井下無人駕駛開啟礦山綠色生產(chǎn)新模式

深圳市中金嶺南有色金屬股份有限公司凡口鉛鋅礦（以下簡稱“凡口礦”）是具有60多年歷史的大型鉛鋅銀礦山。近年來，凡口礦以加快發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力為著力點，全力打造智能安全、資源集約、綠色高效的礦山。

2022年12月，凡口礦與礦冶科技集團(tuán)有限公司等單位合作，率先將無人駕駛與智能調(diào)度技術(shù)運用于地下礦井運輸，成功打造了華南地區(qū)首個非煤礦電機(jī)車無人駕駛系統(tǒng)應(yīng)用。電機(jī)車無人駕駛系統(tǒng)在凡口礦試運行一年多來，實現(xiàn)了井下礦石運輸智能化、無人化，有力推動了礦山綠色低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展，為礦山高質(zhì)量發(fā)展注入綠色新動能。

自主創(chuàng)新

步入井下無人駕駛新時代

“作為亞洲最大的單一鉛鋅銀礦種生產(chǎn)基地和國家規(guī)劃的重要戰(zhàn)略能源基地，凡口礦積極響應(yīng)國家‘中國制造2025’號召，自2021年4月起啟動了‘井下運礦遠(yuǎn)程智能管控技術(shù)研究及應(yīng)用’項目，聯(lián)合礦冶科技集團(tuán)有限公司經(jīng)過600多天的創(chuàng)新研發(fā)和技術(shù)攻關(guān)，成功實施了‘凡口礦井下電機(jī)車無人駕駛系統(tǒng)’項目?！鄙钲谑兄薪饚X南有色金屬股份有限公司（以下簡稱“中金嶺南”）科技創(chuàng)新與數(shù)智化部總經(jīng)理劉曉明介紹道，該系統(tǒng)的成功應(yīng)用使凡口礦在負(fù)650米中段的井下電機(jī)車能夠?qū)崿F(xiàn)無人駕駛，讓礦山步入了井下電機(jī)車無人駕駛的新時代。

據(jù)了解，凡口礦井下電機(jī)車無人駕駛系統(tǒng)通過引入5G通信、多傳感器整合定位、激光雷達(dá)等創(chuàng)新技術(shù)，對12噸礦用新能源電機(jī)車本體進(jìn)行智能化改造，使電機(jī)車具備無人駕駛、障礙物自動檢測、遠(yuǎn)程控制、自動充電等新功能，并且實現(xiàn)裝礦、運礦、卸礦、充電等全流程自主作業(yè)。這一系統(tǒng)還通過引入云計算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)，構(gòu)建礦用電機(jī)車智能調(diào)度系統(tǒng)，有效提升地下道路資源利用率和電機(jī)車運輸效率。

劉曉明告訴筆者，凡口礦在研發(fā)電機(jī)車無人駕駛系統(tǒng)項目中，取得了“一攻克兩研發(fā)”的顯著成果，在業(yè)界創(chuàng)新亮點吸睛奪目。

“一攻克”是：攻克了電機(jī)車無人自主駕駛控制技術(shù)，實現(xiàn)電機(jī)車無人自主駕駛、智能調(diào)度、障礙物檢測等智能功能，有效減少相關(guān)崗位人員，顯著提高操作崗位的安全性。

“兩研發(fā)”分別是：成功研發(fā)了井下裝礦溜井全自動放礦技術(shù)，實現(xiàn)精準(zhǔn)識別礦車定位及礦車內(nèi)礦石滿載率，推動了井下全自動無人駕駛關(guān)鍵技術(shù)的重大突破；在業(yè)界首次研發(fā)成功并應(yīng)用井下電機(jī)車自動充電機(jī)器人，實現(xiàn)井下電機(jī)車遠(yuǎn)程無人駕駛控制，在井下有軌電機(jī)車無人駕駛控制關(guān)鍵環(huán)節(jié)取得重大突破。

凡口礦的這些創(chuàng)新成果，不僅提升了礦山的生產(chǎn)效率，也為礦山行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供有力支撐。

安全高效

邁出井下“智”運新步伐

安全生產(chǎn)一直是礦山行業(yè)的重中之重，在礦山行業(yè)持續(xù)追求安全生產(chǎn)與高效運營的今天，建礦60多年的凡口礦以其前瞻性的技術(shù)創(chuàng)新，再次引領(lǐng)行業(yè)變革。

凡口礦井下電機(jī)車無人駕駛系統(tǒng)于2022年12月30日投入試運行，經(jīng)過一年多的實踐證明，無人電機(jī)車能夠替代人工駕駛完成井下裝礦、運礦、卸礦等全業(yè)務(wù)流程動作，是非煤地下礦山安全技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用的典范。該系統(tǒng)在提高生產(chǎn)效率、提升本質(zhì)安全、降低人力成本、改善工作環(huán)境等方面優(yōu)勢突顯，使凡口礦邁出了井下“智”運鉛鋅的新步伐。

在過去，井下電機(jī)車的操作依賴于專職司機(jī)，這不僅要求司機(jī)具備高超的駕駛技能，還面臨著勞動強(qiáng)度大、操作時間長、易疲勞駕駛等挑戰(zhàn)，存在不小的安全隱患。如今，凡口礦引入的無人電機(jī)車徹底改變了這一現(xiàn)狀。無人電機(jī)車在井下自主行駛，井然有序地完成裝、運、卸、充電等全流程作業(yè)，大幅減少了人員在潮濕、粉塵環(huán)境中的工作時長，降低了員工患職業(yè)病的風(fēng)險，為員工的健康安全筑起了堅實防線。

更為顯著的是，這一變革還帶來了人力資源的優(yōu)化配置。以往，單班運作需要配備3名司機(jī)，而現(xiàn)在，僅需1名遠(yuǎn)程監(jiān)控操作員就可以完成工作，實現(xiàn)了從“人控”到“數(shù)控”、從“少人”到“無人”的飛躍。

凡口礦礦長田志剛介紹，電機(jī)車無人駕駛系統(tǒng)的引入，是凡口礦智能化建設(shè)的重要里程碑。該系統(tǒng)配備了先進(jìn)的傳感器和控制系統(tǒng)，能夠?qū)崟r檢測并應(yīng)對潛在的安全隱患，極大地提高了操作崗位的安全性。同時，通過自動化調(diào)度和智能管理，減少人工操作和人為干預(yù)，有效降低了生產(chǎn)過程中的不確定性和誤差，進(jìn)一步增強(qiáng)了礦山作業(yè)的穩(wěn)定性和可靠性，運輸效率和生產(chǎn)效率均得到了顯著提升。

從“過去”到“現(xiàn)在”的對比中可以看出，電機(jī)車無人駕駛系統(tǒng)有力推進(jìn)了凡口礦“機(jī)械化換人、自動化減人、智能化無人”轉(zhuǎn)型發(fā)展的步伐，極大提升礦山的安全性和可持續(xù)性。

節(jié)能低碳

開啟井下綠色生產(chǎn)新模式

一直以來，凡口礦以“智能高效、綠色低碳”為引領(lǐng)，堅定不移地走綠色化、智能化、數(shù)字化的發(fā)展道路，不斷推進(jìn)礦山全面綠色轉(zhuǎn)型實現(xiàn)新突破。井下電機(jī)車無人駕駛系統(tǒng)的成功應(yīng)用，使礦山開啟了井下綠色生產(chǎn)的新模式，是中金嶺南和凡口礦綠色低碳發(fā)展征程的又一跨越。

“我們的電機(jī)車無人駕駛系統(tǒng)實現(xiàn)了國內(nèi)首次采用新能源電機(jī)車井下智能充電?！碧镏緞偨榻B，電機(jī)車通過智能充電技術(shù)，實現(xiàn)了充電時間小于2小時，一次充電即可保證重載連續(xù)工作不小于10小時，且智能行駛時車速不低于每小時9千米，大大提升了作業(yè)效率。電機(jī)車可以采用機(jī)械制動、電氣制動、空氣制動三種制動方式，確保了電機(jī)車在復(fù)雜的井下環(huán)境中安全運行。

凡口礦還為新能源電機(jī)車研發(fā)了配套的高效能源利用技術(shù)，通過精確控制和優(yōu)化運輸路線，減少了電機(jī)車的無效行駛和空載時間，從而降低能源消耗。相比傳統(tǒng)燃油礦用卡車，新能源電機(jī)車每年可以減少300多噸二氧化碳排放量，無人駕駛在節(jié)能減排方面成效顯著。

凡口礦井下電機(jī)車無人駕駛系統(tǒng)的成功應(yīng)用，不僅是凡口礦智能化轉(zhuǎn)型的重要里程碑，也是我國礦山行業(yè)綠色發(fā)展的一個縮影。該系統(tǒng)憑借其卓越的技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用成果，先后獲得發(fā)明專利3項，軟件著作權(quán)4項，榮獲2023年中國有色金屬工業(yè)科學(xué)技術(shù)獎一等獎等榮譽(yù)，經(jīng)濟(jì)效益和社會效益顯著。

2024年6月，凡口礦電機(jī)車無人駕駛系統(tǒng)分別入選廣東省發(fā)展和改革委員會“2024年廣東省應(yīng)用場景典型案例”、國家礦山安全監(jiān)察局“2024年礦山安全先進(jìn)適用技術(shù)及裝備推廣目錄”。這是該系統(tǒng)繼今年4月入選國家礦山安全監(jiān)察局、工業(yè)和信息化部“礦山領(lǐng)域機(jī)器人典型應(yīng)用場景名單”，成為非煤礦山井工（地下）無人駕駛應(yīng)用場景的典范后，再次摘得2項殊榮。

田志剛表示，接下來，中金嶺南和凡口礦將以智能化綠色礦山建設(shè)為目標(biāo)，聚焦發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力，努力攻克安全、效率、人工、低碳等“卡脖子”難題，持續(xù)推進(jìn)礦山數(shù)字化、智能化和綠色化深度融合，積極探索電機(jī)車無人駕駛系統(tǒng)與無人鏟運機(jī)、無人礦卡等設(shè)備的聯(lián)動作業(yè)模式，打造一條完整的井下無人智能出礦生產(chǎn)流程，致力于走出一條安全高效、綠色低碳的“智”運鉛鋅之路。