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一提起采礦，人們首先聯想到的是危險漆黑的礦硐和一群蓬頭垢面的礦工。然而，當《中國礦業(yè)報》記者近日來到位于湖北省宜昌市的一家磷礦生產企業(yè)——三寧礦業(yè)公司時，定格在記者內心深處的這種傳統觀點，卻被徹底地顛覆了。

礦區(qū)內層巒疊嶂，流水潺潺，綠茵鋪地，鮮花盛開，猶如置身于一個風景如畫的景區(qū)。調度人員則坐在寬敞明凈的指揮中心，輕松地通過 VR 管控著井下采礦和平地選礦全流程，完全感覺不出這里是正在采礦的礦山。

這是三寧礦業(yè)有限公司在建設綠色礦山中打造生態(tài)智慧礦山的一個縮影。

“智能化是綠色礦山的應有之義。在建設綠色礦山過程中，我們通過大力發(fā)展智能化，實現了井下采礦不見人、平地選礦無值守，打造出了一個生態(tài)智慧型礦山。”該公司總經理王學梁頗為自豪地說。

井下采礦不見人

只見機器忙，不見人蹤跡。當記者隨著王學梁坐車來到井下的采掘和充填工作面，以及破碎硐室時，除了機器的轟鳴聲外，偶爾會遇到一兩個負責設備巡檢的工人。

這只是該公司依靠科技創(chuàng)新所帶來的巨變之一。

眾所周知，磷礦作為非金屬礦種，雖然被列入了國家戰(zhàn)略資源，但因其具有量大、質低、資源稟賦深、市場價值低等特點，該礦種開采機械化、自動化和智能化水平一直處于較低的水平。

只有落后的行業(yè)，沒有落后的企業(yè)。該公司為了提升礦山智能化水平，徹底改變傳統產業(yè)的落后面貌，開始向科技問計。他們先后建設了湖北省礦山類首家院士工作站和省級企業(yè)技術中心，使礦山企業(yè)技術創(chuàng)新常態(tài)化，并在制約磷礦礦山行業(yè)發(fā)展的生產工藝和技術方面實現了多項國內外相關技術領域的重大突破。

為解決現有礦山綜合信息化平臺存在接口可擴展性不強、通用性差、不經濟的技術問題，該公司自主開發(fā)了一種新型數字礦山綜合信息管控平臺，引進了 DIMINE 數字礦山軟件系統，實現礦山基礎信息數字平臺的快速構建，并根據地質資料和鉆孔數據庫分別建立了地形地表和礦體三維模型，根據目前開拓、采準、切割、回采的進度，建立了井巷工程、采空區(qū)三維模型，并耦合生產計劃，為礦山采選充相關聯多個子系統的高度集成和集中管控提供技術保障，為實現礦山生產管理的全數字化、信息化和智能化提供前置條件。

該公司還圍繞緩傾斜中厚磷礦層機械化智能采礦方法進行了科技創(chuàng)新。他們以采礦自動化、智能化為發(fā)展方向，針對挑水河磷礦扁平結構的特點，引進了山特維克鑿巖、撬毛和錨網臺車等先進機械設備，配套鏟運機、坑內卡車、膠帶運輸等設備設施，開發(fā)了采掘設備協同作業(yè)、安全高效生產工藝技術體系，構建了礦山智能設備平臺。該公司井下的破碎機、膠帶運輸機、通風系統等機械設備已實現遠程控制。同時，針對礦山大范圍超長距離等特點，他們研制了礦山生產過程輔助工藝的智能化、無人化巡檢和值守系統，不僅有效提高了礦山能源管理和設備管控水平，改善礦山作業(yè)環(huán)境，而且優(yōu)化了礦山一體化生產的工藝流程，大幅減少了礦山生產作業(yè)管理人員。

“我們還依托數字礦山綜合信息化系統構建了生產指揮、調度管理等生產VR智能控制中心，隨時可調出各采區(qū)的地質資料、三維模型、生產計劃。同時建立了適應礦床數字模型的采掘設備遠程遙控與智能管控調度，實現了生產控制、安全環(huán)保及水體監(jiān)測監(jiān)控、高危崗位操作等由地面生產調度中心遠程指揮和管控，采用遠程和自動破碎礦石、溜井放礦、皮帶機自動運輸、自動裝車等，生產全過程做到了礦石不落地、廢石不出井、尾礦返回空區(qū)充填，實現了自動化智能化換人。”王學梁介紹稱。

井下減人帶來的綜合效益十分明顯。據統計，像三寧礦業(yè)這樣的中型非金屬磷礦企業(yè)，通過“機械化減人、自動化智能化換人”，每年僅減員就實現增效1000多萬元，在目前其磷礦自身品級差、市場低迷的情況下依然保持了30%利潤率。

大數據筑牢安全防線

安全是礦山的天字號工程。然而，多年來，我國礦山安全一直沿襲傳統的以制度管安全，既浪費了大量的時間和精力，還事倍功半，達不到預期效果。

“科技保安是礦山今后的發(fā)展方向，也是智能化礦山的主要內容之一。”王學梁說，這幾年來，三寧礦業(yè)有限公司通過大力構建智慧礦山，建立了橫向到邊、縱向到底的全天候、全覆蓋、全過程的安全防控體系。

據了解，該公司建設有無線網絡和有線網絡兩套通信網絡系統，與中國電信合作建設井下無線基站，將井下主要巷道、重點硐室實現電信4G信號全覆蓋，目前雙方正合作建設5G網絡。他們選用MOXA環(huán)網交換機建成了監(jiān)測和控制兩個千兆環(huán)網子系統組成的有線網絡，井下的環(huán)境監(jiān)測、定位、IP有線電話及視頻信號經處理轉換后匯集到監(jiān)測環(huán)網，而井下運輸控制、風機控制、調風控風、充填控制信號則接入控制環(huán)網。

“監(jiān)測與控制網絡分開組網極大地減少了網絡間的互相干擾，提高了生產控制的準確性和安全性。同時，建立大寬帶的信息傳輸與安全信息融合預警系統，解決礦山安全和減排海量數據的快速挖掘與實時傳輸，是礦山管控智能化的基礎保障系統之一。”王學梁介紹。

綠色開采保護生態(tài)環(huán)境

三寧礦業(yè)有限公司地處崇山峻嶺之中，為了保護生態(tài)環(huán)境，減少礦山開采對山體的擾動，他們采用了條帶加充填這種成本比較昂貴的采礦方式。

該公司在坑口配套建設了重介質選礦廠和尾礦膠結充填站，廢礦尾礦攪拌水泥后被輸送回井下，填充完成開采的山體。王學梁說，充填開采雖然比較麻煩，成本也比傳統的開采方法高出一大截，但可徹底解決尾礦難利用等難題，同時也減少了對環(huán)境的擾動，有效保護了山體。

“晴天一片灰，雨天一路泥，遠觀像大霧，近看滿身土”是傳統礦區(qū)的真實寫照，也正因為此，越來越多的年輕人遠離這個行業(yè)。然而，記者隨王學梁在井下開車轉了一圈，除了放炮時略微感覺到有點刺鼻的火藥異味外，基本上一塵不染。升井后，把罩在外面的工作服去掉后，連澡都不用洗。

“我們對井下開采的環(huán)保要求很嚴，在每一個揚塵點都設立了專門的處置裝備，對重要的破碎硐室、車輛運行的大巷都安置了專門的降塵噴淋設備，并與礦井智能控制。

科技創(chuàng)新讓三寧礦業(yè)公司的智慧之路越走越寬廣。該公司主導研發(fā)的2項技術填補了國內地下非金屬礦山充填領域技術空白，自主研發(fā)的3項采選充相關技術在2019年入選自然資源部先進適用技術，其中“緩傾斜中厚磷礦層采充一體化綠色開采與智能管控集成技術”在2018年5月獲得全國綠色礦山科學技術獎一等獎。同時，以“機械化、信息化、智能化”建設為抓手，依托科技創(chuàng)新促進傳統非金屬磷礦采礦產業(yè)實現了提檔升級和高質量發(fā)展，建成了綠色生態(tài)、數字智慧、平安和諧的新型現代化礦山企業(yè)。

談起三寧礦業(yè)公司未來的發(fā)展方向時，王學梁表示，該公司將與中國工程院古德生院士專家團隊等產學研平臺開展更深層次的合作，以實現綠色智慧開采為出發(fā)點，立足新起點，進一步深入開展大范圍區(qū)域礦山的地下智能采選充一體化的關鍵技術及應用研究、開展區(qū)域礦山安全高效智能采礦系統與管控技術研究，不斷攀登科技“制高點”，努力創(chuàng)綠色礦業(yè)標桿、建智慧礦山典范，為礦山發(fā)展書寫綠色與智慧新篇章。

這，也正是我國綠色礦山建設追求的目標。