本報(bào)通訊員 何濤
當(dāng)前，計(jì)算機(jī)、定位、通信和自動(dòng)化等技術(shù)的高速發(fā)展，深刻影響和改變著傳統(tǒng)的采礦業(yè)，推動(dòng)采礦業(yè)由經(jīng)驗(yàn)型、傳統(tǒng)型向科學(xué)型、智能化的方向發(fā)展。本鋼集團(tuán)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(guān)，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(shè)給本鋼礦業(yè)南芬露天礦生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理帶來(lái)了很大變化， 各種指標(biāo)不斷刷新紀(jì)錄。其中，今年1月~5月份變動(dòng)成本降低1607萬(wàn)元，完成采剝總量3927.30萬(wàn)噸，超計(jì)劃423.80萬(wàn)噸，達(dá)到計(jì)劃的112.10%。
南芬露天礦：
成功建設(shè)一個(gè)龐大的系統(tǒng)工程
“智能礦山建設(shè)是一個(gè)典型的多學(xué)科技術(shù)交叉的新領(lǐng)域，涵蓋了礦山企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的全過(guò)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(jì)劃）概念的特征。”4月20日，本鋼礦業(yè)南芬露天礦生產(chǎn)技術(shù)室工程師趙鑫對(duì)筆者說(shuō)。
南芬露天礦智能礦山建設(shè)的基本框架包括以地質(zhì)信息為基礎(chǔ)，開(kāi)發(fā)包括地質(zhì)、測(cè)量、采礦規(guī)劃、境界優(yōu)化、爆破設(shè)計(jì)、邊坡控制等內(nèi)容的GIS；以提高自動(dòng)化水平為目標(biāo)建立的生產(chǎn)過(guò)程控制系統(tǒng)；能變革管理、整合資源的ERP。該框架的設(shè)計(jì)旨在實(shí)現(xiàn)礦山生產(chǎn)、安全、經(jīng)營(yíng)與管理各個(gè)環(huán)節(jié)與生產(chǎn)要素的科學(xué)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O(shè)A（辦公自動(dòng)化）為核心，以科室、作業(yè)區(qū)信息化為基本單元，開(kāi)發(fā)成本管理系統(tǒng)、生產(chǎn)查詢系統(tǒng)等管理軟件，實(shí)現(xiàn)全礦山網(wǎng)絡(luò)化管理；利用各種系統(tǒng)提供必備的接口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，最終在露天礦內(nèi)部網(wǎng)站形成報(bào)表，實(shí)現(xiàn)信息共享，切實(shí)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(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通向各作業(yè)區(qū)的ERP光纖網(wǎng)絡(luò)，還建立了南芬露天礦數(shù)字地質(zhì)模型，開(kāi)發(fā)了配套軟件，并分別與北京科技大學(xué)、中國(guó)礦業(yè)大學(xué)開(kāi)發(fā)了爆破設(shè)計(jì)與模擬系統(tǒng)軟件、邊坡安全監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)。趙鑫介紹，修改和優(yōu)化爆破設(shè)計(jì)能夠有效地提高爆破質(zhì)量，降低爆破成本，而位移監(jiān)測(cè)、滑動(dòng)力監(jiān)測(cè)、遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控則可以對(duì)滑體進(jìn)行監(jiān)測(cè)，做出科學(xué)預(yù)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(yùn)輸效率。該系統(tǒng)可以對(duì)生產(chǎn)移動(dòng)設(shè)備及生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，通過(guò)對(duì)裝、運(yùn)、卸生產(chǎn)過(guò)程的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集、判斷、顯示、控制與管理，自動(dòng)實(shí)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(shè)給南芬露天礦生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理帶來(lái)了很大變化，各種指標(biāo)不斷改善，也為本鋼各大礦山及相關(guān)廠礦的數(shù)字化、信息化、現(xiàn)代化建設(shè)指明了方向。
歪頭山礦：
信息化和自動(dòng)化建設(shè)雙管齊下
近幾年，本鋼礦業(yè)歪頭山礦大力推進(jìn)信息化和自動(dòng)化建設(shè)，成效顯著。
在信息化建設(shè)方面，2019年，本鋼礦業(yè)歪頭山礦的智能團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了采用無(wú)人機(jī)探測(cè)礦山地表信息的GIS數(shù)字開(kāi)采系統(tǒng)。該系統(tǒng)將歪頭山鐵礦的地質(zhì)屬性數(shù)字化并建立三維實(shí)體模型，將礦山的月計(jì)劃以及爆破、測(cè)量、地質(zhì)、驗(yàn)收業(yè)務(wù)匯總到一張圖上，打造出一套以數(shù)字化勞動(dòng)對(duì)象為依托的生產(chǎn)管理系統(tǒng)。通過(guò)這一平臺(tái)，地質(zhì)人員可以從中認(rèn)識(shí)礦體的分布規(guī)律，確定礦山生產(chǎn)規(guī)模，還可以拓展實(shí)現(xiàn)年計(jì)劃管理、質(zhì)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(cuò)和后期電量統(tǒng)計(jì)、分析不準(zhǔn)確等問(wèn)題，歪頭山礦還開(kāi)始了三級(jí)計(jì)量系統(tǒng)（一期）的建設(shè)。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(duì)28個(gè)室外變壓器、26臺(tái)移動(dòng)設(shè)備加裝電表，同時(shí)將選礦作業(yè)區(qū)1號(hào)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(jìn)行電能數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計(jì)；對(duì)49個(gè)流量計(jì)量點(diǎn)加裝流量計(jì)，對(duì)流體數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計(jì)。該項(xiàng)目的建設(shè)，實(shí)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(jì)效益。
2020年，該礦完成對(duì)GPS卡車調(diào)度系統(tǒng)的整體升級(jí)，在采掘和運(yùn)輸設(shè)備數(shù)量一定的情況下，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)卡車、電鏟、鐵路機(jī)車等設(shè)備生產(chǎn)運(yùn)行情況的管理管控，提高礦山安全生產(chǎn)和科學(xué)管理水平。
在自動(dòng)化建設(shè)方面，始建于2016年12月的采場(chǎng)礦石破碎皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)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(yīng)用于破碎機(jī)、主機(jī)電機(jī)、油泵站、高壓柜、皮帶機(jī)等現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的檢測(cè)及控制。該系統(tǒng)既可以實(shí)現(xiàn)全程聯(lián)鎖自動(dòng)操作和報(bào)警，又可以實(shí)現(xiàn)逆料流方向安全啟動(dòng)、順料流方向按控制要求停止甚至危險(xiǎn)急停等。
運(yùn)輸鐵路信號(hào)微機(jī)聯(lián)鎖控制系統(tǒng)自2007年改造至今，共完成16所站場(chǎng)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(jì)算機(jī)技術(shù)、電力電子開(kāi)關(guān)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)與聯(lián)鎖計(jì)算機(jī)相結(jié)合的方式，完成了計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的末級(jí)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(cè)一體化的方式，實(shí)現(xiàn)了微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)的采集、控制、調(diào)理與處理功能，一方面為進(jìn)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(jìn)入了一個(gè)以信息化為基礎(chǔ)、以智能系統(tǒng)為標(biāo)志的新時(shí)代。
選礦磨機(jī)集中控制系統(tǒng)于2018年4月改造完成并投入運(yùn)行，主要包括13臺(tái)自磨機(jī)系列和9臺(tái)球磨機(jī)系列。該系統(tǒng)以IPC（進(jìn)程間通信）+PLC與工業(yè)以太網(wǎng)的控制形式，綜合應(yīng)用傳感器技術(shù)、電子技術(shù)、自動(dòng)化選礦技術(shù)和自動(dòng)化設(shè)備，對(duì)選礦生產(chǎn)設(shè)備狀態(tài)和選礦生產(chǎn)流程狀況實(shí)行監(jiān)測(cè)、模擬和控制，適當(dāng)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?。不僅如此，該系統(tǒng)還穩(wěn)定了生產(chǎn)工藝流程，在提高設(shè)備效率的同時(shí)，保證了產(chǎn)品質(zhì)量和工藝過(guò)程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的穩(wěn)定，增強(qiáng)了企業(yè)在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)中的競(jìng)爭(zhēng)力。
如何讓礦山更智能？
智能礦山建設(shè)，是實(shí)現(xiàn)礦山企業(yè)安全生產(chǎn)、提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的有效手段，是實(shí)現(xiàn)礦山企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的必由之路。
據(jù)了解，西方發(fā)達(dá)國(guó)家從上個(gè)世紀(jì)60年代就開(kāi)始研究數(shù)字化、智能化開(kāi)采技術(shù)，為了在采礦行業(yè)中拔得頭籌，先后制訂過(guò)“智能化礦山”“無(wú)人化礦山”等發(fā)展規(guī)劃，在自動(dòng)開(kāi)礦、自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用方面已經(jīng)達(dá)到先進(jìn)水平。近年來(lái)，隨著我國(guó)的重視和扶持，國(guó)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(rèn)為，讓礦山更智能，需不斷完善科技創(chuàng)新機(jī)制。在智能礦山建設(shè)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(jì)可持續(xù)發(fā)展的智能礦山。為了激勵(lì)創(chuàng)新，本鋼礦業(yè)每個(gè)單位或部門(mén)每季度至少申報(bào)2~3項(xiàng)創(chuàng)新成果，季度末進(jìn)行評(píng)比；定期對(duì)創(chuàng)新應(yīng)用進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)觀摩與驗(yàn)收，對(duì)獲獎(jiǎng)創(chuàng)新成果的創(chuàng)新舉措、實(shí)用效果等在全礦進(jìn)行推廣應(yīng)用；將創(chuàng)新成果與創(chuàng)先爭(zhēng)優(yōu)評(píng)比、干部選拔任用掛鉤，并充分發(fā)揮好薪酬的激勵(lì)作用。
讓礦山更智能，需打造人才礦山。美國(guó)“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’?！边@句話充分說(shuō)明了人才資源的重要性。所謂的人才礦山，簡(jiǎn)言之，就是通過(guò)充分實(shí)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(jià)值，進(jìn)行人才紅利的現(xiàn)代礦山建設(shè)。在人才成本理念上，本鋼堅(jiān)持實(shí)現(xiàn)由“成本與利潤(rùn)成反比”向“人才成本與利潤(rùn)同向變動(dòng)”的轉(zhuǎn)變，用人才上的高投入推動(dòng)綜合效益的高增長(zhǎng)；實(shí)現(xiàn)由“狹隘”的工程技術(shù)人才觀向多專業(yè)的技術(shù)人才范疇轉(zhuǎn)變，通過(guò)工程技術(shù)人才和其他類別人才的良性互動(dòng)，推動(dòng)智能礦山落地生根。
《中國(guó)冶金報(bào)》（2021年6月8日 04版四版）
