智慧矿山,是指基于现代煤矿智能化理念,将物联网、云计算、大数据、人工智能、自动控制、工业互联网、机器人化装备等与现代矿山开发技术深度融合,形成矿山全面感知、实时互联、分析决策、自主学习、动态预测、协同控制的完整智能系统,实现矿井开拓、采掘、运通、分选、安全保障、生态保护、生产管理等全过程的智能化运行。
通俗的讲,智慧矿山与传统煤矿就像智能手机和普通手机,智能汽车(无人驾驶)和传统汽车。以无人驾驶为例,通过“地图+规划+预测”结合“大数据平台+人工智能”可以实现信息化,通过“控制+定位”结合“机器学习+仿真训练”可以实现智能化驾驶。智慧煤矿也是在现有煤矿基础上开发应用各种新技术、不断发展完善新理念实现煤矿智能化。
普通煤矿如何发展成智慧煤矿,一是需要智能系统基站、远端控制平台等基础建设;二是需要煤机等装备智能化改造或购置;三是需要交互式信息平台、数据分析系统平台等软硬件建设;四是需要各子(分)控制系统和控制技术的相互衔接与融合,如综采子系统、综掘子系统、安全子系统、提升子系统等融合形成整个矿山的智能化成套控制系统。
智慧矿山的主要特点:
智慧矿山的显著标志就是“无人”,就是开采面无人作业、掘进面无人作业、危险场所无人作业、大型设备无人作业,直到整座矿山无人作业。整个矿山的各个方面都在智慧机器人和智慧设备下操作完成。
事实上,智慧矿山在发达国家的发展相对国内而言要早不少。
西方发达国家从上世纪90 年代就开始研究智能开采技术,尤其是加拿大、美国等国家,为取得在采矿工业中的竞争优势,曾先后制定了“智能化矿山”和“无人化矿山”的发展规划。
加拿大国际镍公司从20 世纪90 年代初开始研究自动采矿技术,拟于2050 年在某矿山实现无人采矿,通过卫星操纵矿山的所有设备,实现机械自动采矿;美国1999 年对地下煤矿的自动定位与导航技术进行研究,获得了商业化的研究成果;2008 年,力拓集团就启动了“未来矿山”计划,部署了围绕计算机控制中心展开的无人驾驶卡车、无人驾驶火车、自动钻机、自动挖掘机和推土机,2018年底,力拓批准投资26 亿美元,在西澳洲打造首个纯“智能矿山”项目;2018 年,英美资源集团启动“未来智能矿山”计划。
海外大型矿山公司已经布局智慧矿山:力劲集团于2018年底决定投资26亿美元将Koodaideri铁矿项目打造成全球首个纯智能矿山;2018年英美启动“未来智能矿山”计划,采用机器人、虚拟技术、智能传感代替人工。