渤海之濱，萊州灣畔，富饒的金礦是當地核心的基礎產業，但礦業開采是高風險行業，如何實現本質安全是考驗非煤礦山安全管理的“高考題”。
想要答對答好這套考題，企業必須進行數字化、智能化變革，這一切正在悄然發生。
“碎石機遠程操控、提升機集控自動化遠程控制、無人駕駛電機車井下數百米運輸……幾名工作人員用雙手操控手柄，在顯示器前遠程操控，并在不同機車之間切換就可完成工作。”這是2月15日，記者在山東黃金集團三山島金礦看到的工作場景。
工作環境從地下轉移到地表，極大的保障了礦工的健康和人身安全，這得益于山東黃金集團的數字化、智能化變革。近年來，山東黃金集團攜手華為，利用5G、云、人工智能、物聯網等技術，智能改造、提質增效，構建礦企“數字化、網絡化、智能化”建設新模式，創新驅動智能礦山高質量發展，打造“國際一流示范礦山”。
抓住數字化轉型契機 實現產業升級換代
非煤礦山行業是國民經濟的基礎產業，但安全卻是非煤礦山工作永恒的主題。數據顯示，目前我國約有非煤礦山企業4萬個，非煤礦山3.7萬余座，其中金屬非金屬礦山約2.9萬座、尾礦庫約0.67萬座。小型金屬非金屬礦山數量占金屬非金屬礦山總量的86.4%，四、五等尾礦庫數量占尾礦庫總量的87.4%，“多、小、散”的特點十分明顯。
必須加強技術創新，加快技術進步，改善非煤礦行業的面貌，加強技術管理是實現非煤礦企業安全生產的前提。當前，以互聯網、大數據、云計算、人工智能等為代表的數字技術正不斷取得突破，數字技術、材料技術、生物技術、能源技術融合交叉，將新一輪科技革命和產業變革不斷引向深入。數字化是非煤礦山產業轉型升級的重要支點，也是構建現代化非煤礦山經濟體系的重要引擎。非煤礦山行業必須抓住數字化轉型契機，實現產業升級換代。
《“十四五”礦山安全生產規劃》提出，“十四五”期間，我國礦山行業繼續完善礦山安全監管監察體制，強化系統觀念，堅持依法治安、科技強安、源頭治理、精準防控和社會共治，力爭從根本上消除事故隱患、從根本上解決問題，全面提升礦山安全綜合治理效能，實現礦山安全高質量發展。
山東黃金集團礦管集團相關負責人表示，作為礦業的領軍企業，山東黃金集團聚焦礦業主業，在業內率先提出“以三山島金礦為試點，全面打造國際一流示范礦山”戰略目標。“十四五”期間，山東黃金將開啟智能礦山復制推廣進程，集團所屬礦山智能化建設以點帶面、輻射帶動，進一步提升集團智能化建設整體水平。
智能化裝備升級 助力安全開采
“苦、臟、累、險、潮濕、粉塵，噪音……礦工承受著種種災害威脅，在惡劣的環境中從事高風險行業。”這是大多數人對礦工的印象。
但是，隨著科技的發展，社會的進步，礦山的安全設施日益完善，安全系數日益增大，國家對礦山安全生產的重視程度也越來越高。
“如何解決深度的‘苦臟累險’惡劣的環境條件，這就要求企業探索、拓展智能化，現在已經到了智能化階段。也就是說，現在礦業未來已來。智能化怎么來實現？”焦家金礦黨委書記、礦長王成表示，現在隨著開采向深部的延伸，也就是要向深部要資源，向深部來獲取資源，已經成為一個必然。向深部進軍就要保證員工有一個良好的作業環境，這就必須要智能化、機械化。焦家金礦在這方面做了很多的嘗試，目前“鏟、裝、運”100%實現機械化作業，主要固定設施自動化率為100%。
王成表示，“機械化換人、自動化減人、智能化無人”取得良好實效，為焦家金礦躍居全國第一大產金企業提供了重要的科技支撐。
“現在礦工不用再飽受井下的惡劣環境，可以在寬敞明亮的辦公室內進行操作完成破碎任務，一名操控人員可頂5個工人，人員由60人減少到12人，達到減員增效目的，員工由井下作業轉移到地表作業，礦工健康和人身安全得到保障。”山東黃金集團三山島金礦國際一流示范礦山建設部高級工程師曲偉霞向中國工業報介紹破碎機遠程操控系統時表示。
據了解，山東黃金三山島副井，目前正朝著目標深度1915米掘進，建成后將成為國內乃至亞洲最深的豎井工程。隨著礦山開采深度的逐步加深，高溫、高濕、低氧等環境對作業安全性帶來更大挑戰，巖爆、涌水等不確定因素也隨之增加。
“在此背景下，當前全球礦業正在經歷一場新革命，大數據、人工智能、物聯網、云計算等新技術不斷深化應用到礦業領域。礦山生產運營模式不斷革新，采礦過程正向遙控化、智能化乃至無人化階段邁進。我們攜手華為等合作伙伴，通過智能化裝備工藝取代傳統人工為主作業模式，克服深部作業帶來的安全、效率等影響。”山東黃金集團國際一流示范礦山推廣中心、智能智慧聯創中心相關負責人介紹。
三山島金礦內部人士向記者表示，目前山東黃金已經建立三維可視化的綜合管控平臺，實現了礦山安全生產的礦石流全流程可視化智慧管控，電機車無人駕駛系統，遙控鑿巖臺車等應用。充分將IOT等技術深度融合到采礦技術和礦山經營管理中，以融合統一的工業互聯網頂層架構打造智能礦山。
“通過關鍵生產工藝流程的數智化，三山島金礦生產效率同比提高20%以上，年產生直接經濟效益8000多萬元。”三山島金礦內部人士表示。
隨后，記者們跟隨工作人員來到了山東黃金焦家金礦地下77米，在這里，記者近距離感受到了遠程鏟運車的作業情況。通過華為搭建的Wi-Fi6 Mesh無線網絡，司機只需在辦公室遠程操控，大型鏟運車就能在井下靈活運行；2022年9月，山東黃金與華為共同在焦家金礦建成了國內首個礦山Wi-Fi6易聯網（Wi-Fi6 Mesh），從此鏟運車可以遠程駕駛。事實上，優越的網絡連接仍是當前金礦的核心需求之一，在聯網之后數字化、智能化才有發展基礎，無線、5G等通信技術也針對不同場景形成互補。
山東黃金焦家金礦設備副主任初曉峰告訴中國工業報記者，該技術的應用除了具備5G的高速率、低延時特性的同時，還可以進行Mesh無線橋接組網，簡化了礦房轉場過程中無線基站的安裝和維護工作，提高了工作效率。
“數智化改革，詮釋國有企業的責任和擔當，實現經濟效益和社會效益的雙提升，這也是我們為什么這么堅持做智能智慧未來的導向。通過推進機器化換人、自動化減人、智能化無人建設，讓我們所有山東黃金的員工環境更加安全，讓每一位勞動者更有尊嚴，讓社會更加和諧，我認為這是我們未來搞智能智慧最終的落腳點，實現經濟和社會效益的雙贏。”山東黃金國際一流示范礦山推廣中心、智能智慧聯創中心副主任王凡表示。
探索打造國際一流智能礦山
“十三五”末期，山東黃金集團充分發揮核心優勢，結合行業特點，將智能智慧礦山建設列為重點推進工作，以三山島金礦為先行試點礦山，打造國際一流示范礦山，逐步實現機械化換人、自動化減人、信息化管人、智能化無人。通過變革深部采礦方法、對關鍵生產工藝流程進行自動化、智能化、智慧化管控等探索。
礦山智能化轉型，離不開信息基礎設施和新技術深度賦能。早在2019年，山東黃金就與華為啟動了在5G、云、AI等方面的深度合作。2022年6月，山東黃金集團有限公司與華為技術有限公司深化戰略合作協議簽約儀式在深圳舉行，雙方就共同推進礦業有色行業企業數字化轉型、礦山智能化、產業鏈協同發展等建立戰略合作伙伴關系。
王凡介紹，自“國際一流示范礦山”項目啟動以來，山東黃金集團攜手華為等合作伙伴，堅持信息基礎設施先行，全力建設先進的礦山網絡，通過部署F5G、5G、WiFi6和工業環網，目前已覆蓋了諸如鑿巖臺車遠程遙控、遠程破碎、智能溜井、電機車無人駕駛、斜坡道綜合管控等36個應用場景和24個項目方案。其中，5G鑿巖臺車遠程遙控系統能夠實時準確地完成鑿巖作業，井下斜坡道5G連續覆蓋達10余公里。2022年9月，山東黃金與華為共同在焦家金礦建成了國內首個礦山Wi-Fi6易聯網（Wi-Fi6 Mesh），在這個組網環境下完成井下大型鏟運設備遠程控制應用，打造“好用、易用、耐用”的井下WiFi無線作業網絡。
華為煤礦軍團MKT與解決方案銷售副總裁陳文豐介紹，面對海量的礦山數據，山東黃金集團基于華為云建設了國內首個金屬礦山大數據平臺，將礦山生產、人力、財務、物資等各領域的數據進行匯集，進而通過智能數據湖運營平臺進行數據治理，并沉淀了具備山東黃金特色的數據資產，實現了數據管理的規范化、制度化和資產化。
得益于信息基礎設施與數字平臺的提前布局，山東黃金集團持續將固定設施操作崗位作業遠程化、集控化，改善作業環境，實現減員增效。特別是三山島金礦已經實現了電機車裝礦、行駛、卸礦、防碰撞、車輛調度全過程無人化，效率提升25%。
礦山智能化開采是當前生產技術的一次重要變革，推進礦山智能化建設能夠大幅減少井下作業人員，有利于礦山破解安全生產突出矛盾，實現減員增效、降本增效和本質安全，也是礦山企業轉型發展、高質量發展的必由之路。
