辰州礦業(yè)對(duì)井下礦石運(yùn)輸進(jìn)行智能化改造，讓工人告別艱苦和危險(xiǎn)

地下400米，無(wú)人駕駛運(yùn)輸車(chē)跑得歡

辰州礦業(yè)調(diào)度中心。

無(wú)人駕駛電機(jī)車(chē)。汪志宇 攝

華聲在線(xiàn)全媒體記者 肖暢 易鑫

【應(yīng)用簡(jiǎn)介】

井下作業(yè)，環(huán)境潮濕、空氣不暢，且粉塵多、噪音大。從事井下運(yùn)輸?shù)碾姍C(jī)車(chē)駕駛員，在應(yīng)對(duì)艱苦環(huán)境的同時(shí)，因空間閉塞、作業(yè)單調(diào)，極易出現(xiàn)疲勞駕駛現(xiàn)象，存在較大安全隱患。

2022年，湖南辰州礦業(yè)有限責(zé)任公司與中國(guó)聯(lián)通湖南分公司合作，實(shí)施井下自動(dòng)化無(wú)人運(yùn)輸中轉(zhuǎn)項(xiàng)目。該項(xiàng)目通過(guò)布局“5G+電機(jī)車(chē)無(wú)人駕駛”系統(tǒng)，對(duì)電機(jī)車(chē)、道岔、卸載站自動(dòng)卸載等進(jìn)行智能化改造，實(shí)現(xiàn)礦石運(yùn)輸車(chē)地面遠(yuǎn)程操控、井下無(wú)人駕駛。

目前，該項(xiàng)目被應(yīng)用于辰州礦業(yè)地下400米的礦石運(yùn)輸巷道。該巷道長(zhǎng)2.4公里，是我省首條井下無(wú)人駕駛運(yùn)輸線(xiàn)路，日運(yùn)輸量超200噸。

【應(yīng)用場(chǎng)景】

辰州礦業(yè)位于懷化市沅陵縣，是國(guó)內(nèi)十大黃金礦山開(kāi)發(fā)企業(yè)之一，有140多年的黃金開(kāi)采史。

11月1日，在辰州礦業(yè)沃溪金銻礦電氣主管、工程師黃心剛的引導(dǎo)下，記者穿上礦服、戴上安全帽、手拿定位器、背起自救器，進(jìn)入礦區(qū)罐籠(礦井電梯)。

照明燈斜吊在罐籠一側(cè)，麻繩制成的應(yīng)急逃生梯懸于頭頂。

“哐當(dāng)”一聲，罐籠下沉，光線(xiàn)變暗，陣陣微風(fēng)，掃向全身。十幾秒后，地下水的“嘩嘩”響聲，流入耳畔。

約2分鐘，罐籠停穩(wěn)，抵達(dá)沃溪金銻礦16中段。

放眼望去，16中段作業(yè)場(chǎng)地高約4米、寬約5米。4條鐵軌靜臥地面，向遠(yuǎn)處延伸。

不見(jiàn)駕駛員，電機(jī)車(chē)行駛穩(wěn)當(dāng)

“16中段處于地下400米，相當(dāng)于140多層樓那么深?！秉S心剛說(shuō)，“這里是礦石提升轉(zhuǎn)運(yùn)的重要樞紐，我省首條井下無(wú)人駕駛運(yùn)輸線(xiàn)路，就藏在這里?！?/p>

35歲的黃心剛是“礦三代”，打小就聽(tīng)長(zhǎng)輩講起井下作業(yè)環(huán)境艱苦。大學(xué)期間，他專(zhuān)攻電氣專(zhuān)業(yè)，畢業(yè)后進(jìn)入辰州礦業(yè)，負(fù)責(zé)井下電子設(shè)備維護(hù)、網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)計(jì)。

話(huà)音剛落，耳際傳來(lái)“哐當(dāng)哐當(dāng)”聲。只見(jiàn)一輛黃色“臉龐”、身著綠色“上衣”的四輪電機(jī)車(chē)，沿著鐵軌緩緩駛來(lái)。身后還牽著8輛載滿(mǎn)礦石的拖車(chē)，就像兒童樂(lè)園里的“小火車(chē)”。

“看看電機(jī)車(chē)有啥特別?”黃心剛故作神秘。

記者望去，駕駛艙空空如也，不見(jiàn)駕駛員，電機(jī)車(chē)卻行駛穩(wěn)當(dāng)。

“駕駛員消失，因?yàn)檫\(yùn)用了‘5G+電機(jī)車(chē)無(wú)人駕駛’系統(tǒng)?！秉S心剛介紹，這里的運(yùn)輸巷道長(zhǎng)2.4公里。

58歲的張祖平，曾在電機(jī)車(chē)駕駛員崗位上干了五六年。他說(shuō)，除需搬道岔、裝載礦石外，8小時(shí)一個(gè)工作班，至少要運(yùn)8趟礦石。操作反復(fù)，稍微走下神、打下盹，電機(jī)車(chē)就有可能脫軌，導(dǎo)致礦桶側(cè)翻，甚至發(fā)生撞車(chē)事故。

2022年，辰州礦業(yè)啟動(dòng)井下自動(dòng)化無(wú)人運(yùn)輸中轉(zhuǎn)項(xiàng)目，由黃心剛負(fù)責(zé)具體實(shí)施。該項(xiàng)目通過(guò)布局“5G+電機(jī)車(chē)無(wú)人駕駛”系統(tǒng)，對(duì)電機(jī)車(chē)、道岔、卸載站自動(dòng)卸載等進(jìn)行智能化改造，實(shí)現(xiàn)地面遠(yuǎn)程操控、井下無(wú)人駕駛。

揭開(kāi)無(wú)人駕駛電機(jī)車(chē)“面紗”

無(wú)人駕駛電機(jī)車(chē)長(zhǎng)啥樣?

黃色“臉龐”上，“長(zhǎng)”著用于檢測(cè)障礙物的激光雷達(dá)，以及攝像頭、5G收發(fā)器。記者將頭探進(jìn)駕駛艙，見(jiàn)電機(jī)車(chē)“身體”里藏有不少秘密“武器”。

“這是正反轉(zhuǎn)接觸器控制箱，用于控制方向;這是控制單元，相當(dāng)于電機(jī)車(chē)的‘大腦’。通過(guò)5G無(wú)線(xiàn)傳輸信號(hào)、接受指令后，‘大腦’進(jìn)行邏輯判斷，各‘器官’各司其職，從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)車(chē)運(yùn)行?！背街莸V業(yè)沃溪金銻礦調(diào)度中心主任譚陳君說(shuō)。

電機(jī)車(chē)塊頭不小，力氣更大。譚陳君介紹，電機(jī)車(chē)重5噸，單次最多可運(yùn)輸30噸貨物。

塊頭這么大，“餓”了怎么辦?“綠色‘上衣’包裹的，即是電池。”譚陳君說(shuō)，運(yùn)輸巷道設(shè)有3個(gè)充電點(diǎn)，電機(jī)車(chē)充滿(mǎn)電后，可持續(xù)運(yùn)行8小時(shí)。目前共有2輛電機(jī)車(chē)作業(yè)，8小時(shí)至少可運(yùn)輸24趟，日運(yùn)輸量超200噸。

無(wú)人駕駛電機(jī)車(chē)上崗，“下崗”的駕駛員去哪了?

記者到來(lái)時(shí)，原電機(jī)車(chē)駕駛員張祖平正在“道岔2”位置，將裝滿(mǎn)礦石的礦桶，用掛鉤串聯(lián)，接上電機(jī)車(chē)。隨即，無(wú)人駕駛電機(jī)車(chē)啟動(dòng)，“哐當(dāng)哐當(dāng)”，朝2公里外的卸載站駛?cè)ァ?/p>

“這就是‘編組’，類(lèi)似于對(duì)車(chē)隊(duì)進(jìn)行組隊(duì)，不讓礦桶‘打架’。”譚陳君介紹，巷道內(nèi)有9個(gè)“道岔”(機(jī)動(dòng)車(chē)從一個(gè)軌道轉(zhuǎn)入另一個(gè)軌道的連接處)，“道岔2”是電機(jī)車(chē)編組之地。載著原生礦的礦桶從這里出發(fā)，前往卸載站;運(yùn)回的空桶由此駛向更深地段，重新裝填礦石。

“‘下崗’后，就地做起編組、巡檢工作。工作量減輕了不少，工資還沒(méi)少一分?！睆堊嫫綐?lè)呵呵地說(shuō)。

尋找“幕后操盤(pán)手”

誰(shuí)在發(fā)指令?黃心剛帶著記者去尋找“幕后操盤(pán)手”。

來(lái)到位于地面辦公樓的調(diào)度中心，80多個(gè)顯示屏幕，掛滿(mǎn)兩面墻壁。經(jīng)5G信號(hào)傳輸，井下作業(yè)環(huán)境，一覽無(wú)余。

自動(dòng)化操作臺(tái)上，放著一本黃色封面的無(wú)人駕駛電機(jī)車(chē)運(yùn)行記錄本。兩個(gè)黑色操作手柄，左右分別豎起。視線(xiàn)再往前，立著3個(gè)顯示屏，屏幕上方寫(xiě)有“5G+電機(jī)車(chē)無(wú)人駕駛系統(tǒng)”字樣。

“3個(gè)顯示屏，相當(dāng)于車(chē)輛的儀表盤(pán)。位于地下400米的電動(dòng)機(jī)車(chē)，它的速度、電壓、電流等‘身體’狀況，被實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)?！辈僮鲉T曾宏龍說(shuō)，這只是“冰山一角”。

這時(shí)，記者從屏幕看到，牽著裝滿(mǎn)原生礦礦桶的電機(jī)車(chē)，向卸載站駛來(lái)。

曾宏龍見(jiàn)狀，將左側(cè)手柄向前輕推，只見(jiàn)礦桶慢慢向左傾斜，直至翻至水平成最大卸料角度時(shí)，卸料全部跳入礦倉(cāng)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)卸載。

見(jiàn)卸載完成，曾宏龍將左側(cè)手柄往回拉，礦桶復(fù)位。隨即，又將右側(cè)手柄往回一拉，電機(jī)車(chē)便倒推著空礦桶，準(zhǔn)備返航。

“右側(cè)手柄上的黃色鍵是‘油門(mén)’，右上角的紅色鍵是‘掛擋’，右下角的紅色鍵是‘定速巡航’，左下角的紅色鍵是‘剎車(chē)’……”曾宏龍一邊向記者介紹，一邊“駕駛”位于地下400米的電機(jī)車(chē)，朝道岔2的方向駛?cè)ァ?/p>

曾宏龍?jiān)诔街莸V業(yè)干了15年，之前負(fù)責(zé)井下電機(jī)車(chē)、裝巖機(jī)等設(shè)備維護(hù)。2022年培訓(xùn)上崗，成了自動(dòng)化操作員。

“原來(lái)你就是‘幕后操盤(pán)手’。”記者打趣。

曾宏龍噗嗤一笑，說(shuō)：“以前搞維修，井上井下跑來(lái)跑去。現(xiàn)在每天坐在電腦屏幕前，環(huán)境好，有空調(diào)。當(dāng)‘幕后操盤(pán)手’好哇，幸福指數(shù)蹭蹭往上漲!”

【智言慧語(yǔ)】

無(wú)人駕駛為井下運(yùn)輸帶來(lái)革命性進(jìn)步

中南大學(xué)教授、中國(guó)非煤礦山安全專(zhuān)家 趙國(guó)彥

礦山運(yùn)輸是礦山采礦作業(yè)的重要一環(huán)。長(zhǎng)期以來(lái)，依靠傳統(tǒng)的電機(jī)車(chē)運(yùn)輸，工人深入陰暗、潮濕、多塵且有毒氣危害的井下作業(yè)，不僅環(huán)境艱苦、作業(yè)單調(diào)、噪音大，而且勞動(dòng)強(qiáng)度大、有效作業(yè)時(shí)間短、生產(chǎn)效率低，容易發(fā)生重大安全事故。

依托5G+人工智能的井下電機(jī)車(chē)運(yùn)輸系統(tǒng)，集智能驅(qū)動(dòng)、智能控制、智能運(yùn)維和無(wú)人駕駛等先進(jìn)技術(shù)于一體，具有安全、高效、智能、無(wú)人化的特點(diǎn)，比有人駕駛具有無(wú)可比擬的優(yōu)越性。

辰州礦業(yè)開(kāi)啟了我省首條井下電機(jī)車(chē)無(wú)人駕駛系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)電機(jī)車(chē)、道岔、卸載站自動(dòng)卸載等進(jìn)行智能化改造，實(shí)現(xiàn)地面遠(yuǎn)程操控、井下無(wú)人駕駛，完全消除了傳統(tǒng)電機(jī)車(chē)運(yùn)輸系統(tǒng)人為操作的失誤，可有效防范重大安全風(fēng)險(xiǎn)，縮減現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員數(shù)量，提升作業(yè)人員安全水平，杜絕運(yùn)輸環(huán)節(jié)安全事故。

這為我國(guó)礦山智能化運(yùn)輸提供了一種新模式，為智慧礦山建設(shè)增添力量，可推廣應(yīng)用到我國(guó)絕大部分礦山，為礦山井下運(yùn)輸帶來(lái)革命性進(jìn)步，創(chuàng)造很好的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)安全效益。