作者：王玉凤 陈兰印

 

　　百年矿山，铸就辉煌，智慧驱动，科技兴矿。马钢南山矿成立于1954年，位于安徽马鞍山市东南，拥有着百年开采史，是华东规模最大的黑色冶金露天矿山企业，素有马钢“粮仓”美誉。矿区总面积16平方公里，集采、运、选等一体化产线体系。近年来，南山矿以科技强国、科技兴矿为导向，以“产业智慧化、智慧产业化”为目标，走出了一条科技兴矿、智能增效的转型发展之路。为百年矿山实现再次腾飞，提升矿山生产科技能力水平，注入源源不断的鲜活智慧动力。

 

　　企业发展，电力先行。在多年的滚动发展中，陆续建设了4座核心变电所，分布在16平方公里的矿区土地上。物理距离的分散与操作维护方式的老旧，使得矿山电力调度运行、维护与管理远远落后于企业发展的需要。2019年，在推进“智慧矿山”热潮中，南山矿以电力率先为突破口，层层打破技术瓶颈，大力实施电力配网信息化建设工作，将配电自动化、传感技术、电力大数据、移动通讯等技术深度整合应用。

 

　　通过完善现场一次高压设备过程控制改造、微机保护数据采集、轨道机器人巡检等功能，完成电力系统从变电到输电再到配电的全流程管控，实现变电站无人值守集中管控和远程运维的管理模式，极大的提升了公司电力现代化管理水平。同时，通过对4座变配电站所发展为直线管理21座变配电所，有效助推公司电力专业化整合工作；在人力资源方面，由原先162人减少为目前的71人即可完成全部电力管理工作，有效解决企业人力资源优化造成的岗位性结构缺员的矛盾问题。

 

　　期间，创造性地发明了“逆推溯源法”，破解了不同厂家设置的设备报文不同而造成通讯语言不相容的难题，在设备与后台之间有机对接，让6千伏交流成功实现了远程控制。成为华东地区第一家交直流完全实现变电系统远程集控的矿山。

 

　　无人驾驶，欢快奔驰。南山矿是一座老矿山，环境相对封闭，道路及通行规则自成体系，车辆路线相对固定，无人化转型成为矿山行业的必经途径。2020年，以和尚桥铁矿为试点，先后？建设完成了云端智能调度系统、矿车无人驾驶系统、挖机卡协同作业系统、远程驾驶系统、车路协同感知系统、定位基站、及采场区域5G网络MEC专网建设，使无人矿卡具备单车自动行驶能力，并能够感知环境与障碍物信息，做出单车范围内的决策命令，具备自动避障及控制能力，按照规划的行驶路径自动行驶和自动作业，实现作业生产组织自动规划，数据自动采集，完成了“一看多”和“灵活多车”切换，改变了原有安全员只能监管一辆车的情况，工作效率大幅提升。由此，加快推进了中国宝武智慧制造和马钢矿业资源集团战略行动计划，最终达到“无人则安”、保障本质安全、降低人工成本和油耗等目的。

 

　　磨矿专家，提升效率。磨矿装备是矿山选矿厂的核心设备，磨矿系统正朝智能化、高效化方向发展。因此，南山矿积极大胆切入选厂最为核心的磨矿选别专家系统智能化改进，通过将一段球磨分级机拆除、改装成旋流器，将各类阀门改装成自动调节阀，将仪器仪表网络化，实现对磨矿的浓度、粒度、品位精准控制，再将这些不断变化的数据收集到集成平台，进行自动分析处理，并做出给料、调配水量、钢球补充、精品调控等系列调整，最终形成磨矿专家系统。

 

　　该系统是一套为选厂定制开发的高级控制系统，通过利用智能优化平台通过通讯实现与DCS数据的双向交换，完成数据采集、智能优化判断与计算、同时通过输出多重优化结果给DCS，实现专家系统优化控制。系统有效的解决了选矿工况复杂、非线性、变时滞性、多变量耦合等问题，对产品产量、粒度、品位、金属回收率等关键工艺指标形成优化控制，实现性能优异的自适应和人工智能。同时，系统可完整收集选厂1~3个月生产数据，采用自动化系统读取历史数据库中的数据，缺失数据可用人工化验数据补齐，数据预处理后，进行统计特征分析，寻找出选矿厂的控制规律，建立控制模型，通过关键工艺点在线检测、矿石性质智能判断、磨矿分级环节全自动控制、旋流器分级控制、精矿品位的闭环控制等主要功能，实现各核心工艺环节的专家控制。经过系统小幅度多频次的自动调节给矿、给水、渣浆泵泵频，使磨矿生产过程更加稳定，极大的降低了劳动强度、产品质量更加稳定、经济效益显著提升。

 

　　皮带通廊，智能检测。和尚桥选矿厂原矿由胶带机从采场运输至选厂，其中5#运输胶带机是距离最长、架空高度最高的一条，其钢构通廊长度约1600米、宽度3米、高度2.2米，离地高度平均6.5米，钢构通廊内胶带机长约1560米。为了改变人工巡检安全，降低劳动强度，南山矿引入安装智能巡检机器人，在皮带通廊内，检机器人通过搭载可见光、热成像视频，烟雾等多个传感器，依托电信5G通讯网络传输数据，在环形轨道上连续运行，对皮带通廊内部的生产环境、设备、安全等情况，进行观察和判断，识别胶带机托辊脱落、皮带跑偏。巡检机器人的上岗运行，避免了高温环境人工巡检及噪声粉尘对人体的伤害，提高了巡检连续性，确保问题发现精准及时、有效的缩短了检修时间及成本，极大的提高了功效。

 

　　铁路运输，智能管控。瞄准“智慧铁路”目标，以智慧制造增强竞争力，不断打通轨道交通发展的科技途径，搭建起集智能管理、智能调度、智能监控为一体的智慧化矿山物流服务平台。2020年，南山矿创新铁路智能运输管理集控系统上线，加速优化设备条件、转变铁路运输发展方式，系统上线后，实现了全电子计算机联锁、调度计划自动生成与执行、机车车辆自动跟踪与管控等功能，改变了传统行车调度作业中的“一张图、一支笔、一部电话”的作业方式。

 

　　系统将原有四个车站的微机联锁系统全部升级为全电子计算机联锁系统，信号开放一键拖拽，自动生成调车作业计划，简单便捷，系统还可进路预排与信号自动开放，替代了传统的由信号员手工点击始终端按钮的作业方式，可便捷地查询详细车辆信息，实时绘制机车运行图，方便查看并作为调运依据。期间，数字化平台安全等级，通过国际独立第三方最高安全等级SIL4认证，符合中国铁路标准和欧洲铁路标准。由此，最高班产量也从原来的58趟增加到67趟，提高铁路运输生产效率达到15%以上。

 

　　地测采及，实现跨越。近年来，面对露天开采环境复杂诸多不利因素，南山矿依据综合配矿系统需要，打通了地测采系及质量系统的数据通道，建立了5G移动应用的业务协同，把勘探品位和穿孔品位信息、平面数据和剖面数据由桌面延申到移动端，完成数据跨部门、跨系统、跨业务的共享和部门业务协同处理，实现了资源储量管理、生产计划编制、露天开采优化、工程测量验收等技术管理工作，从二维模式到三维模式的转变，达到了地质资源数字化、开采设计可视化、计划编制信息化的目标，为矿山在复杂场景下爆破设计、现场作业和爆破后效果评估的全周期数字化融合提供了强力支撑，进一步提升了爆破作业的智能化程度，极大的提高了矿石资源的综合利用和经济效益。目前，形成了“一个平台、两级中心、六大系统”的智慧矿山架构体系，全面应用于采场生产中。

 

　　智慧制造，是企业发展的主旋律。作为具有百年开采历史的一座现代矿山，南山矿将继续扬起风帆再续辉煌，依托智慧矿山建设，在高质量发展的道路上，让矿山职工真正享受到科技福祉。