未雨绸缪，智能化矿山在路上
2021.01.06 中国黄金网
“中国铜工业的新坐标”中国黄金集团内蒙古矿业有限公司，作为一家现代化矿山企业，展现了中国黄金集团有限公司深厚的综合实力、彰显了中央企业为国立业、为民谋福的社会形象、展示了中国有色行业的全新风貌。乌山项目的成功，为国内大型现代化矿山建设作出了新的实践探索，也为现代化矿山企业运营管理提供了值得借鉴的经验。对于乌山取得的成绩和运营经验，《中国黄金报》记者对此进行了采访调查，以供业内企业参考。
中国黄金集团内蒙古矿业有限公司（下称“乌山”）为响应国家智能矿山战略发展要求，推动国内露天矿山采矿工艺数字化、自动化、智能化和无人化建设进程，打造国内露天矿山无人驾驶采剥运输示范样板工程，有效缓解矿运驾驶员招聘压力，提高采矿运输作业的效率，减小生产现场安全环保管理压力，开展了乌山露天矿无人驾驶运输系统研究与应用项目。
作为“中国铜工业的新坐标”，乌山的自动化、数字化建设等也走在行业前列。乌山党委书记、董事长石玉君告诉记者，为推动建设具有全球竞争力的世界一流矿业公司，在无人驾驶技术巩固提高的基础上，乌山将在2021年大面积推广无人驾驶。
矿车司机 招工困难
“国内矿车司机的工资逐年在涨，这是较大的成本支出，而且司机招聘压力也大。从现在开始研究无人驾驶，可以为将来推广积累经验，解决上述问题。”乌山总经理康春德说。
目前乌山矿运车辆近300台，司机600余人。司机老龄化非常严重，年龄在40岁以上司机占比80％以上，年龄在30岁以下司机基本没有。由于矿山工作远离市区、工作环境较差，而且年轻人工作就业面广，不愿意到矿山工作，矿运司机招聘工作难度逐年增加，而无人驾驶卡车恰好可以解决矿运司机招聘难和安全管理压力等问题。
“十四五”时期经济社会发展必须遵循的原则提到，坚持创新在我国现代化建设全局中的核心地位，把科技自立自强作为国家发展的战略支撑，面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康，深入实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略，完善国家创新体系，加快建设科技强国。无人驾驶系统的研究和推广不仅符合国家规划政策，也是矿山智能化、数字化建设的基础之一。
“无人驾驶能够为企业的数字化、智能化建设提供基础条件，也是矿山企业的未来发展方向之一。”康春德说。
国内领先 转向应用
目前，乌山具有雄厚的数字化采矿建设基础、完善的露天采矿智能化建设体系和方案，以及科学完善的管理模式，且在国内露天矿具有极大的影响力。“我们不仅在技术上要领先，而且要降低运行成本。”石玉君说。
为开展露天矿无人运输系统项目，乌山提出露天矿无人驾驶运输系统建设，并对国内外开展露天矿无人驾驶卡车运输系统研发单位及设备生产单位进行前期调研。
徐工集团研究院工程师任良才介绍说，目前国内无人驾驶处于实验阶段，在努力往商业化方向发展。徐工集团是乌山的合作设备生产商，其技术能够避免将现有卡车改造成驾驶机器人（机械手）的无人驾驶模式所带来的不确定因素和存在的安全隐患，可以利用线控技术对卡车进行无人驾驶控制，安全性能高。
乌山无人驾驶系统围绕矿山机械领域和矿山特定场景，开展了环境感知、导航定位、任务规划、运动控制、机群协同等无人操控关键技术研究，形成了以有人操作挖掘机、无人矿卡为主的露天矿山无人化运输系统。
目前，乌山露天矿无人驾驶运输系统项目已经实现3台120吨无人驾驶矿卡（1#、2#、3#样机）、1台斗容6.5立方米挖掘机，以及1台有人车辆的混编运行，有人辅助车辆若干台、1台挖机、1个控制中心组成露天矿山无人化运输系统。卡车最大运行速度达到30千米/时。
乌山在试验区域为无人驾驶运输系统做运输计划，备有岩石爆堆，在无人驾驶卡车作业过程中研究系统问题，在车辆运行调试中不断总结和优化车辆运行参数。
现场作业主要有以下基本流程：在装载区域挖掘机为卡车装车，挖掘机司机可根据车辆称重系统或者视觉感官确定车辆是否装满，车辆满载后，挖掘机司机给予卡车出发命令，此时，满载车辆出场，待装车辆进场装车。
车辆检测到障碍物（包括人、车辆、落石等）会逐渐减速停车，若感知范围内突然出现障碍物且距离较近时，卡车会立即停车，待障碍物移走（离开）后，车辆将重新启动，按照既定路线行驶。
卡车运行到排土场后，根据制定的卸载点调整车辆位置转弯、倒车进行挡墙外卸载。排土场卸载范围较小时，先入场的先卸载，未入场的在等待卸载区域等候，当前一辆卡车卸载完毕驶出排土场后，等待卸载车辆方可进入卸载区排料。
在双行车道会车时，车辆减速慢行，会车通过后再提速前进。在单车道会车时，空车等待避让重车，重车通过后空车再继续前行直到返回装载区。
车辆故障或者需要加油时都会返回到切换区域由人工修理和加油。
目前，乌山的无人驾驶项目已经进入到试验阶段向生产应用的过渡阶段，相比与当前国内其他矿山的无人驾驶项目进度更快、运行速度更高、系统稳定性更好。
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