戈壁深处的智慧矿山：井下减员 AI“站岗”

来源：科技日报

本报记者 马爱平

数台无人驾驶掘进台车沿着既定轨道精准穿行，矿石运输、设备调度等数据在智慧矿山调度中心大屏实时更新……这并非科幻电影的布景，而是新疆大明矿业集团股份有限公司(以下简称“大明矿业”)在天湖铁矿打造的智慧矿山实景。

近年来，大明矿业深化数字化、智能化技术应用，实现无人驾驶设备广泛应用、矿山操作系统智慧化升级。戈壁深处的矿山，正在经历数智蝶变。

从“人海战术”到“无人驾驶”

井下采掘作业，是采矿过程中危险系数最高的环节之一。如今，通过智能设备和远程操控系统，大明矿业已在掘进、采矿中深孔凿岩、运输放矿工序实现无人化作业。

在大明矿业智慧矿山调度中心内，智能台车格外引人注目。大明矿业总经理赵宗义介绍，驾驶员通过智能台车的操作系统主页面，能看见设备的回转压力、凿岩压力、推进压力等各项施工参数，实现巷道掘进的精准化施工。该系统可替代传统人工现场操作，远离作业面，降低井下人员作业风险，提高掘进安全性，适用于各类矿山的巷道掘进工程。

变革背后，是持续多年的技术攻坚。自2018年引进SAP矿山管理软件以来，大明矿业相继完成低品位难选冶资源综合回收利用、智能化矿山管理系统开发、安全生产以及节能减碳等多项关键技术迭代，并率先实现远程遥控和自动化采矿，形成“地质建模—智能调度—远程操控”的全链条智能采矿能力。

尤其自2021年开始，大明矿业与智能化矿山装备制造企业进行多次合作，应用地下成套智能采掘装备，覆盖全流程系列化天井钻机、掘进台车等智能设备，推动采矿作业从“人海战术”升级为“智慧中枢”驱动的精准运营模式。

“我们因地制宜攻关采掘巷道网络通信难题。通过主巷道Wi-Fi 6部署，融合应用高压电力载波技术，实现了1000伏高压掘进设备网络补偿通信，形成井下减人、维护便捷的采掘装备网络通信新模式。”赵宗义说。

大明矿业董事长许明介绍，目前集团已实现电机车无人驾驶、采矿台车无人驾驶。2025年，集团将重点在提升机无人驾驶、铲运机无人驾驶领域开展深入研究和技术应用调试；研究改造放矿机，实现无人值守的自动监测作业；在新建选厂中，实现全流程自动化作业和智能监测控制；对尾矿库作业车辆，开展定线无人装载运输和边坡平整作业专项课题研究与技术应用。“到2026年底，我们力争实现矿山采选全流程自动化作业、井下生产岗位无人化管理。”许明说。

人工智能算法重塑生产链条

随着人工智能(AI)技术的发展，大明矿业矿山操作系统再次迎来升级。AI算法植入生产中枢，构建起多维智能防护体系：AI视频监控如永不疲倦的“电子哨兵”，实时捕捉并智能分析作业场景，精准识别安全隐患；AI电子网化身“无形守护者”，在危险区域“编织”智能警戒网，无关人员接近时自动触发预警……

“我们紧紧围绕岗位安全保障和效率提升展开AI技术研究应用。”大明矿业副总经理张龙介绍，集团通过将AI视觉分析系统结果实时与调度中心联动，生成调度工单或安全工单，实现AI视觉判定结果的全程闭环应用；对班组生产数据、人员数据、设备数据进行有效联动分析，充分挖掘数据价值；建立国内首个矿山数据治理平台，实时分析矿山数据质量和数据动态，为调度中心提供即时数据预警，助力矿山运营更加安全高效。

尤其值得一提的是，大明矿业将AI视频监控与5G技术结合，使井下安全隐患识别响应时间缩短至秒级，且连续5个月用电功率因数保持在98%以上，能耗显著降低。

大明矿业不仅为技术提供应用场景，更注重技术研发工作。大明矿业在武汉、南京建立信息科技公司，为智慧矿山建设培育人才；先后与多所院校共建智能矿山联合实验室，在远程控制、传感监测等领域取得突破。其中，井下环境多参数传感系统实现了氧气、碳氧化物、氢氧化物浓度以及温湿度等数据的实时动态分析。

“通过部署智能化平台，大明矿业建成‘井上智能集控中心’，依托高精度传感器与AI算法，远程操控运输、通风、排水等全流程作业。井下直接参与的作业人数降低至15人左右，且人员定位系统与应急避险装置实现100%覆盖。”许明表示，智慧矿山不仅是新装备、新技术的应用，更要形成一整套标准化、高效的管理系统。未来，集团将持续深化智慧矿山建设，以技术创新为驱动，以管理优化为保障，全力推动矿山运营向更安全、更高效、更智能的方向迈进。