我国露天煤矿智能化建设取得重大突破 首套多环节无人化协同系统正式投运

长期以来,露天煤矿作业环节多、工序衔接紧密,采装、运输、排土与选煤之间任何一个环节的停滞都可能引发连锁影响。

在传统生产模式下,现场人员需要在大型装备密集运行、高落差边坡、粉尘噪声较大的环境中作业,既面临安全风险,也制约生产效率与稳定性。

随着能源行业高质量发展要求提升,如何在保障供应的同时实现本质安全、降本增效与绿色低碳转型,成为露天煤矿智能化建设必须回答的现实问题。

此次在华能北方公司魏家峁露天煤矿投运的无人化智慧矿山协同系统,核心突破在于“多环节协同”而非单点自动化。

系统以通信与定位为基础底座,依托稳定的5G网络与高精度定位能力,将采装端、运输端、道路维护端与选煤端纳入统一的调度与控制体系,通过工业互联网实现设备状态、工况信息、任务指令的实时互联互通。

在装备侧,系统集成35立方米级远程操控电铲、220吨级无人驾驶矿卡、远程操控平路机以及大型智能干法湿法联合工艺选煤厂等关键单元,使采装—运输—排土—选煤形成连续化、可闭环的作业链条,减少工序之间的信息断点与组织摩擦。

从原因看,露天煤矿推进系统化无人作业具备现实驱动与技术条件双重支撑。

一方面,安全生产红线要求更加严格,矿山行业亟需通过技术手段降低人员暴露在高危场景的概率,推动由“事后处置”向“源头预防”转变。

另一方面,新型基础设施与关键技术成熟,为复杂场景的协同控制提供了可能:通信能力提升使远程操控与多车协同更稳定,定位精度与地图构建能力增强使无人运输更可靠,数据采集与算法优化能力提升使调度决策更及时。

更重要的是,把“采、运、排、选”作为一个系统进行统一设计与联动调度,才能真正解决单机智能“各自为战”、难以形成整体效益的问题。

从影响看,该系统投运释放的价值主要体现在安全、效率与管理三方面。

其一是本质安全水平提升。

通过重点生产区域人员“零进入”,最大限度减少人员在重型装备运行区域的现场停留时间,有助于降低碰撞、坠落、边坡风险以及粉尘、噪声等职业健康影响。

其二是生产效率与稳定性提升。

无人化运输与协同调度可在一定程度上减少人为因素导致的等待与空驶,提高装运匹配水平,促进工序衔接更顺畅。

其三是管理方式升级。

系统化数字平台使设备利用率、能耗、维护需求等关键指标更可视、可追溯,为精细化运营、预测性维护与成本控制提供数据支撑,也为矿区生产组织模式重塑提供了抓手。

需要看到,多环节无人化并非简单“设备换人”,而是对标准、流程、人才与治理体系的综合考验。

下一步,要让系统持续稳定发挥效益,还需在对策层面多措并举:一是强化安全与技术标准体系,明确无人驾驶、远程操控、协同调度等关键环节的边界条件、应急处置与验收规范,确保“无人化”与“可控性”同步提升;二是完善网络与数据底座,提升极端天气、复杂地形等情况下的通信冗余与定位可靠性,做好数据治理与网络安全防护;三是推进人机协同与岗位转型培训,培育既懂矿山工艺又懂数字技术的复合型队伍,使操作、维护、调度与管理形成闭环;四是以可复制、可推广为导向,总结形成适配不同矿区的工艺流程与建设路径,推动规模化应用,避免“一矿一策”带来的成本高企与维护困难。

面向前景,矿山智能化正从“单点替代”走向“系统重构”。

随着更多矿区加入实践,未来无人化协同将进一步向全流程延伸,形成以数据驱动的生产计划、调度优化与能耗管理体系,并与绿色矿山建设相衔接,在降低人员风险的同时提升资源利用效率。

与此同时,行业也将更加重视技术可靠性、经济性与适用性之间的平衡,通过政策引导、标准完善与产业协同,推动智能化成果由示范走向常态。

华能北方魏家峁露天煤矿这套多环节无人化智慧矿山协同系统的投运,是我国能源产业高质量发展的一个生动缩影。

它既回应了安全生产、职业健康的紧迫需求,也体现了提质增效、绿色发展的战略导向。

这项成果的取得证明,通过科技创新和系统集成,完全可以实现本质安全与生产效率的统一,为新时代能源产业转型升级开辟了新的道路。