国际研究 | 智能化带来安全、高效与可持续，基于国内外露天采矿环境

对智能化、精细化采矿的规定，在国际露天采矿相关法规中最为严苛。

飞扬的碎石、灰尘、噪音和振动，这些是露天采矿作业中常见的一些安全隐患。一个多世纪以来，在坚硬的岩石上钻孔并使用炸药是处理这种富含矿物质的材料的第一步。虽然矿工试图解决每种潜在的危害，但使用炸药，就会对工人和周围地区存在固有的风险。

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为了降低与钻孔和爆破有关的安全风险，并建立更可持续的采矿方式，世界各地的露天采矿业务已开始实施精密采矿方法。被称为地表挖掘机的重型机械，配有强大的切削轮，用于在精密采矿作业中破碎坚硬的岩石材料。利用这些机器的矿井已经能够减少爆破取材的次数，从而有助于减轻矿工和社区对于安全的担忧。

遵守安全法规

全球工业和农业机器制造商Vermeer专业挖掘应用工程师Tyler Sikora认为，对智能化、精细化采矿的规定，在国际露天采矿相关法规中最为严苛。他解释说：“大多数国家对处理和储存炸药都有严格的指导方针，这正促使采矿成本上升。而且，对于许多大型采矿作业来说，附近社区要求减少正常采矿作业产生的噪音、振动和粉尘的呼声，使他们压力越来越大。”

而在我国，也出台了一系列政策保障采矿安全，例如近期，为加强煤矿安全管理，预防和减少煤矿事故发生，保障煤矿生产安全，我国国务院安委办发布《关于加强矿山安全生产工作的紧急通知》，要求矿山企业严禁违规爆破和动火作业、严禁违规转包井下工程、严禁使用淘汰设备工艺、严禁重大灾害治理不到位组织生产、严禁超能力超强度组织生产、严禁未经批准擅自组织生产建设、严格安全监控设施设备管理、严格带班下井和安全教育培训、严格执行监管监察指令。

高效采矿

智能化矿山机械的另一个特性是效率的提高。钻孔和爆破需要几个步骤：首先，爆破孔钻头会打孔以容纳炸药;然后将孔装入并引爆，形成瓦砾，在准备运输之前必须对其进行过滤和压碎。在整个过程中，矿山工人通常需要在不理想的地形上操作机器。

有国际专家表示，地面挖掘机械为运输材料的卡车创造了一个平坦的矿井底板。崎岖的运输道路对矿工来说可能是真正的危险。尖锐的岩石会刺破轮胎，不平坦的地形会给卡车司机造成不安全的环境。

而智能化采矿涉及的步骤更少，大多数操作都可以显著减少需要处理材料的次数。有些机器甚至可以通过远程控制来操作，这在靠近道路、管道或矿墙等障碍物的地方工作时特别有用。

神宝无人驾驶矿卡自动对位装车

我国的智能化采矿也在加快推进中。在能源企业方面，去年10月，国家能源集团神宝能源露天煤矿生产现场5台无人驾驶矿用自卸卡车逐一自动与挖掘机对位装车，实现装运排一体化运行作业，标志着世界首个极寒工况5G+220吨无人驾驶卡车编组项目在通过中国自动化学会组织的安全评审后，进入满载工业性试运行阶段。另外，在主机厂方面，徐工挖机创新引入“数字挖机”思维，充分发挥创新平台重要支撑作用，构建新的挖掘机设计路线，实现“几何样机”向“性能样机”的实质转变，为挖掘机械带来难以模仿的竞争优势。

可持续实践

除了安全高效之外，精确的露天采矿还可以帮助矿工创造更好的可持续性实践。爆破引起的振动会损坏附近的基础设施，包括道路，管道和建筑物。为了避免这种情况，爆破工作必须放弃这些区域。而地面挖土机产生的振动大大减少，实现了在现有基础设施附近工作，从而有助于减少浪费大量富含矿物质的材料。

Sikora说：“在这些地区进行挖掘，使矿业公司可以在较小的空间内提取更多的材料，有助于减少其运营足迹。表面挖掘机还具有从废物，化学性质不同的矿石中精确提取矿石、开采薄煤层和非均质矿体的能力，这也减少了材料的浪费。”

黑岱沟露天煤矿北排土场

我国在实现绿色开采和低碳发展过程中也有相应的实践成果。结合准格尔地区煤炭赋存条件，准能集团设计了连环相扣的生产工艺，形成了从地表黄土、中部岩层、下部煤炭三道工艺接力完成的剥离采掘链条。通过引进国际露天开采先进的吊斗铲，并与抛掷爆破工艺相结合，形成独具准能特色的吊斗铲抛掷爆破无运输倒堆工艺，成本低、能耗低、效率高，整个工艺年节能减排2万吨标准煤。

更和谐的相处模式

神东煤炭

采矿在每个人的日常生活中都起着至关重要的作用。露天采矿所提取的材料会产生能源，制造商将其用于生产许多人们每天使用的机器和小工具。通过使用智能精确的采矿方法，当今的矿工正在积极采取措施，使矿山更安全、更可持续，并更好地与附近社区和谐相处。

采矿的未来必定是精确的、智能化的。

【内容参考】

1.《Precision Surface Mining Methods — Safe and Sustainable》，MiningMagzine.com

2.《盘点 | 2021年2月煤炭政策》，中国煤炭报

3.《世界首个极寒工况5G+无人驾驶卡车编组试运》，国家能源投资集团有限责任公司

4.《互联互通，徐工用“数字化”、“智能化”引导挖机行业发展》，第一工程机械网

5.《如梦如幻——准能集团纪行之绿色矿山建设篇》，新华网

(来源：地球能量局)