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中国工程院院士于润沧:自动化采矿有深远战略意义

发布时间:2016-09-05

中国工程院院士于润沧在8月29日举办的2016中国国际黄金矿业技术高峰论坛上表示,自动化采矿是现代矿业发展的趋势和重要标志,未来我国也必然会逐步发展自动化采矿。

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于润沧指出,自动化采矿能够大量减少作业人员,成为矿山生产安全的有力保障,同时能够节约劳动力工资、降低能耗、提高设备效率和利用率、改善作业条件,带来显著的经济效益和社会效益。

 

“近二三十年国外自动化采矿进展很快,已形成多个示范采区、示范矿山,而国内自动化采矿正处于蓄势待发状态,未来智能制造、中国制造2025以及正在开展的相关科研工作,将助推我国自动化采矿的发展。”于润沧说。

 

目前,国外露天矿已经发展到以运输卡车无人驾驶为龙头的自动化采矿阶段。自动控制钻机-穿孔作业、无人驾驶矿用卡车、GPS卡车调度系统、边坡位移实时监测、设备预防性维修、矿山规划模拟仿真等已经应用娴熟。

 

在地下矿山方面,以LHD出矿远程遥控为核心的采矿自动化已经形成。能够达到中深孔凿岩远程遥控、铲运机出矿远程遥控与自动化运行、溜井口大块破碎远程遥控运行、地下运矿卡车及无人驾驶电机车运输系统、启用锚固、撬毛等辅助作业的阶段。

 

针对国内实施自动化采矿的技术路线,于润沧建议,首先,要建立示范矿山。2015年,国家安监总局发布了关于开展“机械化换人、自动化减人”科技强安专项行动的通知,可以选择条件适合或基本具备、积极性高的矿山先行一步。

 

目前,我国数万非能源矿山中,中小型矿山占比很高,而资源禀赋决定以地下矿山为主。手持凿岩、人工装药、人工撬毛、人工出渣、人工支护,人工出矿、人工倒运废石充填作业的矿山还为数不少。“所以,建立自动化矿山示范尤为必要。”他说。

 

其次,要引进智能化采掘设备。于润沧说:“设备生产厂商可提供智能化采掘设备,同时可利用自动化采区的解决方案尽快建成示范采区。从引进中消化吸收再创新中国版的自动化采矿。”

 

对于建设自动化矿山的好处,于润沧表示,一是能够带来极大的安全效益。大幅度减少井下作业人员,实现“采矿办公室化”,可显著减少安全事故,彻底解决矿山生产的安全问题。对于有岩爆危险的深井矿山、大水矿山、有自燃危险的矿山等特殊开采条件的矿山具有更突出的意义,并且不会因驾驶员疲劳及误操作而引发事故,从而增强安全性。同时,自动化采矿能够实现设备的预防性维修,减少生产事故和维修人员。

 

除了安全效益,自动化采矿还能带来巨大的经济效益和社会效益。首先是提高设备效率,包括智能控制,按预定程序作业,减少人为误操作;在环境恶劣地点作业,增加产量,如智能设备不需要等待排炮烟的时间;减少上下班交接、倒班时间。“有统计显示,自动化采矿运矿系统通常可以提高生产率10%至15%。”于润沧说。

 

二是可以降低劳动力成本。自动化采矿只保留部分矿部管理人员、地质测量人员、负责移动无轨设备转换工作地点的人员、中控室人员、爆破作业人员、充填作业人员、预防性维修管理人员。于润沧说:“由于劳动生产率的大幅度提高,能耗的大量降低,生产成本显著下降,使企业在金属市场不景气的情况下仍处于竞争优势地位。这对我国大量贫矿的开采也极为有利。”

 

三是能提高人员劳动生产率。19世纪末到20世纪初的手工作业人员,劳动生产率以百吨/每人每年计算。现在风动机械化作业人员劳动生产率翻倍,到电动液压机械化时会再次翻倍,技术对生产率的改变呈几何级数。“例如,英可公司在实现远程遥控和自动化操作的MAP计划前,需要16名凿岩工和10名维修人员采用5台潜孔钻机完成的工作量,现在只需要6名操作人员、6名维修人员采用3台钻机就可完成。”他说。

 

自动化采矿还可以降低燃料、动力、材料成本。通风能耗在矿山总能耗中占很大比重,自动化采矿有利于实现按需通风,可大量降低能耗,节能效果显著。高度自动控制精确操作的设备在提高单体设备效率的同时,延长轮胎等配件寿命,也降低保养成本。配合备件提前预防性维修制度,可以有效防止出现意外设备严重损坏,确保降低运行成本。

 

同时,自动化采矿有利于更准确地控制放矿。对自然崩落法放矿,由控制室按实时制定的放矿计划进行操作,易于掌握,易于管理。“这样就可有效降低贫化率和损失率。”于润沧说。

 

除了经济效益外,于润沧认为自动化采矿还能带来很好的社会效益,将带动相关产业链的发展,同时,现代矿工的知识水平、劳动技能、安全素质水平已完全不可与传统矿工同日而语,因此社会地位会随之改变。


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