我国不同露天煤矿的建设条件差异不大,因此,露天煤矿在验收评审过程中不再进行分类,直接根据各系统得分进行智能化建设效果等级的评定。
由于我国露天煤矿开采主要以间断式工艺为主,因此,露天煤矿必备指标主要考核智能化对安全生产的贡献,即卡车应具有防碰撞预警功能,露天煤矿应建设边坡监测系统,具备边坡安全监测、预警功能。
露天煤矿评分指标主要包括信息基础设施、矿山设计、智能穿爆、矿山工程、智能辅助、管理与决策、智能化园区等7个部分。
(1)信息基础设施与井工煤矿相差不大,主要包括通信网络、数据中心、综合管控平台,考虑到露天煤矿在地面进行无人驾驶等应用场景的需要,
鼓励露天煤矿尝试应用5G等无线通信技术。另外,智能综合管控平台建设也是露天煤矿实现智能化综合管控的难点。
(2)矿山设计主要包括地质保障、穿孔爆破设计、采矿设计3个部分内容,其中地质保障是实现智能化开采的基础,但露天煤矿智能地质保障系统同样存在诸多技术瓶颈;穿孔爆破与采矿设计主要考虑设计过程的智能化及设计效果的智能化,即设计软件的智能化,以及露天煤矿各系统最终实现效果的智能化水平。
(3)目前部分露天煤矿实现并应用了较好的智能穿爆技术,其考核指标主要包括钻机装备的智能化、钻孔过程的智能化、装药及控制的智能化等。
(4)矿山工程主要包含4种不同的开采工艺:单斗-卡车间断工艺、半连续工艺、全连续工艺、拉斗铲倒堆工艺,目前我国大部分露天煤矿主要采用单斗-卡车间断工艺,其考核重点为单机设备的自动化水平,以及不同设备之间的智能协作水平,如单斗挖掘机的自动化水平、卡车的无人驾驶,以及2种设备的智能协作水平。目前,部分露天煤矿在尝试采用半连续开采工艺,其考核重点为2个部分:①单斗-卡车间断工艺的智能化指标(占比约60%);②移动破碎站、带式输送机等设备的智能化水平。全连续工艺更易于实现智能化开采,但该项工艺对地质条件要求较高,且前期投入较大,目前在我国露天煤矿应用较少;拉斗铲倒堆工艺主要在国家能源集团的黑岱沟露天矿进行应用,其适用条件更加苛刻。矿山工程是露天煤矿实现智能化的核心,其指标分值占比为50%,部分露天煤矿采用多种开采工艺,在验收时应进行同时验收,各工艺的算数平均值作为该工艺项的最终得分。
(5)智能辅助主要包括数字孪生体、边坡、防排水、防灭火、道路养护、供配电,重点考核各项内容对矿井安全生产的贡献度以及实现安全生成过程的智能化程度,其主要体现为减人、增安的效果。
(6)管理与决策主要涉及生产信息管理、经营信息管理、决策支持管理,主要考核矿井综合管理的智能化水平。
(7)智能化园区。智能化园区主要考核基于智能指挥中心对矿井整体进行调度管理的智能化水平。
由于无人值守巡检机器人的常态化应用、钻机无人值守常态化应用、矿用自卸卡车常态化无人驾驶对提升现阶段露天煤矿的智能化水平具有一定意义,因此,将上述内容作为露天煤矿验收评审的加分指标。
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