全球礦業(yè)正經(jīng)歷一場(chǎng)新的革命，大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)和礦山的結(jié)合越來越密切。礦山生產(chǎn)模式不斷更新，采礦業(yè)向規(guī)?；?、集約化、協(xié)同化方向發(fā)展，開始邁入智能化新階段，智能化作為綠色礦山建設(shè)的一個(gè)重要方向，已引起礦業(yè)界高度關(guān)注，在4月11日召開的2019中國(guó)綠色礦山建設(shè)高峰論壇上，眾專家對(duì)此各抒己見，其中不乏真知灼見，引發(fā)與會(huì)者共鳴。

建設(shè)智能礦山是時(shí)代的召喚

“華為也要干采礦啦。”中南大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師周科平在論壇上表示，煤炭產(chǎn)業(yè)作為我國(guó)的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，采煤技術(shù)先進(jìn)，與智能化擁抱的新時(shí)代已經(jīng)到來，可謂“過去未去，未來已來。”

其所指，華為近日與精英科技、煤科院正式簽署“煤礦大腦”戰(zhàn)略合作協(xié)議，并發(fā)布了全新的“煤礦大腦”解決方案。據(jù)了解，“煤礦大腦”采用了云、邊、端的技術(shù)架構(gòu)，不僅融合了華為在華為云、邊緣計(jì)算和人工智能等眾多新技術(shù)，還融合了精英科技人才在煤炭行業(yè)多年的積累經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于煤礦的安全生產(chǎn)及數(shù)字化、智能化的管理具有重要意義。

“要想從根本上破解金屬礦山安全高效生產(chǎn)難題，采礦工業(yè)必須由勞動(dòng)密集型升級(jí)為技術(shù)密集型，從簡(jiǎn)單粗放型向精準(zhǔn)開采型轉(zhuǎn)變。”周科平指出，探索智能化無人采礦技術(shù)，提高資源回收率，解決礦井可持續(xù)發(fā)展問題，實(shí)現(xiàn)“無人則安”，把礦工從艱苦危險(xiǎn)的環(huán)境和高強(qiáng)度體力勞動(dòng)中解放出來，既解決了礦山安全發(fā)展的問題，又實(shí)現(xiàn)了創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展。

周科平認(rèn)為，21世紀(jì)的礦業(yè)，就是要構(gòu)建一種新的智能模式，實(shí)現(xiàn)資源與開采環(huán)境數(shù)字化、技術(shù)裝備智能化、生產(chǎn)過程可視化、信息傳輸網(wǎng)絡(luò)化、生產(chǎn)管理與決策科學(xué)化。智能化成為礦山行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的必由之路，這在業(yè)界已達(dá)成共識(shí)。

中鴻重機(jī)作為智能化鏟裝運(yùn)設(shè)備的領(lǐng)軍企業(yè)，也是山東省新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換企業(yè)，該集團(tuán)董事長(zhǎng)寧曉峰表示，隨著地下礦山對(duì)智能化設(shè)備需求量增多和智能化要求越來越高，已有越來越多的礦山和設(shè)備廠家加入到智能化、數(shù)字化礦山建設(shè)的行列中，共同推動(dòng)智能化礦山的發(fā)展。智慧礦山是新時(shí)代對(duì)礦山人提出的新要求，建設(shè)信息化、數(shù)字化、智能化、無人化的現(xiàn)代化礦山，不僅是黨和國(guó)家交給礦業(yè)人的政治任務(wù)和目標(biāo)，也是現(xiàn)實(shí)環(huán)境的要求。

在他看來，隨著礦山數(shù)字化建設(shè)的進(jìn)展，許多大中型礦山已經(jīng)具備了實(shí)現(xiàn)鏟裝運(yùn)智能化控制的基礎(chǔ)條件，井下通訊系統(tǒng)、互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)到達(dá)地下礦山作業(yè)的主要工作面。

論壇上，北京安瑞斯礦山裝備有限公司作為智能礦山一體化建設(shè)方案提供商，該公司總經(jīng)理安月陽(yáng)認(rèn)為，智能化技術(shù)已經(jīng)有了長(zhǎng)足發(fā)展，將助力綠色礦山建設(shè)，目前該公司主要產(chǎn)品系列包括遠(yuǎn)程智能采礦系統(tǒng)、鑿巖臺(tái)車自動(dòng)鉆孔系統(tǒng)、煤矸智能分選機(jī)器人系統(tǒng)、自動(dòng)滅火系統(tǒng)等，已成功在中國(guó)五礦集團(tuán)、山東黃金集團(tuán)、馬鋼集團(tuán)、招金集團(tuán)、開灤集團(tuán)等單位礦山應(yīng)用。

國(guó)內(nèi)外智能礦山技術(shù)側(cè)重點(diǎn)不同

北京科技大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師胡乃聯(lián)表示，隨著信息技術(shù)、人工智能技術(shù)的快速發(fā)展，礦山智能化已成為全球礦業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)熱點(diǎn)和發(fā)展方向。上世紀(jì)90年代，礦業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家就開始投入力量，開展礦山自動(dòng)化、智能化的研究，并取得了進(jìn)展。受裝備水平、管理模式、技術(shù)條件的限制，我國(guó)礦山智能化水平明顯落后于礦業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家。

對(duì)比國(guó)內(nèi)外智能礦山建設(shè)的技術(shù)側(cè)重點(diǎn)，他認(rèn)為，礦業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家側(cè)重于智能礦山、自動(dòng)化采礦技術(shù)的研究與應(yīng)用，并已取得了豐碩成果；我國(guó)礦山則通過建設(shè)“數(shù)字礦山”來實(shí)現(xiàn)礦山的信息化、數(shù)字化，以此為基礎(chǔ)開展研究與開發(fā)建設(shè)工作。

據(jù)其介紹，我國(guó)科技部從“十一五”開始，通過“863”計(jì)劃項(xiàng)目，支持礦山數(shù)字化、智能化方面的研究。“十一五”期間開展了“數(shù)字化采礦關(guān)鍵技術(shù)與軟件開發(fā)”研究，“十二五”期間開展了“數(shù)字礦山建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)研究與示范”和“地下金屬礦智能開采技術(shù)”研究；“十三五”期間，目前我國(guó)立項(xiàng)支持的項(xiàng)目主要有兩個(gè)，一個(gè)是作為國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃的“地下金屬礦規(guī)模化無人采礦關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與示范”，另一個(gè)是工信部智能制造綜合標(biāo)準(zhǔn)化項(xiàng)目——“面向黃金生產(chǎn)行業(yè)的數(shù)字化車間通用模型標(biāo)準(zhǔn)與試驗(yàn)驗(yàn)證”。

分析國(guó)內(nèi)外智能采礦的成功案例，他認(rèn)為，其成功之處主要得益于合理高效的開采工藝、智能化的鑿巖設(shè)備、智能化的出礦設(shè)備、自動(dòng)化的提升和運(yùn)輸設(shè)備、先進(jìn)的生產(chǎn)管控模式。

據(jù)了解，我國(guó)金屬礦山有近兩萬座，其中地下開采礦山多，大致可分為三類：少數(shù)現(xiàn)代化大型礦山，技術(shù)裝備水平和資源綜合利用程度接近礦業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家水平；相當(dāng)數(shù)量的中型礦山，裝備為上世紀(jì)70年代水平，資源綜合利用率較低，管理粗放；大量的小型礦山，機(jī)械化程度低、管理粗放、安全和環(huán)境問題突出。

最近幾年，國(guó)際智能化采礦的研究方興未艾，部分國(guó)際廠商已經(jīng)在一些國(guó)際知名大型礦山進(jìn)行了工業(yè)化試驗(yàn)，如基律納鐵礦、智利國(guó)家銅礦等礦山，但這些系統(tǒng)投資巨大，對(duì)設(shè)備要求高。

與國(guó)外大規(guī)模礦山相比，我國(guó)礦山更為復(fù)雜，小礦山眾多，分布散，因此我國(guó)礦山智能化不能完全照搬國(guó)外模式，應(yīng)該通過持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新來實(shí)現(xiàn)。

在我國(guó)相關(guān)國(guó)家政策的鼓勵(lì)下，一些礦山企業(yè)、設(shè)備制造公司、研發(fā)單位，積極投入力量開展智能礦山技術(shù)研發(fā)，在某些領(lǐng)域已經(jīng)初見成效。

智能化礦山建設(shè)應(yīng)走出誤區(qū)

周科平認(rèn)為，我國(guó)智能礦山建設(shè)應(yīng)走出以下誤區(qū)：

一是引進(jìn)自動(dòng)化生產(chǎn)線等實(shí)現(xiàn)智能化。一些礦山企業(yè)在進(jìn)行智能化改造的過程中，由于對(duì)智能化建設(shè)的認(rèn)識(shí)不足，以及考慮成本投入因素，認(rèn)為只要引入自動(dòng)化生產(chǎn)線、生產(chǎn)設(shè)備或工藝系統(tǒng)，就是實(shí)現(xiàn)了礦山智能化建設(shè)。

自動(dòng)化生產(chǎn)線的引入只是礦山智能化改造最具代表性的一步，但不是全部。智能礦山體系自下而上包括設(shè)備層、控制層、生產(chǎn)執(zhí)行層、經(jīng)營(yíng)管理層和決策支持層等，還有統(tǒng)一架構(gòu)的礦山數(shù)據(jù)庫(kù)、規(guī)范的數(shù)據(jù)接口、標(biāo)準(zhǔn)化的作業(yè)流程，以及智能系統(tǒng)的支撐。任何環(huán)節(jié)的缺失或不足都會(huì)導(dǎo)致無法發(fā)揮先進(jìn)生產(chǎn)線的優(yōu)勢(shì)。

二是智能化過程似乎可以一步到位。部分礦山企業(yè)負(fù)責(zé)人單純地認(rèn)為，只要采用先進(jìn)技術(shù)或設(shè)備，實(shí)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)、監(jiān)管、救援等關(guān)鍵環(huán)節(jié)的機(jī)械化和信息化，實(shí)現(xiàn)“固定崗位無人值守，井下作業(yè)人員減少，生產(chǎn)率和設(shè)備利用率提升，安全事故數(shù)量降低”的目標(biāo)就是實(shí)現(xiàn)了智能化。事實(shí)上，智能化過程是一個(gè)復(fù)雜的過程，欲速則不達(dá)，需要不斷努力，逐步實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。

三是效仿好像就能追趕或縮小與優(yōu)勢(shì)企業(yè)的差距。我國(guó)大部分礦山企業(yè)依然采取模仿龍頭企業(yè)的做法，照搬其技術(shù)或經(jīng)營(yíng)模式，看到龍頭企業(yè)采用自動(dòng)化、信息化生產(chǎn)線，也學(xué)著引入相應(yīng)的技術(shù)或設(shè)備，由于每個(gè)礦山的條件不一樣，所以，應(yīng)從自身實(shí)際需求出發(fā)積極開展關(guān)鍵技術(shù)研究，建立自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的智能礦山體系。

四是盲目依靠高投入來代替智能化規(guī)劃。買一堆先進(jìn)裝備，雖然花了很多錢，但是如果沒有一支高素質(zhì)的職工隊(duì)伍，智能化也是行不通的。礦山智能化過程需要人力、物力、財(cái)力等多方面的投入和統(tǒng)籌配置，一些企業(yè)管理人員在沒有對(duì)智能化進(jìn)行充分認(rèn)知的前提下盲目進(jìn)行高投入，希望能在較短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)智能化改造，導(dǎo)致沒有完全發(fā)揮先進(jìn)工藝和設(shè)備的優(yōu)勢(shì)。因此，沒有經(jīng)過合理充分的科學(xué)規(guī)劃和正確的智能化體系運(yùn)作，高投入不一定能達(dá)到高收益的效果，不但會(huì)造成資源浪費(fèi)，更阻礙了企業(yè)智能化發(fā)展道路。

不同礦山應(yīng)采取不同策略

周科平表示，智能礦山建設(shè)的途徑是，首先有智能裝備，然后做一個(gè)小范圍的智能采場(chǎng)，再建成智能礦山。智能礦山是一個(gè)綜合的系統(tǒng)工程，絕不僅僅是幾套三維建模軟件就能支撐，需要“軟+硬”的相互支撐，以及產(chǎn)業(yè)部門的大力合作支撐。

胡乃聯(lián)認(rèn)為，我國(guó)中小型礦山多，集約化開發(fā)程度低，技術(shù)管理水平差距大，建設(shè)智能礦山的條件并不好，因此不同礦山建設(shè)智能化礦山應(yīng)采取不同的策略。一些生產(chǎn)規(guī)模大，開采條件好，具有一定創(chuàng)新能力的礦山，應(yīng)成為推動(dòng)礦山智能化的主力，要走在前頭，形成示范效應(yīng)。大部分中小型礦山應(yīng)從實(shí)際出發(fā)，不求整體推進(jìn)，要有選擇地移植、集成、開發(fā)、應(yīng)用相關(guān)成果，逐步提升礦山技術(shù)、裝備和智能化水平。隨著信息技術(shù)、智能化技術(shù)的進(jìn)步，智能礦山的內(nèi)涵也在不斷豐富，智能礦山建設(shè)不可能一蹴而就，礦山應(yīng)根據(jù)自身?xiàng)l件和具體需求，有目的地選擇建設(shè)項(xiàng)目，使其發(fā)揮最大的效益。我國(guó)是一個(gè)礦業(yè)大國(guó)，但還不是礦業(yè)強(qiáng)國(guó)，智能礦山是兩化融合、“互聯(lián)網(wǎng)+”戰(zhàn)略在礦業(yè)的具體體現(xiàn)，具有遠(yuǎn)見卓識(shí)的礦業(yè)人應(yīng)以建設(shè)礦業(yè)強(qiáng)國(guó)為目標(biāo)，積極推進(jìn)礦山的智能化建設(shè)，為我國(guó)礦業(yè)現(xiàn)代化做出歷史性的貢獻(xiàn)。