科技驅(qū)動改變礦山,，礦山因此大不同
科技改變?nèi)松?，同樣也可以改變礦山。
《中國礦業(yè)報》記者近日來到洛陽欒川鉬業(yè)集團股份有限公司（下稱洛陽鉬業(yè)），看到偌大的三道莊露天礦區(qū)采掘作業(yè)有條不紊地進行,，工作人員在控制中心通過多金屬露天礦智能生產(chǎn)管控系統(tǒng)，便輕松實現(xiàn)了采礦,、配礦,、運輸全過程遙控。一座全球領(lǐng)先的無人智能礦山已崢嶸初露,。
水首溝排渣場生態(tài)恢復(fù)治理
近年來,，洛陽鉬業(yè)通過“綠色+智能”雙輪驅(qū)動，擦亮了綠色品牌,，夯實了綠色根基,，拓展了綠色內(nèi)涵，引領(lǐng)著我國露天采礦行業(yè)的智能化,、綠色化發(fā)展,。
智能：鑄就礦山未來
智能礦山建設(shè)是全球趨勢、國家戰(zhàn)略,，亦是社會民生和企業(yè)發(fā)展需要,。用信息技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)是國家經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整和轉(zhuǎn)變經(jīng)濟增長方式的重要任務(wù)，更是綠色礦山建設(shè)的核心內(nèi)容之一,。
走進洛陽鉬業(yè),，處處都能看到智能化的影子。露天采區(qū)鮮見人影,，礦區(qū)車輛無人駕駛,，選礦車間無人值守，就連礦山穿孔,、鏟裝,、車輛編組、礦巖計量等一些比較復(fù)雜的工序,，也實現(xiàn)了無人作業(yè),。
“近年來,，洛陽鉬業(yè)以建設(shè)一流綠色礦山為目標，以礦山的智能開采為方向,，以實現(xiàn)本質(zhì)安全,、降本增效、改善勞動環(huán)境等為目標,，在露天礦智能生產(chǎn)管控系統(tǒng),、露天開采智能裝備研究與應(yīng)用、選礦全流程自動化等方面推進智能礦山建設(shè),，致力于打造全球領(lǐng)先的無人智能礦山,。”該公司副總經(jīng)理井石滾說,。
知易行難,。長期以來，礦山曾一度被貼上技術(shù)含量低,、勞動密集型的標簽,。為了打造智能化礦山，該公司從打造礦山靈動“大腦”入手,，構(gòu)建露天礦智能生產(chǎn)管控系統(tǒng),。
三道莊露天礦承載著5個鉬選廠、3個鎢選廠的供礦任務(wù),，需綜合考慮鉬品位、鎢品位,、銅品位,、氧化率、巖性等多重因素,，實現(xiàn)均衡供礦難度極高,。該公司聯(lián)合西安建筑科技大學(xué)在2012年多金屬露天礦數(shù)字化采礦集成系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，利用新一代物聯(lián)網(wǎng),、大數(shù)據(jù),、人工智能等系列前沿技術(shù)，將三維地質(zhì)模型,、智能配礦,、智能調(diào)度、智能計量和大數(shù)據(jù)決策分析集成為一體,，構(gòu)建了基于云平臺的多金屬露天礦智能生產(chǎn)管控系統(tǒng),。
“該智能生產(chǎn)管控系統(tǒng)好比礦山的‘大腦’，擁有智能感知,、智能計算,、智能分析和智能決策的特點,。此系統(tǒng)投用后，配礦管理,、生產(chǎn)調(diào)度,、礦巖計量、現(xiàn)場管理更智能,、更科學(xué),，大幅提高了礦山生產(chǎn)作業(yè)效率和管理水平，解決了多目標,、多因素均衡供礦難題,。”井石滾說,。
為進一步解決采空區(qū)的嚴重安全隱患,，該公司還強健“四肢”，強化露天礦智能開采裝備的研發(fā)與應(yīng)用,。2016年,，他們與河南躍薪智能機械有限公司合作，按照生產(chǎn)設(shè)備操作遙控化→遙控操作遠程化→無人操作智能化的步驟,，逐步建立了一套高效,、實用、安全的露天礦智能采礦裝備系統(tǒng),，實現(xiàn)了從穿孔,、鏟裝到卡車運輸?shù)倪h距離遙控操作。智能采礦裝備高效作業(yè),，不僅多回收殘礦82萬噸,，新增產(chǎn)值1.64億元，而且改變了傳統(tǒng)的人工駕駛模式,，實現(xiàn)了本質(zhì)安全的目標,。該技術(shù)榮獲中國有色金屬工業(yè)科技進步一等獎。
礦山智能永無止境,。2018年以來,，該公司又在智能開采領(lǐng)域再開行業(yè)先河，利用研發(fā)的無人駕駛系統(tǒng)對原設(shè)備進行改裝,，實現(xiàn)了15臺純電動智能無人礦用卡車成功試運行,。2019年，他們與華為,、躍薪等合作伙伴通力合作,，在全國率先將5G技術(shù)應(yīng)用在無人礦山領(lǐng)域，對原有智能采礦設(shè)備進行基于5G網(wǎng)絡(luò)的升級改造，利用5G網(wǎng)絡(luò)的超高速率,、超低時延的特性,，徹底解決了礦山特殊復(fù)雜環(huán)境信號傳輸?shù)募夹g(shù)瓶頸，作業(yè)的精準度,、穩(wěn)定性和工作效率均得到了大幅提高,，實現(xiàn)了基于5G網(wǎng)絡(luò)的鉆、鏟,、裝超遠程精準控制和純電動礦用卡車智能編隊運行,。2019年6月，在上海世界移動通信大會現(xiàn)場,，該公司操作人員借助5G技術(shù)實時操控1200千米外的三道莊露天礦挖機進行作業(yè),，操作延遲控制在幾十毫秒之內(nèi)，誤差在10余厘米,，在業(yè)界引起了強烈反響,。
未來的礦業(yè)將是智能與綠色的完美結(jié)合。該公司深諳此理,。他們還與河南躍薪智能機械有限公司聯(lián)合實施了“純電動礦用自卸車及能量回收系統(tǒng)研發(fā)與應(yīng)用”項目,，研發(fā)的SY系列純電動礦用卡車利用下山能量回饋與上山消耗的能量相互補償。在車輛制動或滑行時,，將動能轉(zhuǎn)化為電能,，儲存到電池中，既可以達到延長整車使用時間及續(xù)航里程,，又減少了機械磨損及能量消耗,。與同等功率柴油運輸車輛相比，該型號車輛噸公里能耗僅為1/6,，維修保養(yǎng)費用僅為1/2,。經(jīng)過國家礦山機械質(zhì)量監(jiān)督檢測中心的檢驗檢測，該車輛具有環(huán)保節(jié)能,、低成本、投資少,、易于推廣的顯著優(yōu)勢,，在“零排放”的基礎(chǔ)上，加速,、爬坡,、續(xù)航里程等關(guān)鍵技術(shù)指標均處于行業(yè)前列，給露天采礦運輸設(shè)備帶來革命性風(fēng)暴,。
據(jù)了解,，該車輛采用純電動及能量回收系統(tǒng)，實現(xiàn)了智能化裝備與新能源改造的完美結(jié)合,，已成為集純電動驅(qū)動,、遠控智能遙控和無人駕駛為一體的綠色環(huán)保智能采礦裝備,。業(yè)內(nèi)專家稱此舉打破了國外礦山設(shè)備公司的技術(shù)壟斷，開啟了中國建設(shè)綠色智慧礦山的新征程,。
科技：激發(fā)資源無限潛能
廢物是放錯位置的財富,。近年來，該公司依靠科技創(chuàng)新,，加強對共伴生資源及其工業(yè)廢棄物的綜合高效利用,，取得了良好的生態(tài)效益和經(jīng)濟效益。特別是這些年在主業(yè)鉬行業(yè)普遍不景氣的嚴峻形勢下,，該公司通過高效綜合利用伴生資源,，實現(xiàn)了東方不亮西方亮，依然保持了良好的發(fā)展勢頭,。
在資源開發(fā)方面,，他們針對三道莊礦區(qū)極復(fù)雜空區(qū)群，研發(fā)并形成了露天采礦與空區(qū)處理協(xié)同技術(shù),，開展了空區(qū)處理與殘礦回收利用示范工程,，近5年累計處理空區(qū)殘礦139萬立方米，實現(xiàn)了殘礦回收和露天礦安全持續(xù)開采,。
向科技要綜合效益,，依靠科技打造生態(tài)經(jīng)濟，是洛陽鉬業(yè)一直追求的目標,。經(jīng)過20多年的探索和技術(shù)攻關(guān),，他們在資源綜合利用方面取得了一系列重大成果，實現(xiàn)了鉬礦伴生鎢資源綜合利用產(chǎn)業(yè)化和高效化,，在低品位白鎢礦選礦方面填補了國內(nèi)空白,，達到國際領(lǐng)先水平，榮獲“國家科技進步二等獎”“第四屆中國工業(yè)大獎提名獎”“中國有色金屬工業(yè)科學(xué)技術(shù)一等獎”,。他們研發(fā)的“硫化銅活化,、浮選回收超低品位銅工藝”，實現(xiàn)了極低品位伴生銅的回收利用及產(chǎn)業(yè)化（銅品位0.01%,，僅為綜合評價指標的1/10）,，2018年從鉬精選尾礦中綜合回收品位為20%的銅精礦5451噸。他們開發(fā)出的“淋洗凈化,、交換吸附,、解吸附、蒸發(fā)結(jié)晶”鉬精礦焙燒尾氣錸綜合回收工藝,，實現(xiàn)錸資源綜合回收產(chǎn)業(yè)化,。
“我們的低品位白鎢、極低品位銅、焙燒尾氣錸綜合回收技術(shù)均入選第六批‘礦產(chǎn)資源節(jié)約與綜合利用先進適用技術(shù)推廣目錄’,，對于技術(shù)的推廣應(yīng)用和提高市場競爭力具有借鑒和示范意義,。”井石滾說,，共伴生資源綜合利用現(xiàn)在已是公司重要的利潤增長點,，公司也由此被評為原國土資源部40個資源綜合利用示范基地之一和全國礦產(chǎn)資源合理開發(fā)利用先進礦山企業(yè)。
對冶煉尾氣,，該公司也是想法化害為利,，回收利用。在鉬冶煉尾氣治理方面,，他們分別采用合作研發(fā)的“回轉(zhuǎn)管窯焙燒鉬精礦低硫煙氣非穩(wěn)定狀態(tài)制酸工藝”和引進的丹麥TOPSOE公司W(wǎng)SA濕氣制酸工藝,，實施尾氣二氧化硫綜合治理和回收利用，年產(chǎn)工業(yè)硫酸35849噸,，年減少二氧化硫排放量23411噸,。同時，他們還開展了極低品位鐵綜合回收改造項目,，項目投入運行后,，將實現(xiàn)極低品位鐵規(guī)模化回收,。在螢石回收方面,，他們與多家科研院校聯(lián)合開展科研攻關(guān)，現(xiàn)在也取得了積極進展,。
綠色：扮靚礦區(qū)美家園
該公司高度重視環(huán)境保護,、生態(tài)恢復(fù)工作，堅持人與自然和諧相處,、生態(tài)保護與企業(yè)效益共贏,、資源開發(fā)與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展，結(jié)合三道莊鉬礦開采實踐,，按照邊開采,、邊恢復(fù)、邊治理原則,，開展生態(tài)恢復(fù)治理工作,。
2005年底，經(jīng)過長期排放,，水首溝排渣場形成了面積達20萬平方米的“人造平原”。2006年元月,，洛陽鉬業(yè)按“保護生態(tài)環(huán)境,，打造秀美山川”的環(huán)保思路和建設(shè)礦山公園的標準，投資700多萬元，出動挖掘機,、鏟車等各類設(shè)備1000余臺次對排渣場場地進行平整,，并結(jié)合當?shù)貧夂驐l件在排渣場內(nèi)種植了30000余株適合高寒山區(qū)生長的雪松、刺柏,、紅櫨,、青桐等10余種樹種。為確保其成活率,，他們采用定期澆灌,、地膜覆蓋保濕等措施，如今這里形成了紅花與綠葉交相輝映,、喬木與灌木互相映襯,、古樸典雅的亭子點綴其中的秀美園林景觀，不僅開創(chuàng)了豫西地區(qū)礦山行業(yè)植被恢復(fù)的先河,，為營造和諧礦山起到了促進作用,，而且為欒川的旅游業(yè)增添了新亮點。
為使水土保持和植被恢復(fù)達到布局合理,、持續(xù)利用,、效果明顯的要求，他們借鑒水首溝渣場綠化的經(jīng)驗,，專門邀請科研院校針對達到使用年限的排渣場和邊坡進行專項研究,，并根據(jù)各區(qū)域土與石塊的比例，分別選用了本土,、耐寒和耐旱的葛藤,、刺槐、忍冬,、紫苜蓿等3種藤類,、3種木本及7種草本植物，對達到使用年限的廢棄排渣場進行綠化,。在植被恢復(fù)管護方面,，他們堅持承包負責(zé)與確保成活率相結(jié)合的原則，明確任務(wù),，責(zé)任到人,，確保恢復(fù)一片,，成活一片,。截至2019年底，三道莊鉬礦在排土場,、最終邊坡,、固定工業(yè)場地等累計植被恢復(fù)面積達191萬平方米,，有效地保護了動植物生存環(huán)境，避免了水土流失,，達到了生態(tài)修復(fù)的目的,，促進了人與自然和諧相處，形成了“功能性工程構(gòu)建—排渣—固化渣場整治覆土—植被恢復(fù)—排渣服務(wù)期滿—全面封閉整治覆土—全面植被恢復(fù)”生態(tài)恢復(fù)治理模式,。
“經(jīng)過多年的綜合治理和生態(tài)修復(fù),，現(xiàn)在的三道莊礦區(qū)已基本具備了礦山公園的條件。根據(jù)遠景規(guī)劃,，該礦區(qū)最終將形成碧波蕩漾,、水草豐美、翔鳥云集,、繁花似錦,、綠樹成蔭的現(xiàn)代化工業(yè)旅游區(qū)，成為欒川一個新的經(jīng)典,?！本瘽L說。（中國礦業(yè)報首席記者：王瓊杰）
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