矿山数字化的建设与应用

矿山数字化的建设与应用 矿山数字化的建设与应用 实现了安全生产全过程控制 管 理者通过监测监控系统实时掌握现场状况 对人的不安全行为和 物的不安全状态实现了实时监控 构建数字矿山 以机械化 自动化 信息化带动采矿业的改 造与发展 开创安全 高效 绿色和可持续的矿业发展新模式 是 中国矿业生存与发展的必由之路 近年来 为实现安全管理科学 化 规范化 数字化 我矿按照 总体规划 分步实施 重点突破 的原则 在矿山全面推广运用机械化 自动化 信息化 先后投 资 1000 多万元用于企业管理信息化等建设 全面实施信息化建 设 加快数字化矿山建设步伐 提高安全管理水平 收到了明显 效果 目前 公司井下数字化建设初具规模 经过不懈的努力 我 们已建立了协同办公 网络监控 三维矿山 人员定位 井下通讯 等十二大功能模块 包括安全本质化矿山的八大模块 获得了 山东省制造业信息化示范企业 荣誉称号 通过了质量 环境 职业健康安全管理三个体系认证 一 机械化 1991 年企业投产后 我们就积极应用井下机械化 到 1995 年在机械化应用方面被黄金协会评为我国黄金系统 五朵金花 之一 随着生产规模的不断扩大 企业先后投入上亿元资金采购 国产和进口机械设备 铲运机从 0 75 立方发展到现在的 3 立方 到 2009 年全矿拥有各类设备 1761 台 井下出矿设备达到 80 台 其中铲运机 57 台 中深孔 4 台 锚杆台车和撬毛台车各 1 台 凿 岩台车 6 台 进口碎石机 2 台 坑内卡车 8 台 全面实现了凿岩 出矿 放矿 破碎 运输 提升机械化 浮选机 圆锥破碎机 凿岩 台车 锚杆台车 碎石机 电机车等大型设备领先国内黄金矿山 企业 机械化作业能力居全国同行业前列 年出矿能力由 2000 年的 50 万吨达到目前的 150 万吨以上 成为全国单井提升能力 最大的黄金矿山 机械化的大力普及和广泛应用 提高了生产效率 降低了工 人劳动强度 实现了增产不增员的目标 1995 年 生产能力 500 吨 日 全矿职工 746 人 2001 年达到 2000 吨 日员工人数为 760 人 目前达到 4000 吨 日以上的生产规模全矿员工仅有 760 人 作业人员的大幅度减少 工作效率最大程度的提升 在更高的层 面 更宽领域 为本质安全化生产提供了新的广阔空间 二 信息化 1 安全生产指挥调度中心 2008 年投资 138 9 万元 建成了以 确保安全 规范生产 集约办公 为载体的安全生产指挥调度中 心 建立该中心 实现对矿山生产持续 全面 有效监管 及时有 效地掌控矿山安全生产数据 识别矿山生产中的风险 对矿山生 产中的奉献进行提前预警 加速化解这些潜在的风险 是提高防 范和化解矿山风险能力 确保矿山安全高效稳健运行 该中心具 备了现场信息采集 传递 处理 切换 控制 显示 决策 调度 指挥于一体功能 通过实时监控与分析生产相关的各种数据 包 括声音 视频 各种管理信息系统数据 各种历史数据图像和计 算机网络信息等多种信息 可随时对各种现场信号和各类计算机 图文信号进行多画面显示和分析 及时做出判断和处理 发布调 度指令 实现实时监控和集中调度的目的 该中心的成立运行使 企业的科技含量迅速提高 为企业的可持续发展做出了积极贡献 2 企业办公协同管理平台 信息的及时传递与高效整合是现代大 矿业建设的重要保障 基于这一要求 我矿依托招金矿业总部协 同管理平台 着力推进办公自动化进程 开发建设了办公中心 人力中心 计划中心 行政中心 安全中心等八大中心模块 涵盖 了企业的业务支撑 管理控制 决策分析应用等环节 根据不同 的授权 可以在平台上调阅企业生产经营 流程数据 人事管理 等所有数据 现在通过信息平台 可以在全公司范围一键通达 实现了各种信息的 一次采集 多级应用 资源共享 为企业的 资源整合 科学决策打下了坚实的基础 3 网络实时监控 为了有效地减少了安全管理盲区 几年来分别 在井下井上各重点岗位及区域安装了监控摄像头 目前 全矿监 控布点 180 多个 其中网络监控达 155 个 对关键部位实行 24 小时监控录像 同时配备了磁盘阵列 其监控录像保存可达半月 以上 有效地掌握了员工状态 矿区治安等方面信息 规范了员 工行为 监控网络系统的运行 不仅实现了异地操作 远程控制 相当于给矿工配上了 GPRS 发挥了 千里眼 遥控器 黑匣 子 的作用 堵塞了安全管理漏洞 4 井下人员定位系统 我矿引进国家安全科学院研究成果 在井 下安装了 23 个监测点 运行了人员定位系统 该系统主要由移 动识别卡 监测分站 通讯传输接口及地面监控管理计算机组成 下井人员佩带人员定位卡 地面计算机系统可及时 准确反映井 下人员的活动轨迹 地域分布和安全状态 也可以回放显示井下 人员的移动路径 使管理人员能够随时掌握井下人员信息 有效 方便地调度管理 当事故发生时 井下人员可以通过身份识别卡 向系统发出呼救信号 救援人员可根据井下人员及设备定位系统 所提供的数据 图形 迅速了解有关人员的位置情况 及时采取 相应的救援措施 5 井下通讯系统 我矿在井下重点部位安装了 40 多部可对外直 接联系的固定电话 此外我们还建立了丝科漏泄电缆通信系统 该系统以光纤 泄漏电缆通讯系统为主体 井下相邻电源之间的 距离可达 9000 米 最小通信距离是 30 米 形成井上井下立体综 合通讯网络 可有效 便捷地调配井下人员 车辆和为井下应急 救援提供信息保证 6 矿山三维辅助设计 我矿与山东金软科技合作实施的三维地测 采辅助设计与决策分析系统 方便了矿山采矿探矿辅助设计与图 形处理 具有地质探矿 测量与采矿数据自动处理 剖面图任意 方向切制 储量估算以及三维可视化等强大功能 并可以与在线 监测监控系统 自动化系统和指挥调度系统进行三维可视化集成 该系统的立体 形象 直观 为矿山生产与安全应急管理提供可 视化支持 实现了设计方案的优化及计算机演示 为工程技术人 员的工程设计和日常管理提供了科学而便捷的条件 三 自动化 1 提升自动化 我矿主井提升系统全部实现了自动化控制 该系统 通过对提升机过流 过压 过卷 超速等安全规程要求的五项保 护全由硬件监测和计算机软件来实现 整个过程具有安全等级高 控制精度高 运行速度快 稳定性好 功耗低的特点 节省了人力 降低了电能消耗 2 选矿自动化 我矿的选矿自动化系统 采用了 DCS 控制系统 实现逻辑运算控制 故障报警输出 数据存储和数据服务等 优 化了磨矿粒度和浮选指标 通过两年来的运行 选厂整个工艺控 制 给水 给料 加药达到了科学 合理 车间管理人员在车间调 度中心就可监视 监控整个选厂运行状况 调节设备参数 脱水 工段达到了自动开车 联合清洗 配酸 放矿等工作 实现了无人 值守 选矿日处理能力由 350 吨增加到 2000 吨再到目前的 4000 吨 选矿职工从 110 人减少到 65 人 生产能力提高了 5 倍多 全 员劳动生产率同比提高了 8 倍 各项指标均达到了国内领先水平 同时尾矿通过旋流器分级及井下尾矿充填浓度也达到自动控制 3 通风自动化 我矿井下通风系统实现了在线监测和远程指挥调 度 该系统的运行 使管理人员及时了解全矿风机的运行状况以 及井下空气状况 对井下各主要巷道的一氧化碳 氧气 风速 温 度达到在线监测 同时对进入井下的新风量和井下排到地表的污 风量由系统完成监测 根据生产需要随时开停风机 最大限度地 节约通风能耗 降低通风费用 经过改造 通风效率提高了 5 倍 作业现场温度降低了 6 度 节约电费开支 15 万元以上 4 排水自动化 井下自动化排水系统可实现排水泵房的无人值守 和自动排水 该系统分为自动 手动 检修三种方式 且配有监控 在自动方式下 系统通过液位计检测水仓液位 根据情况自动开 关电动阀 在排水期间 系统可自动检测电机的轴温 液位 阀门 流量等工作状态 其运行信息可通过光纤传送至地表 在中心控 制室就可以完成远程诊断 修改程序等维护 该系统的运行 既 节约电费又节省人员 低谷利用率提高 3 以上 5 35KV 变电站微机综保系统和自动化远程抄表系统 35KV 变 电站微机综保系统 实现在计算机控制中心即可对 35KV 变电所 进行测量和控制 利用计算机智能化信息管理 方便 快捷 准确 的优势 应用远程抄表专用信息平台 实现远程抄表和矿区自动 化用电管理 实时进行线损测算 集中处理和记录有功电度 无 功电度等供电信息 从而实现自动采集记录等一系列功能 6 GDS 气体检测及供风检测系统 GDS 气体检测系统通过对空压机输送气体的温度 一氧化碳的 浓度和管道压力的实时监测 并自动根据设定安全阀值进行报警 提示乃至关闭空压机 井下供风系统的在线监测 达到井下各分 段所有风量统计管理 该系统的应用有效的杜绝了压缩式空压机 可能导致采场人员的中毒事件 提高能源管理控制 在数字化矿山建设的道路上 我们在各方面进行不断的完善 和提高 今年以来 我矿完成