成功研发了多种智能装备。目前,这一技术已在广东肇庆大排项目成功建成了全球首座露天矿山全生产工序智能矿山场景,并获国家矿山安全监察局重点实验室的认证。
事虽难,做则必成。要全面推进智能化矿山建设,不断提升智能化矿山建设水平,必须要多管齐下。
一是要提高政治站位,充分认识建设智能化矿山的重要意义,进一步增强建设智能化矿山建设的信心。智能化矿山建设事关矿山企业高质量发展大局,是矿山企业发展新质生产力的客观要求,相关部门要坚持总体安全观,正确处理安全生产与经济发展、矿山安全与经济安全的关系,从“保安全、促发展”的高度出发,积极倡导和推进智能化矿山建设。既不能为了所谓的“安全”而不顾实际强行推进智能化,也不能为了一味的“发展”而不顾安全不去推进智能化。作为智能化矿山建设主体的矿山企业,更要充分认识智能化建设的必要性和重要性,算好投入和回报的经济账,在保证企业安全、健康、持续发展基础上,通过智能化矿山建设,实现安全、效益双丰收,以“大投入”来赢得“大回报”。
二是加强科技创新,不断提高智能化装备的适用性、可靠性、安全性和经济性。各矿山地质条件不一样,开采方式和工艺也迥异不同,与其相适应的智能化技术也应因“矿”制宜、因“矿”而变。相关科研部门及智能装备厂家应根据各类矿山的不同工况情况,重点围绕“卡脖子”关键技术,研发一批适应性强、可靠程度高、安全性能好的智能化装备。同时,对已推广应用且技术成熟并取得良好效果的智能化装备,有关部门要及时跟进,在同类矿山进行大力推广,实现由点到面。特别是智能化建设的经济性,更应引起高度重视。相关部门在推进智能化矿山建设过程中,要构建质量管控和价格监督机制,规范市场秩序,避免“漫天要价”“趁火打劫”,加重矿山企业负担。《瞭望》新闻周刊对此特别指出,当前,智能矿山建设拥有较大市场,但市场上相关产品良莠不齐——有些设备属于“首台套”或者定制产品,难以衡量准确价格;有些产品披着智能化的外衣,但对提高生产效率帮助不大。要明确智能化设备的准入门槛,提高产品质量和有效性。
三是综合部署,有序推进,避免不切实际的“一窝蜂”“乱跟风”现象。推进矿山智能化的目的是培育和激发矿山新质生产力,促进矿山企业高质量发展,而不是阻碍和制约矿山企业高质量发展。所以,在推进智能化矿山建设过程中,要统筹考虑,综合部署,打好组合拳,真正激发出集安全、绿色、高效等多效应为一体的矿山新动能。同时,坚持示范带动、稳步推进的原则,做到成熟一个推行一个,推行一个成功一个。此外,还要密切结合矿山实际,严禁“一刀切”“摊派式”建设,既要有的放矢,对症下药,又要量力而行,确保实效;既不能让矿山企业因此背上沉重的包袱而陷入亏损的泥潭不能自拔,又不能放任矿山企业无视智能化建设而裹足不前沦为高质量发展的“绊脚石”。
四是加强生产勘探工作,坚持探采结合、边探边采原则,进一步摸清井下地质条件和矿脉走向。井下条件千变万化,矿脉走向飘忽不定,特别是断层、溶洞等特殊地质构造,像一个个拦路虎阻碍着智能化建设。因此,推进矿山智能化建设,必须地质先行,建立起包括地质、物探、钻探、采掘和测量等数据驱动,融入矿山生产过程中的实时、动态、高精度地质信息的三维地质模型表达,包括基于三维地质模型和地质大数据云平台的规划采矿、规划掘进、隐蔽致灾因素普查和治理、灾害预警预报、储量动态管理等场景应用为一体的透明地质。
五是建立健全智能化矿山建设评定长效机制。当前,煤矿智能化建设已经有了明确的评审机构及评定办法,而非煤矿山的智能化建设评定机构还不明确,评定办法各地不一,在一定程度上影响了非煤矿山智能化建设步伐。相关部门要尽快建立完善覆盖所有矿业行业的智能化矿山评定机制和激励约束机制,实施动态化管理,为智能化矿山建设保驾护航。
“矿山由于地质条件、开采工艺和运输条件复杂,而且采场每天每时都处于变化之中,不可控因素多,这些都加剧了智能化矿山建设难度。要全面推进矿山智能化建设,还任重道远。智能化矿山建设唯有多管齐下,多方发力,多项共赢,方能行稳致远。”武强院士表示。
矿山智能化只有起点,没有终点,建设永远在路上!
来源:中国矿业报