建龍重工集團作為業內領軍企業,長年深植于礦業開發領域,既經歷過礦業開發的黃金十年,亦堅守于當前低迷的礦業市場,立足于企業的長遠發展,毅然肩負起智能化礦山建設的行業使命。
2013年8月,國家安監總局啟動了“超大規模、超深井金屬礦山開采安全關鍵技術研究項目”。思山嶺鐵礦成為其課題攻關的重要依托單位。在沒有成熟經驗可以借鑒的情況下,建龍重工不惜重金,引入國際一流知名設計院,聘用國內功勛地質隊,詳查工作深入嚴謹,為建設大型智能礦山奠定了扎實基礎。
2015年1月,思山嶺鐵礦項目建設進入實質性階段。建龍重工開始著手引進國外一流先進設備,同時與國內大型礦山設備制造企業探討合作,推動礦山設備的自主創新與國產化進程,被國內外知名設備商視為高端設備研發的上線平臺。
建龍重工結合思山嶺鐵礦項目的實情,將智能化礦山建設分成7個部分,同時進行。屆時,該項目將擁有性能卓越的IT管理服務體系,完善嚴密的IT技術架構,大規模智能化、自動化綜合優化調度與生產管理體系,深挖生產力潛能,提高管理效率,不斷提升企業的核心競爭力,實現經濟、安全、高效的整體目標,打造業界具有思山嶺特色的智能化礦山。
(詳見6版)較之其他行業,作為傳統產業的礦業的整體智能化發展程度相對滯后。加之當前礦業形勢低迷,很多企業把生存看作是當務之急,其“智能化”還多是停留在美好愿景的描述。
然而令人欣慰的是,并不是所有企業都是如此,一些業內領軍企業長期深植于礦業開發領域,既經歷了礦業開發的黃金十年,亦堅守于當前低迷的礦業市場,經歷了礦業周期的跌宕起伏,這樣的企業有著更強的抵御市場風險的能力,建龍重工集團就是其一。建龍重工集團立足于企業的長遠發展,執著于將愿景變為現實,毅然肩負起智能化礦山建設的行業使命,思山嶺鐵礦項目就是其打造的智能化礦山的標志性項目。
2013年8月,國家安監總局啟動了“超大規模、超深井金屬礦山開采安全關鍵技術研究項目”(簡稱“雙超”項目),思山嶺鐵礦成為其課題攻關的重要依托單位。2015年5月,國務院印發了《中國制造2025》,這是我國制造業發展綱領性文件,明確表示將“制造業由大變強”上升至國家戰略層面,提出“以企業為主體,創新驅動,實施智能制造工程”。建龍重工集團從一開始就決意把思山嶺鐵礦項目打造為智能化礦山,這與實施智能制造工程的國家戰略不謀而合。
思山嶺鐵礦項目作為目前國內已探明、登記備案的最大單體鐵礦,其意味已不僅僅是一座產能巨大的鐵礦山,而且關乎我國鐵礦石的國際議價權及資源戰略安全。所以,其智能化建設必將備受關注,并將加速智能礦山高端設備國產化的進程。
理念:引領礦用設備行業進步
據了解,截至目前,國家安監總局“雙超”項目所依托的一批礦山中,惟有思山嶺鐵礦項目正在建設當中,其他礦山還只是處于籌劃階段。加之,思山嶺鐵礦項目規模超大,開采成本低,符合國家資源安全戰略要求,所以被國家安監總局列入國家“雙超”項目重要攻關課題依托單位。
自此,思山嶺鐵礦項目承擔起建設“雙超深井金屬礦山”標準工程的重擔,這在國內外沒有成熟的經驗可以借鑒,關鍵技術的實施需要相應設備的研發成果實現落地轉化。為此,他們不僅引進國外一流先進設備,而且聯合科研院所、國內知名設備商,自主創新,研發高端國產化設備。
建龍重工集團瞄準“雙超”目標,把思山嶺鐵礦項目定位于一流的精品示范工程,與之相匹配的是,針對思山嶺鐵礦的實際情況,在礦用設備選擇上立足于國內外一流設備制造廠商,經多次實地考察、設備比照,以及專家團的論證,最終形成了科學決策,實施了礦山設備大型化、數字化、自動化,并在此基礎上實現整個礦山系統的智能化。
其實,早在2010年,建龍重工集團已將智能制造的理念植入新發現的超大規模深井金屬礦山——思山嶺鐵礦項目建設,提出“打造世界先進、國內領先、員工引以為豪的智能化礦山”,并明確表示“有決心、有信心、有能力將思山嶺礦山打造成國內領先、國際一流、引領行業進步的裝備大型化、自動化、信息化的綠色智能深井礦山。”
對于思山嶺鐵礦項目建設,建龍重工集團副總裁、北京華夏建龍礦業科技有限公司董事長兼總經理苑占永提出“與巨人同行”的口號,不惜重金,引入國際一流知名設計院,聘用國內功勛地質隊,詳查工作深入嚴謹,旨在打造精品工程。建龍重工集團在前期做了大量細致的工作,這些都為建設大型智能礦山奠定了扎實基礎。
在礦權證等各種證照手續先后辦下來之后,2015年1月,思山嶺鐵礦項目建設進入實質性階段。建龍重工集團開始著手引進國外一流先進設備,在引進國外先進設備的同時,與國內大型礦山設備制造企業探討合作,推動礦山設備的自主創新與國產化進程,被國內外知名設備商視為高端設備研發的上線平臺。
設備:刷新多項紀錄填補國內空白
全球礦山都在追求高效、安全,所以機械化水平、自動化水平不斷提高。以瑞典基魯納鐵礦為例,設計年產量達到3000萬噸,采用大直徑深孔采礦技術,炮孔直徑l50毫米,最大孔深55米;從鑿巖、裝藥、出礦、中段運輸到礦石提升全部實現自動化控制,提高了生產效率,井下人員平均勞動生產率為30000噸/人·年。
思山嶺鐵礦項目同樣采用的是大直徑深孔采礦技術,最大孔深55米,掘進、鑿巖、出礦、運輸、提升完全能實現自動化,人均勞效一期工程可達到25000噸/人·年,接近世界先進水平,二期工程將達到或超過30000噸/人·年,居于世界先進行列。
由于思山嶺鐵礦項目規模超大,礦石處理量大,與之相匹配的必然是設備的大型化、自動化和機械化,所以該礦許多設備的規格和型號都是目前應用中的最大級別。該礦選用的21噸大型電動和柴油鏟運機、高風壓潛孔鉆機、中深孔液壓鑿巖臺車及電動液壓掘進臺車等設備,均代表了目前世界采礦設備的先進水平。
其中,鑿巖設備、鏟運機、提升系統、球磨機等主要設備均創下多個世界第一。
鑿巖設備采用Simba364或Aries403潛孔鉆機,在鑿巖巷道內向下打扇形孔,自動更換鉆桿、自動運行鑿巖作業,井下鉆機鉆孔直徑、孔深均創下全國之最。爆下的礦石用21噸電動鏟運機集中在采場底部出礦,鏟運機采用世界最先進的大斗容電動鏟運機或柴油鏟運機,斗容10立方米,載重21噸。斗容越大鏟斗運載量越大,出礦效率越高。目前,國內廣泛使用的鏟運機斗容是2立方米至4立方米,個別礦山使用的鏟運機斗容能達到6立方米,國外也只有少數幾個礦山應用10立方米斗容鏟運機,而思山嶺鐵礦項目應用的鏟運機,斗容也將達到10立方米。
鏟運機不僅運載量大,而且實現了無人駕駛,駕駛員坐在控制室通過視頻即能操作鏟運機,像玩游戲一樣,并能實時監視車輛運行情況。雖然是深井開采,但駕駛員卻更為安全。與目前我國正在研發的遙控鏟運機相比,其遙控范圍不僅局限于可視范圍之內,而且能越過障礙物,實現更長距離的遠程控制,這是真正意義上的無人駕駛,目前全球只有少數先進礦山在應用。尤其值得一提的是,這種鏟運機的安全性能更高,行走速度也更快,出礦效率能達到1000噸/臺·班,產礦效率更高,其應用在國內尚無先例。
井下礦石運輸采用30噸架線式電機車牽引13輛底側卸礦車,每列車有效裝載量為263.5噸,單列車長度為總長約86米,10列列車同時運行。電機車、礦車都是國內運載量最大的地下運輸設備。電機車采用無人駕駛系統,遙控裝礦、自動控制運輸和卸載,能實現運輸環節現場無人操作生產,確保了運輸安全,提高了地下運輸的自動化水平,其自動化水平再次填補國內空白。
礦山的另一個重要設備是提升機系統,直接關系到礦石的提升量。目前,思山嶺鐵礦項目是亞洲儲量最大,礦體埋深最深的金屬礦井,年產1500萬噸礦石量,需要配備大載重量的提升系統。
思山嶺鐵礦項目主井提升高度為1483.5米,井筒凈直徑6.3米,主井采用大型雙箕斗互為配重的提升系統。國內最大級別的提升機,其電動機功率在5千瓦至8千瓦之間,而且也只有少數的幾臺。思山礦鐵礦項目設計的φ6.75米×6塔式多繩摩擦提升機,電動機功率達到了1.3萬千瓦,這也是全球最大電動機功率的提升機,在國內也創下了提升新高,同時也是國內提升量最大、提升速度最快的提升機。
在選礦方面,該礦采用大型、高效、節能的破碎、篩分、磨礦、磁選及過濾設備,比如采用目前世界上直徑最大的球磨機,也是全球處理量最大的球磨機,一天處理礦石量近5萬噸,減少了生產系列、設備臺數和占地面積,提高了各系統的勞動生產率,減少了項目投資,也更便于生產管理。選礦廠將破碎篩分系統、磨礦磁選系統和精礦脫水系統集中形成網絡,并實現了整個系統的網絡化集中管理。
此外,思山嶺鐵礦項目還首次采用直徑30米的大型深錐濃密機,用于尾礦充填濃密,大大提高了充填系統的能力。
思山嶺鐵礦項目刷新了多項國內外設備應用的歷史紀錄,將大大填補國內高端制造設備的空白。
目標:超大規模智能化礦山
如今的現代化礦山不再僅是一臺高端自動化設備再加上另一臺的簡單加法,而是形成整個礦山系統的智能化。現代信息技術的應用與發展使智能化礦山建設成為可能。
芬蘭、加拿大、瑞典等發達國家從上世紀90年代開始為取得在采礦工業中的競爭優勢,先后開始發展智能化礦山。近10年來,國際著名的幾家采礦設備公司均在大力發展智能采礦裝備及相關技術,如瑞典的Sandvik公司,不僅開發了大量具有很好智能化功能的采礦設備,而且開發了多種智能礦山的技術與裝備系統,而我國智能化礦山建設發展相對滯后。
對此,業內人士認為,礦業作為我國一個重要產業,有著舉足輕重的地位,甚至關乎國家戰略,可一直是傳統落后的產業形象。無論是從資源的綜合利用,還是安全、效率等角度考慮,我國都有必要加快推進智能化礦山建設。其重大意義在于采用現代高新技術提升傳統產業,推動我國礦產資源開發向高效、安全、綠色與可持續發展,增強我國礦業行業的核心競爭能力。同時,智能化礦山建設對于推動有色金屬和鋼鐵冶金行業的振興也具有重要意義。同時,該業內人士表示“當前,國內外礦業已進入智能化建設高速發展期。”
在此大背景下,建龍重工集團作為一家負責任的企業,依托國家礦業戰略,立足行業長遠發展,毅然擔負起我國智能化礦山建設的歷史使命,為思山嶺鐵礦項目制定了清晰的總體目標——技術裝備水平國內領先、國際一流,自動化、智能化、數字化,亞州單體生產規模最大的現代化地下開采礦山;同時成為我國金屬礦山超大規模、超深開采安全關鍵技術,相關施工技術標準、規范,先進技術裝備應用的示范礦山。
智能化礦山建設是一項龐大的系統工程,由一系列互相依存、彼此銜接的功能模塊組成,通過實時的數據流融合在一起,最終形成有機整體。其核心功能包括礦山生產規劃、生產系統運行、運行狀態監控和地下開采裝備智能化,以實現礦山開采的安全、高效及經濟最大化。
其建設難度可想而知,建龍重工集團結合思山嶺鐵礦項目的實際情況,將智能化礦山建設分為自動化和遠程控制系統、安全監測和監控系統、生產工業電視監控系統、礦山規劃與開采方案決策優化系統、礦山生產經營管理及經濟活動分析信息系統、通信和網絡系統、調度指揮中心七個組成部分,同時進行。
屆時,思山嶺鐵礦項目將擁有性能卓越的IT管理服務體系,完善嚴密的IT技術架構,大規模智能化、自動化綜合優化調度與生產管理體系,深挖生產力潛能,提高礦山管理效率,不斷提升企業的核心競爭力,實現經濟、安全、高效的整體目標,打造成為業界具有思山嶺特色的智能化礦山。
從建設伊始至今,無論是過去的礦業十年黃金期,還是如今的低迷期,因為抱定“打造超大規模智能化礦山精品工程”之信念,建龍重工集團心無旁騖,堅守使命,實現了逆境飛揚,盡顯業界領軍企業之氣質。這樣的企業總能給業界展現驚奇。相信,在不久的將來,當一座超大規模智能化礦山全新亮相時,這里將成為整個中國礦山行業的驕傲。