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以下文章来源于楚健观察 ,作者韩楚健


随着12月1日开始全面参与《2020年上房沟矿区储量动检报告》的编制工作,不得不从前段时间深度参与的数字化矿山项目中抽离出来。至此,我所参与的数字化矿山项目以我对四位监控员的11月月底考核为标志画上了阶段性的句号。按照我的工作惯例,每当完成一项工作时,会及时以书面形式总结、复盘,并和同事交流分享其中的经验和收获。以下是本阶段工作总结的第一篇内容,不妨与大家共读。


1上房沟矿区概况

九月份来到富川之后,如同在三道庄一样,先整体上熟悉了一下该矿区地测采的工作流程。当九月下旬全身心投入数字化矿山项目之时,已是“山明水净夜来霜,数树深红出浅黄”的晚秋之际。国庆期间连着几天天空中飘起了秋雨,细雨绵绵中的富川则显得秋意朦胧,睡意昏沉, 彰显了一种诗意般的美。冬日,当整个矿区覆上皑皑白雪之后,原本就偏远的矿区颇有“千山鸟飞绝,万径人踪灭”之感。即便如此,对于身为采矿人的我来讲,每当我站在观礼台,眺望远山连绵,夕阳残血之时,依然感觉眼前之景如诗如画,因此我总是不禁庆幸我是画中人。


从矿区最高点拍到的矿区晚秋景


画中的上房沟矿区坐落于世界钼都小镇——冷水镇,当地的经济相对落后,当地居民主要在矿山、选厂等以矿业为主体的公司工作。其中负责开发上房沟矿区的富川公司(洛钼为其控股股东),则容纳了当地不少就业人口。上房沟矿区是以钼为主,伴生有铁、硫、钨、铼等多种有用组分的多金属矿床。矿床规模巨大,探明的钼资源储量已达到73万吨、共生铁矿石量228.90万吨。同时矿床产出受花岗斑岩体内、外接触带控制,矿体由分布于岩体内、外接触带的花岗斑岩、角岩、矽卡岩及蚀变白云石大理岩、变辉长岩等矿热液交代矿化蚀变岩所构成,属于与花岗斑岩有关的热液钼矿成因类型。因此,在上房沟矿区可以看到各种岩性的矿石。


上房沟矿区算是国内极为复杂的多金属矿床,非常具有特殊性。从科研的角度来讲,对于从事地质、成矿研究的科研人员来讲,当属瑰宝之地。同时它历经八年的停产,2019年恢复生产,复产以后要快速适应数字化信息化的时代要求,并重建企业管理制度,对闲置八年之久的职工进行复岗培训,对于管理者和工人本身来说,都是极为严峻的考验。因此,对于刚步入矿业行业的职场新人,乃至对于学地测采专业的高校学生来说,富川是再好不过的“新兵训练营”。


2 合作方威尼斯

承担富川数字化矿山建设项目的是我们的合作方——威尼斯。威尼斯全称“长沙威尼斯数码科技股份有限公司”,受篇幅所限,关于威尼斯的介绍无法过多描述,在此仅做简单介绍:威尼斯是由中南大学王李管教授所创办的、提供数字矿山产品与技术服务的科技公司,并且在此细分领域处于行业领先地位。曾为中国铝业、中国五矿、中国有色、同煤等企业,以及中南大学、北京科技大学、恩菲、长沙有色等高校及科研院所,累计300家机构,提供过技术与服务。今年洛钼也有幸成为了其合作伙伴之一。


听该项目的项目组成员讲:富川的数字化矿山项目是今年威尼斯公司高层高度重视的项目,也是近些年来他们投入人力最多项目之一,出发点就在于打造多金属矿山领域的标杆项目,为此威尼斯动用了其五大核心部门的众多人力物力,来倾力推动该项目的完成。确实如此,我在参与该项目的过程中也算是和威尼斯各个部门的人都有所接触了,自五月份项目开始到12月初,基本上一直有威尼斯的技术人员在现场支援;即便有些部门的人没法到现场,打电话或者发微信请教他们技术问题时,也都会在第一时间响应;组织功能开发研讨会,定了什么时间就什么时间,不拖延,不推诿,无论是不是工作日。平心而论,项目组的服务质量和响应速度是该得到高度认可的。


3 富川数字化矿山系统

近年来,随着AI、5G和大数据技术的发展,以及中国工业全面迈向智能化时代步伐的加快,几乎所有采矿人都在谈数字矿山、智能矿山,但数字矿山、智能矿山到底进展几何,哪些技术实现了商用?哪些只是在炒作概念,夺人眼球?这要打一个巨大的问号了。


先简单介绍一下数字化矿山的概念:数字矿山建设的重点是将矿产资源开发过程数字化,实现对资源规划、设计和生产的数字化建模、仿真,并将生产运营过程中的数据汇总、分析,实现数据的集约、协同、共享,并以数据反馈为先导,优化矿山生产运营各个环节的工艺流程,最终实现矿山安全、环保、高效和精细化开采。简而言之,是靠数据驱动提升生产和管理水平,达到降本增效的目的。


洛钼的数字化、智能化矿山算是走在国内外前沿的。洛钼旗下的三道庄矿区凭借5G矿山这一主题,斩获国内许多重量级奖项。19年复产的富川,20年便开始立项建设数字化系统,由此可见公司高层对此非常重视。


富川的数字化矿山系统由“一个中心+五大子系统”组成,如下图所示。一个中心是指数据中心,五大系统是指视频监控系统、数采软件系统、智能调度系统、生产执行(MES)系统、三维可视化系统。具体来说:


富川数字化矿山系统(威尼斯公司提供)


一个中心是指数据存储与协同中心,旨在实现从矿山资源规划、开采、配矿、铲装、运输、破碎涵盖金属矿生产全过程的数据收集、存储及协同应用。


五大子系统:

①视频监控系统:实现了采场及各个关键地点的全覆盖,在调度中心可以对整个矿区的每一个角落一览无余,分辨率可以看到矿区工人的人脸,即便摄像头与工人远隔千米。


②数采软件系统:类似于3Dmine,但要比3Dmine的集成度高。该系统涵盖矿山开采过程中主体技术业务,可以实现矿山生产技术数据的存储、集成化显示与应用,实现多种类型空间数据叠加和完全真彩渲染、各视角静态或动态剖切。该系统在上房沟矿区的具体应用主要体现在三维地质建模、地质储量计算、生产计划编制、爆破设计及配矿等环节。


③智能调度系统:该系统的主要功能简而言之是与现场调度员干同一性质的工作,但要比调度员干得更为精细,更为全面,并且实现数据的收集和分析,提高车辆设备运转效率。虽然目前还做不到以系统完全代替人,甚至很长时间内都做不到,但是仍然可以很大程度上减少人为调度决策,靠算法来实现理论上的调度最优解。


④生产执行系统:亦称MES系统,是整个数据流的起点和终点。以生产计划为依据,对矿山基本信息、安全环保、生产计划、生产管理信息、设备管理信息等进行采集和汇总,并且最终自动输出统计报表,根据统计报表的反馈结果对生产计划的执行状态进行调整和修正,从而实现资源合理利用、产量与质量统计分析、达到平衡供矿、优化调度的目的。


⑤三维可视化系统:以矿山资源与开采环境三维可视化和虚拟环境为平台,利用三维GIS、虚拟现实(VR)等技术手段,将矿床地质、爆堆、台阶、运输道路、铲装运设备等开采环境对象及生产工艺过程进行三维数字化建模,实现对矿山生产环境、生产状况、安全监测和设备状态的实时三维展示。


对于三维可视化系统,要多说一句:用这套系统用于高校教学应该会有良好的教学效果,事实上国内很多高校也这样做了。另外,如果能结合真实的、实时的矿山运营场景,请矿上的工程师进行案例教学,则可实现“把矿山搬进教室”的上课体验,如果有高校愿意和富川合作进行类似的教学尝试,我倒是很愿意作为富川的代表推动开展该项工作。


富川数字化建设的框架大体如上所述。虽然该系统也并非完美,仍然存在很多技术难题要持续攻关,但我相信这些技术难题假以时日会被两方的工程师逐一解决掉,并如同三道庄的5G矿山一样,斩获众多重量级奖项。这份信心来源于:一流的企业可以把眼下并非一流的项目做到一流的水平,而洛钼和威尼斯正好都是一流的企业。


后记

原本想连载几篇关于富川数字化项目的文章,系统地阐述整套系统的运行方式和技术原理,并以职场新人的视角,分享在此过程中接受的工程性思维训练和综合素质训练,算是对本阶段工作的系统性总结。但12月3日一项突如其来的工作任务,打乱了最近一个半月的工作安排,让原本就紧凑的工作安排变得满满当当,无滴水之隙,因此不得不暂时减少写作时间,关于数字化矿山的主题以后有机会再聊。最后,感谢威尼斯的项目组成员在该篇文稿撰写过程中建议和帮助。

祝冬绥

洛钼全球管培生 韩楚健

2020年12月7日于栾川


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