每天早上8点，洛阳钼业矿山公司生产科调度班班长王钢准时来到智能调度管控中心，他只需轻点鼠标，各作业区域根据自动化配矿、智能化派单完成的铲装量、运矿量及各个环节生产设备运行情况便一目了然。
在王钢的操作下，通过大屏幕看到，一台台挖掘机在生产区域实施铲装作业，一辆辆满载矿石的运矿车辆有序地将其卸到碎矿站后返回到指定位置。将镜头拉近后，记者惊奇地发现这些大型设备竟然全是“无人机器”！这不是科幻大片，而是洛阳钼业三道庄矿区的真实场景。
“此前，上班后第一件事就是到采场内察看各作业区生产及配矿情况，往往要耗费一上午的时间，且存在配矿难度大，品位波动率高等问题。通过实施智慧矿山建设实现了自动配矿、派单式智能调度、实时动态监控、大数据分析等核心功能，其中，智能配矿技术自动生成最优配矿计划，使矿石品位波动率由15.82%下降到3.35%，有效地提高了资源利用率，实现了贫富难易兼采。”王钢说。
洛阳钼业矿山公司智能调度管控中心操作现场
科技赋能矿业 智慧创造未来
近年来，洛阳钼业顺应全球智能化趋势，将物联网、云计算、大数据、人工智能、5G等新一代信息技术与传统矿业相融合，深刻把握新一代人工智能的发展特点，积极探索人工智能创新成果应用转化，全面推进机械化换人、自动化减人、智能化无人，有效破解了制约生产的系列难题，有力推动了传统产业转型升级和企业高质量发展。
洛阳钼业矿山公司在日常生产中需综合考虑钼、钨、铜等原矿品位、氧化率、岩性、产量等多重因素，实现均衡供矿难度较大。而原有的调度系统为了保证配矿的效果，将车辆、挖掘机和碎矿站绑定，无论是铲装还是卸矿都按管控平台预设的程序执行，其优点能严格执行配矿计划，但存在调度模式简单和车辆排队等待时间长、效率低下等弊端，直接影响了运行效率。
为了解决这一难题，洛阳钼业与西安建筑科技大学优迈智慧矿山研究院实施了露天矿无人装备及智能管控一体化关键技术研究，综合应用多传感器融合技术、高精度组合导航定位技术、智能控制及群体智能优化调度等前沿技术，创新性地研发了高效无人开采平台，构建了多金属多目标全要素露天矿精细化配矿模型，用基于云服务的露天矿无人开采一体化技术管控平台进行生产调度。根据装、运、卸的运行情况，自适应调整不同时段下的配矿计划，升级铲装设备车载GPS，将定位精度提高至厘米级，保证配矿品位均衡，提高了配矿效率。智能派单式调度系统对原有的系统界面及交互方式以及异常状况的处理进行相应优化，尤其对突发性硬件故障、车辆未按调度执行、紧急停派、破碎站应急存矿等异常情况的处理进行相应的研发，实现了设备实时位置显示、历史轨迹回放以及满载、空载、待车等工作状态智能识别。构建的实时调度优化模型，进行最优化的路径选择和车流规划，作业人员或无人设备利用移动终端实时接收调度指令，对生产过程的突发情况进行动态预警及调整。对未按要求进行铲装-运输-卸矿操作的卡车进行智能管控，大幅降低了计量劳动强度，保证了配矿及调度准确性。通过无人机对采场定时航测，实现了三维矿区现状及时采集和更新，提高精准管控水平。
据洛阳钼业矿山公司副经理张超介绍，卡车集群作业智能派单调度系统实现了车队的实时智能派单调度，优化了车铲配比，减少作业设备70台，大幅提高了运输效率。利用5G通信技术，实现了150辆有人驾驶与30辆无人驾驶纯电动卡车混合编队的自主智能调度和无人车最优道路规划导航，车辆运输效率提高22%，年节约运输成本7000余万元。
创新赢得先机 转型引领发展
随着国家对矿产资源综合开发利用、环境保护、开采工艺、技术装备、安全管理等方面的要求越来越严格，以数字化、信息化、自动化和智能化带动传统矿业转型和升级，大力发展露天智能乃至无人开采技术，以此革新露采开采模式、减少作业人员、提高生产效率和安全性，是当前我国露天开采的必然选择和必经之路。
据了解，洛阳钼业早在2016年就根据三道庄矿区地质条件、资源赋存形态及生产作业环境，进行了一系列优化，建立了一套高效、实用、安全的露天矿穿孔、铲装和运输生产设备智能化系统，实现了穿孔、铲装、运输的无人高效作业，改变了传统的人工操作模式。该技术可广泛应用于空区处理、地震、洪涝、滑坡、泥石流等自然灾害以及高原、高温、高寒、强腐蚀、高辐射等恶劣环境和高危条件下抢险救援，具有广阔的推广应用前景。
洛阳钼业与河南跃薪、西建大联合研发的纯电动矿用无人驾驶卡车，搭载能量回收利用优化系统，着重发挥重载下坡能量回馈效率，在车辆制动或滑行时，将动能转化为电能，储存到电池中，利用下山能量回馈补偿上山消耗的能量，既可以延长单车续驶里程，又减少机械磨损延长整车使用寿命，一次充电可满足8小时运输需求，完全实现零排放，并成功开启无人驾驶新模式。换电式纯电动挖掘机采用高性能磷酸铁锂电池，具有安全系数高、耐高温、性能稳定、使用寿命长、动力强劲等特点，与同类型挖掘机相比，电耗比油耗费用节约75%以上，为助力碳达峰、碳中和目标的实现奠定了坚实的基础。
为彻底解决矿山特殊复杂环境通信信号传输的技术瓶颈，洛阳钼业在全国率先将5G技术应用在无人矿山领域，实现了基于5G网络的铲、装、运超远程精准控制，使无人采矿作业的精准度、稳定性得到了大幅提高，智能系统实现了云服务器下的精准控制。2020年底，无人驾驶第二代车辆实现24小时多个装载点编队运行，一号破碎站全站运矿无人化，运输能力达到450万吨/年。2021年，第三代无人电动车全部采用全新车型，大幅度提高运算能力，启停更加流畅，使无人驾驶更安全可靠。
在全流程无人采矿装备研发方面，牙轮钻机远程智能控制系统改造实现了牙轮钻机穿孔设计自动上传，钻机自动寻孔找位，孔深自动控制，降低劳动强度，提高工作效率，进一步提升了采矿装备全流程智能化水平。
牙轮钻机操作工赵喜运说：“以前在空区上部作业，有种如履薄冰的感觉；在高陡边坡下部干活，更是提心吊胆，害怕安全区塌陷和边坡滑坡。现在好了，坐在智能调度管控中心，吹着空调就把活干了，彻底实现了本质安全。我们感受到了前所未有的尊严。”
特约记者：王海波
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