智能礦山概念
智能化礦山的核心在于“數據驅動”和“智能決策”,目標是用機器代替人從事危險、繁重或重復性工作,并用智能系統優化人難以精確掌控的復雜過程。以下是智能化礦山的關鍵特征和內涵:
一、全面感知與互聯互通
1、通過傳感器、攝像頭、定位設備(如UWB、GPS)、RFID等,實時采集人員、設備、環境(氣體、巖層應力、位移等)、生產過程等各類數據。
2、利用工業互聯網、5G、WiFi6等高速可靠網絡,實現礦山“人-機-環-管”各要素的全面互聯互通,消除信息孤島。
二、智能分析與決策
1、利用大數據平臺對海量數據進行存儲、清洗、融合和分析。
2、應用人工智能(機器學習、深度學習)、專家系統、數字孿生等技術,進行設備故障預測、礦山災害(瓦斯、水害、頂板、沖擊地壓等)預警、生產需求預測。生產計劃優化、配礦優化、設備調度優化、能耗優化。設備狀態診斷、安全隱患診斷。為管理人員提供基于數據的科學決策支持。
三、自動化與機器人作業
1、核心生產環節自動化:實現井下或露天采場主要設備的遠程集中監控和自動化運行,如智能化綜采工作面(采煤機記憶割煤/自適應割煤、液壓支架自動跟機移架、刮板機/轉載機/破碎機/皮帶機聯動)。智能化掘進工作面(掘錨一體機遠程操控、自動截割)。無人駕駛礦卡(露天礦運輸主力)。無人化電機車/膠輪車運輸(井下輔助運輸)。
2、機器人應用:替代或輔助人進行危險、惡劣環境下的作業:巡檢機器人(巷道、皮帶、變電所、水泵房等)。救援機器人。噴漿機器人。鉆孔機器人等。
四、可視化與遠程控制
1、基于三維GIS/BIM、虛擬現實(VR)、增強現實(AR)等技術,構建礦山數字孿生體,實現礦山全貌、設備狀態、生產流程、安全風險的直觀、透明化展示。
2、在集控中心或地面辦公室,實現對井下關鍵設備(采煤機、掘進機、泵站、運輸系統等)的遠程集中監控和操作,減少井下高危區域作業人員。
五、本質安全提升
1、通過實時環境監測與災害預警,提前發現并處置安全隱患。
2、利用精準定位系統實現人員禁區管理、危險區域接近預警。
3、用機器替代人進入危險區域作業,大幅降低安全事故風險。
4、智能化視頻監控自動識別違章行為。
六、高效生產與資源優化
1、優化生產流程,減少設備空轉和等待時間,提高設備綜合效率(OEE)。
2、實現精準開采,減少資源浪費,提高資源回收率。
3、通過智能調度優化物流運輸效率。
七、綠色環保
1、優化能源消耗管理,降低單位能耗。
2、減少廢棄物排放。
3、更精準的環境監測與保護。
智能化礦山不是簡單的“自動化”或“信息化”,而是通過新一代信息技術與礦山業務的深度融合,實現少人化/無人化:減少危險區域作業人員。透明化:生產過程、設備狀態、安全風險一目了然。高效化:資源利用、生產效率、運營成本優化。本質安全化:主動預防事故,保障人員生命安全。決策智能化:基于數據驅動的科學決策。