摘要:河北鋼鐵集團礦業有限公司廟溝鐵礦姜小峰團隊在《 現代礦業 》發表論文《 某露天轉地下礦山智能化體系建設與應用 》,針對廟溝鐵礦露天轉地下開采過程中面臨的設備老化、控制系統不匹
河北鋼鐵集團礦業有限公司廟溝鐵礦姜小峰團隊在《現代礦業》發表論文《某露天轉地下礦山智能化體系建設與應用》,針對廟溝鐵礦露天轉地下開采過程中面臨的設備老化、控制系統不匹配等問題,系統性地開展了礦山地面與井下主要生產系統的智能化改造與建設實踐,形成了一套適用于露天轉地下礦山的綜合一體化智能建設體系。應用結果表明,該體系顯著提升了生產安全與管理效率,年經濟效益達255萬元,為同類礦山智能化轉型提供了寶貴的工程范例。

隨著開采深度下延,廟溝鐵礦面臨原有系統老化、井下作業環境復雜、人員需求密集等挑戰。研究團隊以“減人、增安、提效”為核心目標,圍繞“地面與井下協同、集中管控、重點突破”的思路,對礦山地表環網、關鍵硐室(如風機房、水泵房、破碎站)及運輸系統進行了全方位的智能化升級。
在地表智能化建設中,團隊重點布局了“神經網絡”與“智慧大腦”。首先,構筑了覆蓋地下的“控制環網主干網絡” 與“視頻監測主干網絡”,這兩條獨立光纖環網如同礦山的“中樞神經”,確保了從地面集控中心到井下-155米水平破碎站、水泵房等關鍵節點數據與控制指令的穩定、高速傳輸。其次,對地表風機房實施了“視頻監控+PLC(可編程邏輯控制器)控制”的智能改造,實現了風機遠程一鍵啟停、變頻調速與在線監測,在保障有效通風的同時,顯著降低了能耗。
在井下智能化改造方面,三大核心系統實現了質的飛躍。中央水泵房通過“集中監控站+PLC控制站”的架構,實現了對多水平排水泵、閥門的集中遠程控制、自動輪換與智能排水,并配備了全覆蓋視頻監控,確保了排水系統的可靠運行。破碎系統同樣采用“視頻+PLC”模式,實現了振動放礦機、顎式破碎機、除塵裝置等設備的自動聯鎖控制,并能根據破碎腔料位自動調節給礦量,提升了破碎效率與穩定性。最具創新性的改造在于井下電機車運輸系統。研究團隊成功將機車駕駛平臺遷移至地表集控中心,通過遠程駕駛系統,實現了“一人控制多臺電機車”的無人駕駛模式。該系統融合了視頻監控、精確定位與無線通信技術,駕駛員在舒適的集控室內即可操控井下機車運行,并可通過開發的電機車檢修預維護系統實現設備狀態預測性維護,極大降低了運輸安全風險與非計劃停機時間。
該套智能化體系的建成應用,取得了顯著的經濟效益與社會效益。礦山在風機房、中央水泵房、井下破碎站與電機車運輸四大系統中,總計減少現場操作人員30人,按照人均年工資8.5萬元計算,每年直接節省人工成本255萬元。更重要的是,智能化改造大幅降低了井下高危區域作業人員數量,提高了對有害氣體、設備狀態的實時監控與預警能力,礦山非計劃停工時間顯著減少,綜合安全管理水平與生產效率得到實質性提升。
該研究案例表明,對于露天轉地下開采的礦山,通過科學規劃、分步實施,對關鍵生產系統進行以“集中監控、遠程操控、自動控制”為核心的智能化改造,是一條切實可行且效益顯著的轉型升級路徑。廟溝鐵礦的成功實踐,不僅為自身可持續發展注入了新動能,也為國內外同類礦山推進智能化、少人化建設提供了系統的技術方案與可借鑒的工程經驗。
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