无人驾驶正悄悄改变云贵高原的矿山

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2024-05-13

云南怒江兰坪县,在一座大型矿山的开采道路上,一辆辆矿石运输车辆在压实过的路面穿梭,将数十吨刚开采出来的矿石运送到下个工序。这些上百吨的重型车辆,偶遇突起的地形会减速通过,当行至急坡也能平稳而行...

“这组矿车都是无人驾驶的,我们已经有一个编组在运行,它们与远程控制的挖掘机一起开采着这座露天矿山。”金鼎锌业副矿长蒋新艳介绍。

金鼎锌业处于云贵高原,是亚洲最大的在产露天铅锌矿山,也是驰宏科工的无人矿山项目孵化平台。近年来,国内头部矿山企业在平原和人迹稀少地区,开展了大量无人驾驶技术的探索。但在云贵高海拔、低温的山区,无人驾驶尚属首次。而且,由于我国大量金属矿分布在类似的地区,因此该项目对整个行业来说,具有相当重要的意义。

首先,在无人车辆的控制层面,通过对运输道路关键指标分析,利用3D路况模型构建、行进中车身的包络线仿真,通过相关的算法实现精准、高效的控制。

其次,通过大数据基础设施以及规模化生产系统应对矿区复杂多变的场景,绘制能够不断维护更新的高质量地图。

李晨旭直言,“技术层面已经可以应对,就等兰坪雨季到来的考验。”

大势所趋

驰宏科工和华为在金鼎锌业的无人驾驶项目启动于2023年,其背景是全国矿山智能化的浪潮。

2017年到2019年,国务院发布了《关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》《新一代人工智能发展规划》等相关政策。2022年工业和信息化部、国家发改委、自然资源部发布了《有色金属行业智能矿山建设指南(试行)》,指出:在矿山已有自动化、信息化建设基础上,推进物联网、大数据、人工智能、5G、边缘计算、虚拟现实等前沿技术在有色金属矿山的应用。

从企业发展的角度来看,矿企的生产经营面临安全、招工、效率三大挑战,通过智能化转型,实现无人矿山也是一项迫切的任务。由于地处偏远、工作环境较为恶劣,常为高海拔、低温、招工难,而且矿山从业者老龄化严重,年轻人从业意愿极低,存在严重的年龄断档。

与此同时,当前各地矿山的生产运输效率整体偏低,但是成本却在持续上升。比如,面临矿山设备综合利用率普遍不足;车辆调度效率差,燃油成本高;车铲协同率低,生产数据无法实时更新,配矿计划无法达到最优,造成品质下降等问题。

面对这些行业的共同挑战,在2022年,驰宏锌锗在中国铜业的指导和支持下,发布了《驰宏锌锗“十四五”信息化、智能化专项发展规划实施方案》,计划率先把金鼎锌业打造成国内领先的智能矿山,实现露天采剥运装备大型机械和装备的无人化。

此时,项目的实施方驰宏科工引入了华为,希望通过华为30多年ICT技术积累,同时把近几年来,华为与国能集团、山东能源集团、陕煤集团等头部煤炭企业在矿山智能化建设的成功经验,带到金鼎锌业的孵化平台。

郑彦超表示,打造智能化矿山,不仅能提产增效,体现以人为本、以生命为本的精神,而且能够促进企业的全面升级、提升综合竞争力。此次露天铅锌矿山的无人驾驶实践在国内尚属首例,承载了我们和华为在探索金属露天矿智能化发展路径的重要使命。

他山之石

虽然我国的矿山智能化建设如火如荼,但是与世界发达国家相比,差距依然明显,特别是效率方面。

比如,西方某发达国家公布数据显示,2010年该国露天煤矿雇员人数为28709名,全员劳动生产率为9.46t/h(即:吨/小时);2017年该国露天煤矿雇员人数相比2010年减少了25.08%,降至21509名,但平均单工开采效率却提高到了10.92t/h,增长幅度达15.43%,“减人增效”显著。

2018年8月,力拓公司(Rio Tinto)开始在澳大利亚Koodaideri矿启动全球首个“纯智能化矿山”项目,并在2021年完成改造。该矿的生产系统将由一个遍布着机器人、无人驾驶矿车、无人卡车、无人钻机、无人火车的智能设备网络所组成,成为真正的无人化智能化露天矿。

事实上,在金鼎锌业的矿区,驰宏科工与华为的工程师们也在朝着这个目标加班加点。李晨旭指着从另外一个方向开过来的矿卡,笑着说,“现在调试任务很重,加上雨季快到,五一节日,我们都别想放假了。不过,等两三年后,这里也许就很难看到人了,在山下办公室的系统上,就能开采、运营整座矿山。”

而在郑彦超眼里,金鼎锌业的无人驾驶项目孵化只是第一步,他表示,“不仅在高原,中国还有很多金属矿山在环境恶劣的偏远地区,智能化转型任重道远。我们希望推动这些安全、高效的生产技术落地,普惠矿山行业。”他透露,下个更具挑战的高原无人化矿山已经在规划中。

来源:矿材网

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