建龍重工集團(tuán)作為業(yè)內(nèi)領(lǐng)軍企業(yè),長(zhǎng)年深植于礦業(yè)開發(fā)領(lǐng)域,既經(jīng)歷過礦業(yè)開發(fā)的黃金十年,亦堅(jiān)守于當(dāng)前低迷的礦業(yè)市場(chǎng),立足于企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展,毅然肩負(fù)起智能化礦山建設(shè)的行業(yè)使命。
2013年8月,國(guó)家安監(jiān)總局啟動(dòng)了“超大規(guī)模、超深井金屬礦山開采安全關(guān)鍵技術(shù)研究項(xiàng)目”。思山嶺鐵礦成為其課題攻關(guān)的重要依托單位。在沒有成熟經(jīng)驗(yàn)可以借鑒的情況下,建龍重工不惜重金,引入國(guó)際一流知名設(shè)計(jì)院,聘用國(guó)內(nèi)功勛地質(zhì)隊(duì),詳查工作深入嚴(yán)謹(jǐn),為建設(shè)大型智能礦山奠定了扎實(shí)基礎(chǔ)。
2015年1月,思山嶺鐵礦項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)入實(shí)質(zhì)性階段。建龍重工開始著手引進(jìn)國(guó)外一流先進(jìn)設(shè)備,同時(shí)與國(guó)內(nèi)大型礦山設(shè)備制造企業(yè)探討合作,推動(dòng)礦山設(shè)備的自主創(chuàng)新與國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程,被國(guó)內(nèi)外知名設(shè)備商視為高端設(shè)備研發(fā)的上線平臺(tái)。
建龍重工結(jié)合思山嶺鐵礦項(xiàng)目的實(shí)情,將智能化礦山建設(shè)分成7個(gè)部分,同時(shí)進(jìn)行。屆時(shí),該項(xiàng)目將擁有性能卓越的IT管理服務(wù)體系,完善嚴(yán)密的IT技術(shù)架構(gòu),大規(guī)模智能化、自動(dòng)化綜合優(yōu)化調(diào)度與生產(chǎn)管理體系,深挖生產(chǎn)力潛能,提高管理效率,不斷提升企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、安全、高效的整體目標(biāo),打造業(yè)界具有思山嶺特色的智能化礦山。
?。ㄔ斠?版)較之其他行業(yè),作為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的礦業(yè)的整體智能化發(fā)展程度相對(duì)滯后。加之當(dāng)前礦業(yè)形勢(shì)低迷,很多企業(yè)把生存看作是當(dāng)務(wù)之急,其“智能化”還多是停留在美好愿景的描述。
然而令人欣慰的是,并不是所有企業(yè)都是如此,一些業(yè)內(nèi)領(lǐng)軍企業(yè)長(zhǎng)期深植于礦業(yè)開發(fā)領(lǐng)域,既經(jīng)歷了礦業(yè)開發(fā)的黃金十年,亦堅(jiān)守于當(dāng)前低迷的礦業(yè)市場(chǎng),經(jīng)歷了礦業(yè)周期的跌宕起伏,這樣的企業(yè)有著更強(qiáng)的抵御市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)的能力,建龍重工集團(tuán)就是其一。建龍重工集團(tuán)立足于企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展,執(zhí)著于將愿景變?yōu)楝F(xiàn)實(shí),毅然肩負(fù)起智能化礦山建設(shè)的行業(yè)使命,思山嶺鐵礦項(xiàng)目就是其打造的智能化礦山的標(biāo)志性項(xiàng)目。
2013年8月,國(guó)家安監(jiān)總局啟動(dòng)了“超大規(guī)模、超深井金屬礦山開采安全關(guān)鍵技術(shù)研究項(xiàng)目”(簡(jiǎn)稱“雙超”項(xiàng)目),思山嶺鐵礦成為其課題攻關(guān)的重要依托單位。2015年5月,國(guó)務(wù)院印發(fā)了《中國(guó)制造2025》,這是我國(guó)制造業(yè)發(fā)展綱領(lǐng)性文件,明確表示將“制造業(yè)由大變強(qiáng)”上升至國(guó)家戰(zhàn)略層面,提出“以企業(yè)為主體,創(chuàng)新驅(qū)動(dòng),實(shí)施智能制造工程”。建龍重工集團(tuán)從一開始就決意把思山嶺鐵礦項(xiàng)目打造為智能化礦山,這與實(shí)施智能制造工程的國(guó)家戰(zhàn)略不謀而合。
思山嶺鐵礦項(xiàng)目作為目前國(guó)內(nèi)已探明、登記備案的最大單體鐵礦,其意味已不僅僅是一座產(chǎn)能巨大的鐵礦山,而且關(guān)乎我國(guó)鐵礦石的國(guó)際議價(jià)權(quán)及資源戰(zhàn)略安全。所以,其智能化建設(shè)必將備受關(guān)注,并將加速智能礦山高端設(shè)備國(guó)產(chǎn)化的進(jìn)程。
理念:引領(lǐng)礦用設(shè)備行業(yè)進(jìn)步
據(jù)了解,截至目前,國(guó)家安監(jiān)總局“雙超”項(xiàng)目所依托的一批礦山中,惟有思山嶺鐵礦項(xiàng)目正在建設(shè)當(dāng)中,其他礦山還只是處于籌劃階段。加之,思山嶺鐵礦項(xiàng)目規(guī)模超大,開采成本低,符合國(guó)家資源安全戰(zhàn)略要求,所以被國(guó)家安監(jiān)總局列入國(guó)家“雙超”項(xiàng)目重要攻關(guān)課題依托單位。
自此,思山嶺鐵礦項(xiàng)目承擔(dān)起建設(shè)“雙超深井金屬礦山”標(biāo)準(zhǔn)工程的重?fù)?dān),這在國(guó)內(nèi)外沒有成熟的經(jīng)驗(yàn)可以借鑒,關(guān)鍵技術(shù)的實(shí)施需要相應(yīng)設(shè)備的研發(fā)成果實(shí)現(xiàn)落地轉(zhuǎn)化。為此,他們不僅引進(jìn)國(guó)外一流先進(jìn)設(shè)備,而且聯(lián)合科研院所、國(guó)內(nèi)知名設(shè)備商,自主創(chuàng)新,研發(fā)高端國(guó)產(chǎn)化設(shè)備。
建龍重工集團(tuán)瞄準(zhǔn)“雙超”目標(biāo),把思山嶺鐵礦項(xiàng)目定位于一流的精品示范工程,與之相匹配的是,針對(duì)思山嶺鐵礦的實(shí)際情況,在礦用設(shè)備選擇上立足于國(guó)內(nèi)外一流設(shè)備制造廠商,經(jīng)多次實(shí)地考察、設(shè)備比照,以及專家團(tuán)的論證,最終形成了科學(xué)決策,實(shí)施了礦山設(shè)備大型化、數(shù)字化、自動(dòng)化,并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)整個(gè)礦山系統(tǒng)的智能化。
其實(shí),早在2010年,建龍重工集團(tuán)已將智能制造的理念植入新發(fā)現(xiàn)的超大規(guī)模深井金屬礦山——思山嶺鐵礦項(xiàng)目建設(shè),提出“打造世界先進(jìn)、國(guó)內(nèi)領(lǐng)先、員工引以為豪的智能化礦山”,并明確表示“有決心、有信心、有能力將思山嶺礦山打造成國(guó)內(nèi)領(lǐng)先、國(guó)際一流、引領(lǐng)行業(yè)進(jìn)步的裝備大型化、自動(dòng)化、信息化的綠色智能深井礦山。”
對(duì)于思山嶺鐵礦項(xiàng)目建設(shè),建龍重工集團(tuán)副總裁、北京華夏建龍礦業(yè)科技有限公司董事長(zhǎng)兼總經(jīng)理苑占永提出“與巨人同行”的口號(hào),不惜重金,引入國(guó)際一流知名設(shè)計(jì)院,聘用國(guó)內(nèi)功勛地質(zhì)隊(duì),詳查工作深入嚴(yán)謹(jǐn),旨在打造精品工程。建龍重工集團(tuán)在前期做了大量細(xì)致的工作,這些都為建設(shè)大型智能礦山奠定了扎實(shí)基礎(chǔ)。
在礦權(quán)證等各種證照手續(xù)先后辦下來之后,2015年1月,思山嶺鐵礦項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)入實(shí)質(zhì)性階段。建龍重工集團(tuán)開始著手引進(jìn)國(guó)外一流先進(jìn)設(shè)備,在引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)設(shè)備的同時(shí),與國(guó)內(nèi)大型礦山設(shè)備制造企業(yè)探討合作,推動(dòng)礦山設(shè)備的自主創(chuàng)新與國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程,被國(guó)內(nèi)外知名設(shè)備商視為高端設(shè)備研發(fā)的上線平臺(tái)。
設(shè)備:刷新多項(xiàng)紀(jì)錄填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白
全球礦山都在追求高效、安全,所以機(jī)械化水平、自動(dòng)化水平不斷提高。以瑞典基魯納鐵礦為例,設(shè)計(jì)年產(chǎn)量達(dá)到3000萬噸,采用大直徑深孔采礦技術(shù),炮孔直徑l50毫米,最大孔深55米;從鑿巖、裝藥、出礦、中段運(yùn)輸?shù)降V石提升全部實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制,提高了生產(chǎn)效率,井下人員平均勞動(dòng)生產(chǎn)率為30000噸/人·年。
思山嶺鐵礦項(xiàng)目同樣采用的是大直徑深孔采礦技術(shù),最大孔深55米,掘進(jìn)、鑿巖、出礦、運(yùn)輸、提升完全能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,人均勞效一期工程可達(dá)到25000噸/人·年,接近世界先進(jìn)水平,二期工程將達(dá)到或超過30000噸/人·年,居于世界先進(jìn)行列。
由于思山嶺鐵礦項(xiàng)目規(guī)模超大,礦石處理量大,與之相匹配的必然是設(shè)備的大型化、自動(dòng)化和機(jī)械化,所以該礦許多設(shè)備的規(guī)格和型號(hào)都是目前應(yīng)用中的最大級(jí)別。該礦選用的21噸大型電動(dòng)和柴油鏟運(yùn)機(jī)、高風(fēng)壓潛孔鉆機(jī)、中深孔液壓鑿巖臺(tái)車及電動(dòng)液壓掘進(jìn)臺(tái)車等設(shè)備,均代表了目前世界采礦設(shè)備的先進(jìn)水平。
其中,鑿巖設(shè)備、鏟運(yùn)機(jī)、提升系統(tǒng)、球磨機(jī)等主要設(shè)備均創(chuàng)下多個(gè)世界第一。
鑿巖設(shè)備采用Simba364或Aries403潛孔鉆機(jī),在鑿巖巷道內(nèi)向下打扇形孔,自動(dòng)更換鉆桿、自動(dòng)運(yùn)行鑿巖作業(yè),井下鉆機(jī)鉆孔直徑、孔深均創(chuàng)下全國(guó)之最。爆下的礦石用21噸電動(dòng)鏟運(yùn)機(jī)集中在采場(chǎng)底部出礦,鏟運(yùn)機(jī)采用世界最先進(jìn)的大斗容電動(dòng)鏟運(yùn)機(jī)或柴油鏟運(yùn)機(jī),斗容10立方米,載重21噸。斗容越大鏟斗運(yùn)載量越大,出礦效率越高。目前,國(guó)內(nèi)廣泛使用的鏟運(yùn)機(jī)斗容是2立方米至4立方米,個(gè)別礦山使用的鏟運(yùn)機(jī)斗容能達(dá)到6立方米,國(guó)外也只有少數(shù)幾個(gè)礦山應(yīng)用10立方米斗容鏟運(yùn)機(jī),而思山嶺鐵礦項(xiàng)目應(yīng)用的鏟運(yùn)機(jī),斗容也將達(dá)到10立方米。
鏟運(yùn)機(jī)不僅運(yùn)載量大,而且實(shí)現(xiàn)了無人駕駛,駕駛員坐在控制室通過視頻即能操作鏟運(yùn)機(jī),像玩游戲一樣,并能實(shí)時(shí)監(jiān)視車輛運(yùn)行情況。雖然是深井開采,但駕駛員卻更為安全。與目前我國(guó)正在研發(fā)的遙控鏟運(yùn)機(jī)相比,其遙控范圍不僅局限于可視范圍之內(nèi),而且能越過障礙物,實(shí)現(xiàn)更長(zhǎng)距離的遠(yuǎn)程控制,這是真正意義上的無人駕駛,目前全球只有少數(shù)先進(jìn)礦山在應(yīng)用。尤其值得一提的是,這種鏟運(yùn)機(jī)的安全性能更高,行走速度也更快,出礦效率能達(dá)到1000噸/臺(tái)·班,產(chǎn)礦效率更高,其應(yīng)用在國(guó)內(nèi)尚無先例。
井下礦石運(yùn)輸采用30噸架線式電機(jī)車牽引13輛底側(cè)卸礦車,每列車有效裝載量為263.5噸,單列車長(zhǎng)度為總長(zhǎng)約86米,10列列車同時(shí)運(yùn)行。電機(jī)車、礦車都是國(guó)內(nèi)運(yùn)載量最大的地下運(yùn)輸設(shè)備。電機(jī)車采用無人駕駛系統(tǒng),遙控裝礦、自動(dòng)控制運(yùn)輸和卸載,能實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸環(huán)節(jié)現(xiàn)場(chǎng)無人操作生產(chǎn),確保了運(yùn)輸安全,提高了地下運(yùn)輸?shù)淖詣?dòng)化水平,其自動(dòng)化水平再次填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白。
礦山的另一個(gè)重要設(shè)備是提升機(jī)系統(tǒng),直接關(guān)系到礦石的提升量。目前,思山嶺鐵礦項(xiàng)目是亞洲儲(chǔ)量最大,礦體埋深最深的金屬礦井,年產(chǎn)1500萬噸礦石量,需要配備大載重量的提升系統(tǒng)。
思山嶺鐵礦項(xiàng)目主井提升高度為1483.5米,井筒凈直徑6.3米,主井采用大型雙箕斗互為配重的提升系統(tǒng)。國(guó)內(nèi)最大級(jí)別的提升機(jī),其電動(dòng)機(jī)功率在5千瓦至8千瓦之間,而且也只有少數(shù)的幾臺(tái)。思山礦鐵礦項(xiàng)目設(shè)計(jì)的φ6.75米×6塔式多繩摩擦提升機(jī),電動(dòng)機(jī)功率達(dá)到了1.3萬千瓦,這也是全球最大電動(dòng)機(jī)功率的提升機(jī),在國(guó)內(nèi)也創(chuàng)下了提升新高,同時(shí)也是國(guó)內(nèi)提升量最大、提升速度最快的提升機(jī)。
在選礦方面,該礦采用大型、高效、節(jié)能的破碎、篩分、磨礦、磁選及過濾設(shè)備,比如采用目前世界上直徑最大的球磨機(jī),也是全球處理量最大的球磨機(jī),一天處理礦石量近5萬噸,減少了生產(chǎn)系列、設(shè)備臺(tái)數(shù)和占地面積,提高了各系統(tǒng)的勞動(dòng)生產(chǎn)率,減少了項(xiàng)目投資,也更便于生產(chǎn)管理。選礦廠將破碎篩分系統(tǒng)、磨礦磁選系統(tǒng)和精礦脫水系統(tǒng)集中形成網(wǎng)絡(luò),并實(shí)現(xiàn)了整個(gè)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化集中管理。
此外,思山嶺鐵礦項(xiàng)目還首次采用直徑30米的大型深錐濃密機(jī),用于尾礦充填濃密,大大提高了充填系統(tǒng)的能力。
思山嶺鐵礦項(xiàng)目刷新了多項(xiàng)國(guó)內(nèi)外設(shè)備應(yīng)用的歷史紀(jì)錄,將大大填補(bǔ)國(guó)內(nèi)高端制造設(shè)備的空白。
目標(biāo):超大規(guī)模智能化礦山
如今的現(xiàn)代化礦山不再僅是一臺(tái)高端自動(dòng)化設(shè)備再加上另一臺(tái)的簡(jiǎn)單加法,而是形成整個(gè)礦山系統(tǒng)的智能化?,F(xiàn)代信息技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展使智能化礦山建設(shè)成為可能。
芬蘭、加拿大、瑞典等發(fā)達(dá)國(guó)家從上世紀(jì)90年代開始為取得在采礦工業(yè)中的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),先后開始發(fā)展智能化礦山。近10年來,國(guó)際著名的幾家采礦設(shè)備公司均在大力發(fā)展智能采礦裝備及相關(guān)技術(shù),如瑞典的Sandvik公司,不僅開發(fā)了大量具有很好智能化功能的采礦設(shè)備,而且開發(fā)了多種智能礦山的技術(shù)與裝備系統(tǒng),而我國(guó)智能化礦山建設(shè)發(fā)展相對(duì)滯后。
對(duì)此,業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,礦業(yè)作為我國(guó)一個(gè)重要產(chǎn)業(yè),有著舉足輕重的地位,甚至關(guān)乎國(guó)家戰(zhàn)略,可一直是傳統(tǒng)落后的產(chǎn)業(yè)形象。無論是從資源的綜合利用,還是安全、效率等角度考慮,我國(guó)都有必要加快推進(jìn)智能化礦山建設(shè)。其重大意義在于采用現(xiàn)代高新技術(shù)提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),推動(dòng)我國(guó)礦產(chǎn)資源開發(fā)向高效、安全、綠色與可持續(xù)發(fā)展,增強(qiáng)我國(guó)礦業(yè)行業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)能力。同時(shí),智能化礦山建設(shè)對(duì)于推動(dòng)有色金屬和鋼鐵冶金行業(yè)的振興也具有重要意義。同時(shí),該業(yè)內(nèi)人士表示“當(dāng)前,國(guó)內(nèi)外礦業(yè)已進(jìn)入智能化建設(shè)高速發(fā)展期。”
在此大背景下,建龍重工集團(tuán)作為一家負(fù)責(zé)任的企業(yè),依托國(guó)家礦業(yè)戰(zhàn)略,立足行業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展,毅然擔(dān)負(fù)起我國(guó)智能化礦山建設(shè)的歷史使命,為思山嶺鐵礦項(xiàng)目制定了清晰的總體目標(biāo)——技術(shù)裝備水平國(guó)內(nèi)領(lǐng)先、國(guó)際一流,自動(dòng)化、智能化、數(shù)字化,亞州單體生產(chǎn)規(guī)模最大的現(xiàn)代化地下開采礦山;同時(shí)成為我國(guó)金屬礦山超大規(guī)模、超深開采安全關(guān)鍵技術(shù),相關(guān)施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范,先進(jìn)技術(shù)裝備應(yīng)用的示范礦山。
智能化礦山建設(shè)是一項(xiàng)龐大的系統(tǒng)工程,由一系列互相依存、彼此銜接的功能模塊組成,通過實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)流融合在一起,最終形成有機(jī)整體。其核心功能包括礦山生產(chǎn)規(guī)劃、生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)行、運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控和地下開采裝備智能化,以實(shí)現(xiàn)礦山開采的安全、高效及經(jīng)濟(jì)最大化。
其建設(shè)難度可想而知,建龍重工集團(tuán)結(jié)合思山嶺鐵礦項(xiàng)目的實(shí)際情況,將智能化礦山建設(shè)分為自動(dòng)化和遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)、安全監(jiān)測(cè)和監(jiān)控系統(tǒng)、生產(chǎn)工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)、礦山規(guī)劃與開采方案決策優(yōu)化系統(tǒng)、礦山生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理及經(jīng)濟(jì)活動(dòng)分析信息系統(tǒng)、通信和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、調(diào)度指揮中心七個(gè)組成部分,同時(shí)進(jìn)行。
屆時(shí),思山嶺鐵礦項(xiàng)目將擁有性能卓越的IT管理服務(wù)體系,完善嚴(yán)密的IT技術(shù)架構(gòu),大規(guī)模智能化、自動(dòng)化綜合優(yōu)化調(diào)度與生產(chǎn)管理體系,深挖生產(chǎn)力潛能,提高礦山管理效率,不斷提升企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、安全、高效的整體目標(biāo),打造成為業(yè)界具有思山嶺特色的智能化礦山。
從建設(shè)伊始至今,無論是過去的礦業(yè)十年黃金期,還是如今的低迷期,因?yàn)楸Ф?ldquo;打造超大規(guī)模智能化礦山精品工程”之信念,建龍重工集團(tuán)心無旁騖,堅(jiān)守使命,實(shí)現(xiàn)了逆境飛揚(yáng),盡顯業(yè)界領(lǐng)軍企業(yè)之氣質(zhì)。這樣的企業(yè)總能給業(yè)界展現(xiàn)驚奇。相信,在不久的將來,當(dāng)一座超大規(guī)模智能化礦山全新亮相時(shí),這里將成為整個(gè)中國(guó)礦山行業(yè)的驕傲。