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

地下400米，無人駕駛運輸車跑得歡

辰州礦業(yè)調(diào)度中心。

無人駕駛電機車。汪志宇 攝

華聲在線全媒體記者 肖暢 易鑫

【應(yīng)用簡介】

井下作業(yè)，環(huán)境潮濕、空氣不暢，且粉塵多、噪音大。從事井下運輸?shù)碾姍C車駕駛員，在應(yīng)對艱苦環(huán)境的同時，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)任公司與中國聯(lián)通湖南分公司合作，實施井下自動化無人運輸中轉(zhuǎn)項目。該項目通過布局“5G+電機車無人駕駛”系統(tǒng)，對電機車、道岔、卸載站自動卸載等進(jìn)行智能化改造，實現(xiàn)礦石運輸車地面遠(yuǎn)程操控、井下無人駕駛。

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

【應(yīng)用場景】

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

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。

不見駕駛員，電機車行駛穩(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，“這里是礦石提升轉(zhuǎn)運的重要樞紐，我省首條井下無人駕駛運輸線路，就藏在這里?！?/p>

35歲的黃心剛是“礦三代”，打小就聽長輩講起井下作業(yè)環(huán)境艱苦。大學(xué)期間，他專攻電氣專業(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。

話音剛落，耳際傳來“哐當(dāng)哐當(dāng)”聲。只見一輛黃色“臉龐”、身著綠色“上衣”的四輪電機車，沿著鐵軌緩緩駛來。身后還牽著8輛載滿礦石的拖車，就像兒童樂園里的“小火車”。

“看看電機車有啥特別?”黃心剛故作神秘。

記者望去，駕駛艙空空如也，不見駕駛員，電機車卻行駛穩(wěn)當(dāng)。

“駕駛員消失，因為運用了‘5G+電機車無人駕駛’系統(tǒng)?！秉S心剛介紹，這里的運輸巷道長2.4公里。

58歲的張祖平，曾在電機車駕駛員崗位上干了五六年。他說，除需搬道岔、裝載礦石外，8小時一個工作班，至少要運8趟礦石。操作反復(fù)，稍微走下神、打下盹，電機車就有可能脫軌，導(dǎo)致礦桶側(cè)翻，甚至發(fā)生撞車事故。

2022年，辰州礦業(yè)啟動井下自動化無人運輸中轉(zhuǎn)項目，由黃心剛負(fù)責(zé)具體實施。該項目通過布局“5G+電機車無人駕駛”系統(tǒng)，對電機車、道岔、卸載站自動卸載等進(jìn)行智能化改造，實現(xiàn)地面遠(yuǎn)程操控、井下無人駕駛。

揭開無人駕駛電機車“面紗”

無人駕駛電機車長啥樣?

黃色“臉龐”上，“長”著用于檢測障礙物的激光雷達(dá)，以及攝像頭、5G收發(fā)器。記者將頭探進(jìn)駕駛艙，見電機車“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)于電機車的‘大腦’。通過5G無線傳輸信號、接受指令后，‘大腦’進(jìn)行邏輯判斷，各‘器官’各司其職，從而實現(xiàn)電機車運行。”辰州礦業(yè)沃溪金銻礦調(diào)度中心主任譚陳君說。

電機車塊頭不小，力氣更大。譚陳君介紹，電機車重5噸，單次最多可運輸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，運輸巷道設(shè)有3個充電點，電機車充滿電后，可持續(xù)運行8小時。目前共有2輛電機車作業(yè)，8小時至少可運輸24趟，日運輸量超200噸。

無人駕駛電機車上崗，“下崗”的駕駛員去哪了?

記者到來時，原電機車駕駛員張祖平正在“道岔2”位置，將裝滿礦石的礦桶，用掛鉤串聯(lián)，接上電機車。隨即，無人駕駛電機車啟動，“哐當(dāng)哐當(dāng)”，朝2公里外的卸載站駛?cè)ァ?/p>

“這就是‘編組’，類似于對車隊進(jìn)行組隊，不讓礦桶‘打架’。”譚陳君介紹，巷道內(nèi)有9個“道岔”(機動車從一個軌道轉(zhuǎn)入另一個軌道的連接處)，“道岔2”是電機車編組之地。載著原生礦的礦桶從這里出發(fā)，前往卸載站;運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，工資還沒少一分。”張祖平樂呵呵地說。

尋找“幕后操盤手”

誰在發(fā)指令?黃心剛帶著記者去尋找“幕后操盤手”。

來到位于地面辦公樓的調(diào)度中心，80多個顯示屏幕，掛滿兩面墻壁。經(jīng)5G信號傳輸，井下作業(yè)環(huán)境，一覽無余。

自動化操作臺上，放著一本黃色封面的無人駕駛電機車運行記錄本。兩個黑色操作手柄，左右分別豎起。視線再往前，立著3個顯示屏，屏幕上方寫有“5G+電機車無人駕駛系統(tǒng)”字樣。

“3個顯示屏，相當(dāng)于車輛的儀表盤。位于地下400米的電動機車，它的速度、電壓、電流等‘身體’狀況，被實時監(jiān)測?！辈僮鲉T曾宏龍說，這只是“冰山一角”。

這時，記者從屏幕看到，牽著裝滿原生礦礦桶的電機車，向卸載站駛來。

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

見卸載完成，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，電機車便倒推著空礦桶，準(zhǔn)備返航。

“右側(cè)手柄上的黃色鍵是‘油門’，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’……”曾宏龍一邊向記者介紹，一邊“駕駛”位于地下400米的電機車，朝道岔2的方向駛?cè)ァ?/p>

曾宏龍在辰州礦業(yè)干了15年，之前負(fù)責(zé)井下電機車、裝巖機等設(shè)備維護(hù)。2022年培訓(xùn)上崗，成了自動化操作員。

“原來你就是‘幕后操盤手’?！庇浾叽蛉?。

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

【智言慧語】

無人駕駛為井下運輸帶來革命性進(jìn)步

中南大學(xué)教授、中國非煤礦山安全專家 趙國彥

礦山運輸是礦山采礦作業(yè)的重要一環(huán)。長期以來，依靠傳統(tǒng)的電機車運輸，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，而且勞動強度大、有效作業(yè)時間短、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車運輸系統(tǒng)，集智能驅(qū)動、智能控制、智能運維和無人駕駛等先進(jìn)技術(shù)于一體，具有安全、高效、智能、無人化的特點，比有人駕駛具有無可比擬的優(yōu)越性。

辰州礦業(yè)開啟了我省首條井下電機車無人駕駛系統(tǒng)，通過對電機車、道岔、卸載站自動卸載等進(jìn)行智能化改造，實現(xiàn)地面遠(yuǎn)程操控、井下無人駕駛，完全消除了傳統(tǒng)電機車運輸系統(tǒng)人為操作的失誤，可有效防范重大安全風(fēng)險，縮減現(xiàn)場作業(yè)人員數(shù)量，提升作業(yè)人員安全水平，杜絕運輸環(huán)節(jié)安全事故。

這為我國礦山智能化運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)用到我國絕大部分礦山，為礦山井下運輸帶來革命性進(jìn)步，創(chuàng)造很好的經(jīng)濟效益與社會安全效益。