肇庆润信新材料有限公司智能化建设典型经验材料
一、建设内容
肇庆润信联合宏大爆破按照“先完成、再完善、重实效、常态化”的建设思路,以“减人、增安、提效、低碳”为建设目标,对大排矿区实施了智能化建设。
(一)透明地质探测方面。针对爆破区域因地质情况不明,易造成爆破飞石控制难、爆破安全风险高等问题,研发了地质雷达探测车,对爆破区域地质特性数据实施快速收集处理,绘制爆破区域三维地质模型,从断层、节理、软硬岩分界面、夹层、裂隙等五个方面,解析出影响爆破安全和爆破效果的地质构造,为岩石、炸药和堵塞物能量精准匹配提供数据依据,确保爆破设计科学精准。
(二)智能穿爆装备方面。为解决现场作业环境差、爆破区域岩石能量建模难等问题,采购应用了智能钻机,具备智能行走、寻孔、钻孔、防卡钻、防碰撞等功能,实现炮孔位置、角度、深度等参数精确控制,岩层自适应钻进,数据实时提取,并通过算法构建爆破区域岩石三维能量模型。针对传统现场装药依赖人工判断,难以掌握装药实时数据、炸药能量不易实时精准调控等问题,研发应用了智能炸药混装车,具备智能寻孔对孔、装药数据感知、炸药能量调节、仿真数据监控、安全管理与故障诊断等功能,实现了炸药能量的实时调节与远程监控管理。为解决传统炮孔灰渣堵塞飞石安全风险高、堵塞段岩石块度偏大、爆堆岩石块度不均匀等问题,研发应用了智能填塞车,实现膏状炮泥制备、精准寻孔和对孔、自动填塞。为解决现场地形环境复杂时起爆站布置受限等问题,创新采用无人机搭载中继器、双频道双向通讯起爆模式,研发了智能起爆控制器、智能无线起爆模块和中继器等装备,实现充电起爆到通讯起爆的安全新模式。
(三)智能铲挖运输破碎方面。一是应用智能铲装。配套由设备端、操作台和服务端组成的智能挖掘机,实现远程遥控挖装矿石。具有远程一键启动、行人识别提示、姿态检测及防倾覆预警、防碰撞预警、斗齿识别、大块识别等功能。二是实施无人驾驶。投入38台70吨矿用纯电动无人驾驶宽体自卸车,应用云端智能调度管理系统、4G/5G车联网通信、智能路侧单元和车载智能终端等技术设备,实现多台矿卡有序停靠、装载、卸载和驶离。三是实现智能破碎。破碎生产系统配套智能视频监控、远程操控、智慧物流、自动装车等智能管控系统,实现破碎系统岗位无人值守。
(四)智能安全管控方面。一是建设边坡在线监测系统,以S-SAR型边坡雷达为主,通过GNSS、内部位移计、雨量计、视频监控等多参量联合监测,自动分析预警滑坡风险,实现对采场、排土场边坡24小时监测。二是配备无人机安全智能巡检系统,利用数字孪生、点云数据计算与AI技术,实现“红橙黄蓝”分级预警与管控。三是构建智能安全管控平台,通过采集露天矿采矿工艺全流程数据,统一数据接口和数据格式,利用数字孪生技术,实现全工序作业实时在线监控和智能装备运行状况精准研判,为矿山安全生产与高效运营提供有力技术支撑。
二、建设成效
目前,大排矿区智能化已进入常态运行阶段。无人矿卡总运输距离近9.6万公里、运输车次2.6万次、运输产量约89万吨。智能装药车累计装填炸药4115吨、平均装填工效80kg/min,是人工的25倍。智能钻机累计钻孔3.8万米,钻孔效率1.5min/m。智能堵塞累计填塞炮泥2896吨,平均装填工效100kg/min,为人工的3倍。智能挖机累计完成矿石铲装50万吨,挖装效率7吨/min。轮轨式皮带机累计运输542.7万吨骨料,平均电耗0.45kwh/吨,能耗相比传统皮带机大幅度降低。通过智能化建设,现场作业人员减少83%,安全技术水平大幅提升,初步实现了“少人则安、无人则安”的本质安全目标。