礦山數(shù)字化的建設(shè)與應(yīng)用

1、 礦山數(shù)字化的建設(shè)與應(yīng)用礦山數(shù)字化的建設(shè)與應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了安全生產(chǎn)全過(guò)程控制。管理者通過(guò)監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)掌握現(xiàn)場(chǎng)狀況，對(duì)人的不安全行為和物的不安全狀態(tài)實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)監(jiān)控， 構(gòu)建數(shù)字礦山，以機(jī)械化、自動(dòng)化、信息化帶動(dòng)采礦業(yè)的改造與發(fā)展，開(kāi)創(chuàng)安全、高效、綠色和可持續(xù)的礦業(yè)發(fā)展新模式，是中國(guó)礦業(yè)生存與發(fā)展的必由之路。近年來(lái)，為實(shí)現(xiàn)安全管理科學(xué)化、規(guī)范化，數(shù)字化，我礦按照“總體規(guī)劃，分步實(shí)施，重點(diǎn)突破”的原則，在礦山全面推廣運(yùn)用機(jī)械化、自動(dòng)化、信息化，先后投資1000多萬(wàn)元用于企業(yè)管理信息化等建設(shè)。全面實(shí)施信息化建設(shè)，加快數(shù)字化礦山建設(shè)步伐，提高安全管理水平，收到了明顯效果。目前，公司井下數(shù)字化建設(shè)初具規(guī)模。

2、經(jīng)過(guò)不懈的努力，我們已建立了協(xié)同辦公、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、三維礦山、人員定位、井下通訊等十二大功能模塊，包括安全本質(zhì)化礦山的八大模塊，獲得了“山東省制造業(yè)信息化示范企業(yè)”榮譽(yù)稱(chēng)號(hào)，通過(guò)了質(zhì)量、環(huán)境、職業(yè)健康安全管理三個(gè)體系認(rèn)證。一、機(jī)械化1991年企業(yè)投產(chǎn)后，我們就積極應(yīng)用井下機(jī)械化，到1995年在機(jī)械化應(yīng)用方面被黃金協(xié)會(huì)評(píng)為我國(guó)黃金系統(tǒng)“五朵金花”之一。隨著生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，企業(yè)先后投入上億元資金采購(gòu)國(guó)產(chǎn)和進(jìn)口機(jī)械設(shè)備，鏟運(yùn)機(jī)從0.75立方發(fā)展到現(xiàn)在的3立方，到2009年全礦擁有各類(lèi)設(shè)備1761臺(tái)，井下出礦設(shè)備達(dá)到80臺(tái)。其中鏟運(yùn)機(jī)57臺(tái)，中深孔4臺(tái)，錨桿臺(tái)車(chē)和撬毛臺(tái)車(chē)各1臺(tái)，鑿巖臺(tái)車(chē)6臺(tái)，進(jìn)口碎石

3、機(jī)2臺(tái)，坑內(nèi)卡車(chē)8臺(tái)，全面實(shí)現(xiàn)了鑿巖、出礦、放礦、破碎、運(yùn)輸、提升機(jī)械化。浮選機(jī)、圓錐破碎機(jī)、鑿巖臺(tái)車(chē)、錨桿臺(tái)車(chē)、碎石機(jī)、電機(jī)車(chē)等大型設(shè)備領(lǐng)先國(guó)內(nèi)黃金礦山企業(yè)，機(jī)械化作業(yè)能力居全國(guó)同行業(yè)前列。年出礦能力由2000年的50萬(wàn)噸達(dá)到目前的150萬(wàn)噸以上，成為全國(guó)單井提升能力最大的黃金礦山。機(jī)械化的大力普及和廣泛應(yīng)用，提高了生產(chǎn)效率，降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)了增產(chǎn)不增員的目標(biāo)。1995年，生產(chǎn)能力500噸/日，全礦職工746人，2001年達(dá)到2000噸/日員工人數(shù)為760人，目前達(dá)到4000噸/日以上的生產(chǎn)規(guī)模全礦員工僅有760人。作業(yè)人員的大幅度減少、工作效率最大程度的提升，在更高的層面、更寬領(lǐng)域

4、，為本質(zhì)安全化生產(chǎn)提供了新的廣闊空間。二、信息化 1安全生產(chǎn)指揮調(diào)度中心。2008年投資138.9萬(wàn)元，建成了以“確保安全、規(guī)范生產(chǎn)、集約辦公”為載體的安全生產(chǎn)指揮調(diào)度中心。建立該中心，實(shí)現(xiàn)對(duì)礦山生產(chǎn)持續(xù)、全面、有效監(jiān)管、及時(shí)有效地掌控礦山安全生產(chǎn)數(shù)據(jù)，識(shí)別礦山生產(chǎn)中的風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)礦山生產(chǎn)中的奉獻(xiàn)進(jìn)行提前預(yù)警，加速化解這些潛在的風(fēng)險(xiǎn)，是提高防范和化解礦山風(fēng)險(xiǎn)能力、確保礦山安全高效穩(wěn)健運(yùn)行。該中心具備了現(xiàn)場(chǎng)信息采集、傳遞、處理、切換、控制、顯示、決策、調(diào)度、指揮于一體功能。通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控與分析生產(chǎn)相關(guān)的各種數(shù)據(jù)，包括聲音、視頻、各種管理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)、各種歷史數(shù)據(jù)圖像和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息等多種信息，可隨時(shí)對(duì)

5、各種現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)和各類(lèi)計(jì)算機(jī)圖文信號(hào)進(jìn)行多畫(huà)面顯示和分析，及時(shí)做出判斷和處理，發(fā)布調(diào)度指令，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控和集中調(diào)度的目的。該中心的成立運(yùn)行使企業(yè)的科技含量迅速提高，為企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展做出了積極貢獻(xiàn)。2企業(yè)辦公協(xié)同管理平臺(tái)。信息的及時(shí)傳遞與高效整合是現(xiàn)代大礦業(yè)建設(shè)的重要保障?；谶@一要求，我礦依托招金礦業(yè)總部協(xié)同管理平臺(tái)，著力推進(jìn)辦公自動(dòng)化進(jìn)程。開(kāi)發(fā)建設(shè)了辦公中心、人力中心、計(jì)劃中心、行政中心、安全中心等八大中心模塊，涵蓋了企業(yè)的業(yè)務(wù)支撐、管理控制、決策分析應(yīng)用等環(huán)節(jié)，根據(jù)不同的授權(quán)，可以在平臺(tái)上調(diào)閱企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)、流程數(shù)據(jù)、人事管理等所有數(shù)據(jù)，現(xiàn)在通過(guò)信息平臺(tái)，可以在全公司范圍一鍵通達(dá)，實(shí)現(xiàn)了各種信

6、息的“一次采集，多級(jí)應(yīng)用，資源共享”，為企業(yè)的資源整合、科學(xué)決策打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。3網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)監(jiān)控。為了有效地減少了安全管理盲區(qū)，幾年來(lái)分別在井下井上各重點(diǎn)崗位及區(qū)域安裝了監(jiān)控?cái)z像頭。目前，全礦監(jiān)控布點(diǎn)180多個(gè)，其中網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控達(dá)155個(gè)，對(duì)關(guān)鍵部位實(shí)行24小時(shí)監(jiān)控錄像，同時(shí)配備了磁盤(pán)陣列，其監(jiān)控錄像保存可達(dá)半月以上，有效地掌握了員工狀態(tài)、礦區(qū)治安等方面信息，規(guī)范了員工行為。監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運(yùn)行，不僅實(shí)現(xiàn)了異地操作、遠(yuǎn)程控制，相當(dāng)于給礦工配上了“GPRS”，發(fā)揮了“千里眼、遙控器”、“黑匣子”的作用，堵塞了安全管理漏洞。4井下人員定位系統(tǒng)。我礦引進(jìn)國(guó)家安全科學(xué)院研究成果，在井下安裝了23個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，運(yùn)

7、行了人員定位系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由移動(dòng)識(shí)別卡、監(jiān)測(cè)分站、通訊傳輸接口及地面監(jiān)控管理計(jì)算機(jī)組成。下井人員佩帶人員定位卡，地面計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可及時(shí)、準(zhǔn)確反映井下人員的活動(dòng)軌跡、地域分布和安全狀態(tài)，也可以回放顯示井下人員的移動(dòng)路徑，使管理人員能夠隨時(shí)掌握井下人員信息，有效、方便地調(diào)度管理。當(dāng)事故發(fā)生時(shí)，井下人員可以通過(guò)身份識(shí)別卡向系統(tǒng)發(fā)出呼救信號(hào)，救援人員可根據(jù)井下人員及設(shè)備定位系統(tǒng)所提供的數(shù)據(jù)、圖形，迅速了解有關(guān)人員的位置情況，及時(shí)采取相應(yīng)的救援措施。5井下通訊系統(tǒng)。我礦在井下重點(diǎn)部位安裝了40多部可對(duì)外直接聯(lián)系的固定電話(huà)。此外我們還建立了絲科漏泄電纜通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)以光纖、泄漏電纜通訊系統(tǒng)為主體，井下相

8、鄰電源之間的距離可達(dá)9000米，最小通信距離是30米，形成井上井下立體綜合通訊網(wǎng)絡(luò)，可有效、便捷地調(diào)配井下人員、車(chē)輛和為井下應(yīng)急救援提供信息保證。6礦山三維輔助設(shè)計(jì)。我礦與山東金軟科技合作實(shí)施的三維地測(cè)采輔助設(shè)計(jì)與決策分析系統(tǒng)，方便了礦山采礦探礦輔助設(shè)計(jì)與圖形處理，具有地質(zhì)探礦、測(cè)量與采礦數(shù)據(jù)自動(dòng)處理、剖面圖任意方向切制、儲(chǔ)量估算以及三維可視化等強(qiáng)大功能，并可以與在線(xiàn)監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)、自動(dòng)化系統(tǒng)和指揮調(diào)度系統(tǒng)進(jìn)行三維可視化集成。該系統(tǒng)的立體、形象、直觀(guān)，為礦山生產(chǎn)與安全應(yīng)急管理提供可視化支持，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化及計(jì)算機(jī)演示，為工程技術(shù)人員的工程設(shè)計(jì)和日常管理提供了科學(xué)而便捷的條件。三、自動(dòng)化1提

9、升自動(dòng)化。我礦主井提升系統(tǒng)全部實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化控制,該系統(tǒng)通過(guò)對(duì)提升機(jī)過(guò)流、過(guò)壓、過(guò)卷、超速等安全規(guī)程要求的五項(xiàng)保護(hù)全由硬件監(jiān)測(cè)和計(jì)算機(jī)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，整個(gè)過(guò)程具有安全等級(jí)高、控制精度高、運(yùn)行速度快、穩(wěn)定性好、功耗低的特點(diǎn)，節(jié)省了人力，降低了電能消耗。2選礦自動(dòng)化。我礦的選礦自動(dòng)化系統(tǒng)，采用了DCS控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)邏輯運(yùn)算控制、故障報(bào)警輸出、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)服務(wù)等，優(yōu)化了磨礦粒度和浮選指標(biāo)，通過(guò)兩年來(lái)的運(yùn)行，選廠(chǎng)整個(gè)工藝控制、給水、給料、加藥達(dá)到了科學(xué)、合理，車(chē)間管理人員在車(chē)間調(diào)度中心就可監(jiān)視、監(jiān)控整個(gè)選廠(chǎng)運(yùn)行狀況，調(diào)節(jié)設(shè)備參數(shù)，脫水工段達(dá)到了自動(dòng)開(kāi)車(chē)、聯(lián)合清洗、配酸、放礦等工作，實(shí)現(xiàn)了無(wú)人值守。選礦日處

10、理能力由350噸增加到2000噸再到目前的4000噸，選礦職工從110人減少到65人，生產(chǎn)能力提高了5倍多，全員勞動(dòng)生產(chǎn)率同比提高了8倍，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到了國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。同時(shí)尾礦通過(guò)旋流器分級(jí)及井下尾礦充填濃度也達(dá)到自動(dòng)控制。3通風(fēng)自動(dòng)化。我礦井下通風(fēng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了在線(xiàn)監(jiān)測(cè)和遠(yuǎn)程指揮調(diào)度。該系統(tǒng)的運(yùn)行，使管理人員及時(shí)了解全礦風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀況以及井下空氣狀況，對(duì)井下各主要巷道的一氧化碳、氧氣、風(fēng)速、溫度達(dá)到在線(xiàn)監(jiān)測(cè)，同時(shí)對(duì)進(jìn)入井下的新風(fēng)量和井下排到地表的污風(fēng)量由系統(tǒng)完成監(jiān)測(cè)，根據(jù)生產(chǎn)需要隨時(shí)開(kāi)停風(fēng)機(jī)，最大限度地節(jié)約通風(fēng)能耗，降低通風(fēng)費(fèi)用。經(jīng)過(guò)改造，通風(fēng)效率提高了5倍，作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)溫度降低了6度，節(jié)約電費(fèi)開(kāi)支

11、15萬(wàn)元以上。4排水自動(dòng)化。井下自動(dòng)化排水系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)排水泵房的無(wú)人值守和自動(dòng)排水，該系統(tǒng)分為自動(dòng)、手動(dòng)、檢修三種方式，且配有監(jiān)控。在自動(dòng)方式下，系統(tǒng)通過(guò)液位計(jì)檢測(cè)水倉(cāng)液位，根據(jù)情況自動(dòng)開(kāi)關(guān)電動(dòng)閥；在排水期間，系統(tǒng)可自動(dòng)檢測(cè)電機(jī)的軸溫、液位、閥門(mén)、流量等工作狀態(tài)，其運(yùn)行信息可通過(guò)光纖傳送至地表，在中心控制室就可以完成遠(yuǎn)程診斷、修改程序等維護(hù)。該系統(tǒng)的運(yùn)行，既節(jié)約電費(fèi)又節(jié)省人員，低谷利用率提高3%以上。5 35KV變電站微機(jī)綜保系統(tǒng)和自動(dòng)化遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)。35KV變電站微機(jī)綜保系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)在計(jì)算機(jī)控制中心即可對(duì)35KV變電所進(jìn)行測(cè)量和控制，利用計(jì)算機(jī)智能化信息管理“方便、快捷、準(zhǔn)確”的優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用遠(yuǎn)程抄表專(zhuān)用信息平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表和礦區(qū)自動(dòng)化用電管理。實(shí)時(shí)進(jìn)行線(xiàn)損測(cè)算，集中處理和記錄有功電度、無(wú)功電度等供電信息，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)采集記錄等一系列功能。6 GDS氣體檢測(cè)及供風(fēng)檢測(cè)系統(tǒng)GDS氣體檢測(cè)系統(tǒng)通過(guò)對(duì)空壓機(jī)輸送氣體的溫度、一氧化碳的濃度和管道壓力的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并自動(dòng)根據(jù)設(shè)定安全閥值進(jìn)行報(bào)警提示乃至關(guān)閉空壓機(jī)。井下供風(fēng)系統(tǒng)的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)，達(dá)到井下各分段所有風(fēng)量統(tǒng)計(jì)管理，該系統(tǒng)的應(yīng)用有效的杜絕了壓縮式空壓機(jī)可能導(dǎo)致采場(chǎng)人員的中毒事件，提高能源管理控制。在數(shù)字化礦山建設(shè)的道路上，我們?cè)诟鞣矫孢M(jìn)行不斷的完善和提高，今年以來(lái)，我礦完成了井下礦車(chē)計(jì)量