据央视新闻报道,2023年2月22日午后,内蒙古自治区阿拉善盟孪井滩生态移民示范区新井煤业有限公司矿区发生大面积坍塌,造成多名作业人员和车辆被掩埋。我们在感到揪心、希望更多被困人员平安救出的同时,更在思考:减少甚至消除矿难,如何破局?

一、基于露天煤矿作业现状,针对性提出总体思路

露天煤矿的坍塌事故经常是由于矿区开采造成的地质环境破坏,导致地表或下方的岩石、土壤等结构物失去稳定性,引发坍塌或滑坡等灾害。露天煤矿的开采过程中需要大量的土石方开挖和掏槽作业,这些作业往往会破坏地质结构,降低地质体的稳定性,导致地质体发生位移、滑坡、崩塌等灾害。同时,在煤炭资源在开采的过程中会产生大量的煤渣和煤矸石等附属物质,这些物质被随意堆放在地层表面,长年累月随着煤渣和煤矸石的扩散和迁移,引起地质结构失稳和环境污染等安全问题。

作为重卡生产企业,中国兵器工业集团北奔重型汽车集团有限公司针对露天煤矿安全管控,依托北奔装备智能化和无人化技术体系,发挥装备制造优势,为内蒙古自治区矿山安全发挥应有之力,做出积极贡献。一是利用好无人驾驶技术,推进矿山无人化。发挥北奔宽体矿卡自动驾驶解决方案优势,通过5G智能驾驶技术,在煤矿进行全场景定位,实现远程管控和无人驾驶,可在出现重大安全风险的情况下,极大的降低人民生命财产损失。二是发挥数字化和智能化技术优势,推进矿山安全监控和应急指挥全覆盖。基于北奔数字化转型和智能制造落地服务能力监视,以及矿卡、电子哨兵等装备网联化、体系化建设成果,助力矿山安全监控体系建立,提升露天煤矿穿、爆、采、装、运的全流程实时数据监测、态势感知、智能预警、应急指挥和决策支持。三是协同创新、全方位服务自治区智慧矿山建设。煤炭工业是内蒙古自治区的支柱产业,北奔作为自治区有影响力的本土汽车制造企业,秉承红色基因,积极探索与煤矿行业的协同创新模式,打造智慧矿山、绿色矿山整体解决方案,以及煤化工、氢能和电动重卡的产业链融合,服务自治区的低碳、安全、绿色发展。

二、系统构建“6+N”模式,北奔智慧矿山体系提供全方位解决方案

近年来,北奔重汽坚持错位式发展、前瞻性思考、差异化竞争、专业化研究、正向设计、培育新品类,突出“小核心、大协作、高动态、专业化”的创新模式,打造绿色低碳运输方案解决提供商,实现“可盈利、可持续,绿色低碳、用户认可”。

公司坚持“政府培育、政策支撑;市场主导、产品支撑;场景先行、产业链协同;绿色低碳,包您满意”的工作方针,构建了北奔智慧矿山“6+N”模式。“6”即无人矿山装备、矿山应急装备、设备智能运维诊断、生产态势可视化、5G网联管控和智慧矿业大脑。“N”即其它多种绿色矿山辅助技术。

(一)无人矿山装备。针对露天矿山的产运一体化控制,形成了北奔重卡90吨宽体矿卡车辆体系、矿卡L4级无人驾驶系统和优化调度平台,通过铲运协同提升效率,降低设备损耗。目前已具备无人挖机自动控制、远程车辆辅助监控、L4级别场区自动驾驶、作业区安全预警、装运排自动化作业调度,极大提升矿山安全和开采效率。

(二)矿山应急装备。研发了矿山指挥车、电子哨兵、消防车辆,以及边坡安全监控和透地磁通信等监检控装备及系统,构建了完整的矿山应急装备体系;充分利用网络化、智能化监测手段,结合采矿设计优化、矿山动力灾害预测防控;实现了装备移动部署、风险实时监控、应急一站式指挥,全面提升矿山监管监察以及救灾探查装备科技水平,完善防灾治灾救灾体系。北奔重汽的应急救援装备体系全面完善灾害抢险救援类车型,充分发挥第三代高机动军用平台,发挥奔驰全驱越野技术,打造具备高机动性、高通过性及越野涉水能力底盘,面对艰险路段,复杂地况能够快速到达核心救援区域;高通过性及良好的涉水行驶能力,也能从容应对洪涝灾害及其他复杂地况。搭载全方面、多功能、多维度的上装产品模块,具备运人、破拆、指挥、随车携带救援器材(如:生命探测仪、电动剪扩钳、无人机)的多功能、一体化专业救援装备;具备信息化功能,保障通信及时,同时可做现场多功能综合指挥车。

(三)设备智能运维诊断。基于AI设备故障诊断模型库,通过对矿山皮带、电机、重载机械等资产数字化管理与设备运行状态的动态分析,结合数字孪生技术构建智能运维平台,支持AR/VR设备的孪生空间虚拟点检,快速预警和定位故障风险,实现所见及所得的资产数字化管理和设备预维护,减少装备风险隐患,提升矿山运营安全。

(四)生产态势可视化。集成矿山影像、地形、地质、生产管理、人员设备等各类数据,完成矿山地上地下生产场景、生产状态、人员分布、设备调度、生产运营、安全检测等不同维度时空数据的一张图管控,实现生产运营的精准分析、整体研判、协同指挥及辅助决策,解决矿山生产和安全状态的“黑盒子”问题。

(五)5G网联管控平台。针对矿山装备在移动场景下,数据通信高可靠和时延确定性对当前5G网络的优化要求,研发了以5G为核心的矿山网联管控平台,采用多路径CPE终端、支持有线/无线无缝融合、高精度同步,实现钻机、铲车、矿卡等远程控制、无人驾驶,以及各种采集和控制终端的实时通信保障,支撑矿山生产的自动化和无人化改造。

(六)矿业指挥大脑。打造矿业智能化总枢纽,集成多源异构数据采集、存储、分析、展示的数据业务体系和百度飞浆AI深度学习框架,建立矿山运行指标体系、运行态势感知体系和指挥调度体系,通过对矿业经营数据的实时归集、监测和分析,推动矿业生产流程再造和管理模式创新,实现矿业运营全域感知、决策科学高效和应急管理协同指挥。

(七)绿色矿山辅助技术。秉持绿色低碳环保理念,开展矿山氢能等新能源技术、地质及环境风险监测,以及矿坑回填治理等辅助技术研发,提高矿产资源利用率,构建矿地和谐,助力煤矿行业可持续发展。

三、加快新技术体系推广应用,实现利国、利民、利企

创新不是阳春白雪,促进科技成果转化是加强科技与经济紧密结合、发挥科技创新在经济转方式调结构中重要作用的关键环节。当前,北奔重汽联合多家合作伙伴,已经在内蒙古巴音孟克东胜煤矿大力建设“智慧矿山生产及信息化管控系统”,概算投资3亿元,通过集成剥、采、运全流程的数字化和智能化,形成集成第五代通信技术、自动驾驶、产运协同、数字孪生和虚拟选矿的矿山信息化体系和配套装备体系,建设成内蒙古煤矿智慧矿山标杆项目。

下一步,北奔重汽围绕智慧矿山建设,大力促进科技成果转化为现实生产力,已经明确了发展思路、重点任务及目标。一是构建矿山数据和网络基础设施标准体系,形成可扩展接入和标准化接入,基于无模式存储和数据治理标准打通设计、采掘、运输、管理、安全、设备资产等数据;二是建设矿业大脑,在各部分终端设备智能化的基础上,引入人工智能可编程平台,实现矿区整体的生产控制的整体全流程协同优化;三是提升国产装备体系建设,在矿山机械、车辆、网络和数字化传感器、监控配套中,充分利用兵器工业集团各单位的配套体系,形成面向矿山的装备配套,为经济社会高质量发展履行央企责任,贡献北奔力量!


来源:北奔重汽