根据《中共中央办公厅 国务院办公厅关于进一步加强矿山安全生产工作的意见》(厅字〔2023〕21号)、《国家矿山安全监察局关于加强非煤矿山安全生产工作的指导意见》(矿安〔2022〕4号)和全国矿山智能化建设和安全发展推进会议精神,结合我省非煤矿山实际,制定《陕西省非煤矿山“机械化、自动化、信息化、智能化”(以下简称“四化”)建设实施方案(2024-2028)》
一、总体要求
(一)指导思想
以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,全面贯彻落实习近平总书记关于安全生产工作的重要指示精神,牢固树立“以人民为中心”和“人民至上,生命至上”的理念,以非煤矿山机械化、自动化、信息化、智能化建设和持续转型升级为主线,大力推广应用先进工艺、技术、设备,通过“机械化换人、自动化减人、智能化无人”,减少危险作业人员,提升非煤矿山本质安全水平,努力构建安全保障高、经济效益好、可持续发展的现代矿山资源开发利用体系。
(二)基本原则
——坚持企业主导,政府引导。充分发挥市场在资源配置中的决定性作用,强化企业主体意识,激发企业内生动力和创新活力;加强顶层设计,完善相关支持政策,为非煤矿山“四化”建设营造良好环境。
——坚持整体规划,超前设计。严格非煤矿山智能化建设标准,新建、改扩建矿山在可研报告、初步设计阶段,应将建设智能化矿山纳入总体设计规划,充分考虑现代化矿山生产工艺、技术装备、信息技术等因素,精减人员、安全高效,确保满足智能化矿山建设需要。
——坚持因矿制宜,分类实施。根据矿山资源禀赋、所处生命周期阶段、工艺装备水平等条件,确定每个矿山企业实施“四化”的时间表、路线图,先易后难、分步实施,逐步达到智能化水平。基础条件好、机械化信息化程度高的大中型矿山要开展自动化、智能化建设,小型矿山在实现机械化、信息化建设的基础上,加快自动化、智能化建设步伐。
——坚持典型示范,全面推广。通过试点示范,凝练可复制的“四化”建设模式、适用装备、管理经验等,形成可全面推广的模式,推进全省非煤矿山“四化”建设工作。
(三)建设目标
严格落实《中共中央办公厅 国务院办公厅关于进一步加强矿山安全生产工作的意见》(厅字〔2023〕21号)和陕西省安全生产委员会办公室关于印发《关于进一步加强矿山安全生产工作的若干措施》的通知(陕安委办〔2023〕178号)有关要求,推动地方政府建立健全关闭退出、整合重组、改造提升“三个一批”台账,积极引导长期停建停产、资源枯竭、灾害严重且难以有效治理矿山关闭退出,推动中小型矿山整合重组,将正常生产、建设矿山列入改造升级计划。2028年底前,正常生产、建设矿山,应达到指导方案“四化”建设目标。计划复工复产的长期停建,停产矿山应按要求制定“四化”建设方案,复工复产前应达到指导方案“四化”建设目标。
1.第一阶段(2024年)
2024年6月底前,全省正常生产、建设矿山和计划复工复产矿山应研究制定本矿山“四化”建设方案。其中选定8家大中型基建和正常生产矿山、以及单班下井30人以上、采深800米以上等高风险矿山实施“四化”建设示范企业建设。
2024年7月底前,正常生产建设的边坡设计高度100米及以上露天矿山,边坡设计高度30-100米工程地质条件复杂或水文地质条件复杂的露天矿山,边坡岩石结构构造发育或边坡有发生坍塌威胁的露天矿山;设计堆置高度60米及以上的在用排土场边坡,完成边坡监测系统建设及联网工作。
2024年底前,建设完善矿山安全电力监测分析系统,正常生产、建设地下矿山监测监控系统、人员定位系统、通信联络以及重点部位“电子封条”等数据,应全部接入省、部级监测预警平台。
自 2024年起,所有新建、改建、扩建的非煤矿山,必须按照“四化”要求,进行设计、建设,符合国家有关要求后,方可进行“三同时”审查、行政许可。
2.第二阶段(2025-2027年)
2025年底前,全省8家非煤矿山“四化”建设示范企业基本建成,并依照各矿山建设方案组织评估验收。
2026年底前,正常生产大中型矿山全面实现竖井掘进、采矿凿岩、出渣、中深孔装药、出矿、撬毛作业、喷浆作业、有轨运输系统等机械化(具体参照指导方案),通风、排水等实现自动化。
2027年底前,全省正常生产大中型矿山企业全面实现机械化信息化、自动化,部分实现智能化;正常生产小型矿山企业应全面实现机械化、信息化,部分环节基本实现自动化、智能化。
3.第三阶段(2028年)
2028年6月底前,结合推进非煤矿山“四化”建设情况,优化调整“三个一批”台账,力争全省矿山总量下降15%,本实施方案确定的“四化”建设目标基本实现。
2028年底前,对全省非煤矿山“四化”建设进行综合评估梳理总结,针对存在的矛盾、问题,优化调整下一阶段非煤矿山智能化建设任务。
二、重点任务
(一)优化矿山生产系统
1.现有矿山要结合当前实际,重点对地下矿山中段采场布置露天矿山采场边坡及道路等生产环节进行优化,对配套设备设施改造升级或更换,为智能化矿山建设创造条件,实现高质量发展。
新中段(水平)开拓必须按照智能化建设要求设计。
2.优化生产组织,合理制定生产计划,协调采掘关系。鼓励应用高效成套采掘装备,提高设备可靠性,努力实现连续生产。通过自动化和信息化升级改造,实现地面远程控制。
(二)提升矿山技术装备水平
1.采掘系统。全面推广应用高效成套采矿装备,提高设备可靠性,实现连续生产。加快推进采矿和掘进工作面智能控制、可视化远程干预控制技术、三维模拟仿真控制、作业人员标准化流程识别以及掘进工作面全过程作业管控,推广应用全断面掘进凿岩台车作业线等成套掘进装备,使用喷浆机器人、水仓清淤泥机、矿车清挖机等机械装备。
2.运输系统。推广应用长运距、大运量、直驱式带式输送机及转弯装置、无轨矿用卡车、铲运机、无人驾驶电机车等;鼓励具备条件的地下矿山人员下井采用架空乘人装置。
3.监测控制。推广应用AI智能视频监视、智能监测(保护)集中(自动)控制等技术,实现压风机房、绞车房、主扇房、变电所、水泵房等固定场所和采掘配套运输设备无人值守或集中控制,减少固定岗位人员,基于安全管控系统对重点场所的安全管理形成闭环。同步建设井下设备在线诊断与远程运维系统,实现井下设备智能化管理。
4.地质保障。利用3-5年全面完成非煤矿山隐蔽致灾因素普查,为建设“透明地质”打好基础。创建非煤矿山地质资料智能化管理模式,建设集地质资源管理、测量管理、采矿智能设计等功能于一体的矿山基础资料数字化系统,同时采集物探、钻探航测等数据,实现矿山地质资料模型的精确构建与实时更新,并通过数据存储、传输、表述、深加工和融合等数据处理环节,使地质资源信息在矿山地质、测量和采矿之间数字化流转,实现矿山地质资源信息的精准统计、高效处理,支撑矿山规划设计,形成矿山智能生产的基础条件。
(三)加快矿山综合信息平台建设
全省正常生产矿山均需开展矿山综合信息平台建设。其中,剩余服务年限5年以上的大中型地下矿山和大型露天矿山需开展智能化非煤矿山建设,其他生产矿山需开展基础数字化非煤矿山建设,鼓励开展智能化非煤矿山建设。
基础数字化非煤矿山应建设“透明地质”孪生模型,结合矿山生产实际建设4套系统(从越界开采预警系统、智能卡车调度系统、全方位监测监控系统、人员车辆定位系统、矿山边坡安全监测、尾矿库安全监测预警系统、水泵房远程控制系统等N套系统中选择4套及以上系统进行建设),建设安全风险监测预警平台,鼓励结合矿山自身需求,拓展创新系统功能,建设场景应用平台。
智能化非煤矿山建成“透明地质”孪生模型,结合矿山生产实际建设6套系统(从越界开采预警系统、智能卡车调度系统:全方位监测监控系统、人员车辆定位系统、矿山边坡安全监测,尾矿库安全监测预警系统、水泵房远程控制系统等N套系统中选择6套及以上系统进行建设),建设场景应用平台、安全风险监测预警平台、决策服务平台和智能管控平台,鼓励结合矿山自身需求,拓展创新系统功能。
各矿山企业要建立安全、开放、数据易于获取与高效处理的智能化数据共享与应用平台,实现信息互联互通和数据高效处理,并建立数据上传管理系统。
三、建设要求
(一)智能化采掘工作面
1.采掘作业全过程机械化。地下矿山采掘工作面要实现机械化凿岩、破碎、自动装药、局部通风机自动开停等功能,通过固定网络通信设备、远程操控台、控制服务器、车载无线通信终端车辆定位装置、车载控制器、数控执行机构、无线视频摄像机、电缆、光缆、接线盒、软件等,实现工况条件不佳作业区域矿用铲运机、矿用卡车、装药车全部作业工序(寻孔、装药、铲装、运输、卸载)及行驶的视距遥控与地表远程遥控;露天矿山要实现高陡边坡在线监测、智能打钻、自动装药及车辆自动调度系统车辆及人员定位、铲装设备远程控制等功能。
2.建立可视化集中控制系统。配置采掘工作面视频监控、现场集控中心和地面监控平台;具备通过可视化技术实时显示工作面设备运行状态,并实现三个月内设备运行数据的在线存储和查询;具备工作面视频跟机和设备定点视频监控功能;具备在地面监控台和集控中心通过视频画面和传感器数据对工作面设备进行远程控制;具备在地面监控台和集控中心对工作面设备一键顺序启停;设备实现集中、就地和远程控制,凿岩机等采掘设备实现协同控制和流程启停。
3.建立采掘工作面管控系统。应用信息化技术实时反映采掘设备的位姿与作业环境信息,根据采集的设备数据实现工作面远程操控。建设采掘作业规程、计划、任务、辅助作业指挥、分析优化等智能化管理,保证作业过程的全流程数字化记录,实现智慧作业,能够与生产经营管理等系统数据实现互联互通。
(二)智能化供配电系统
建设供配电自动化管控平台,通过对矿山主要变(配)电所线路等变输配系统和设备的在线参数监测,实现地面调度中心对地面、井下主要变(配)电所及线路等设施的遥信、遥测及遥控实现各变(配)电所无人值守。
鼓励有条件的矿山实现馈线故障处理、与其他系统互联及互动化、配电网络分析应用、配电网自愈等扩展功能,进一步实现供配电系统智能化。
(三)智能化通风排水压气系统
1.通风系统
主通风机具备无极调速,实现集中控制、在线监测、正常启停及切换一键操作;主要风门自动控制和远程控制,主通风机房无人值守,视频监控;局部通风机地面集中远程控制。
2.井下排水系统
建设对水仓水位、水泵主要参数(流量、排水压力、负压轴温、阀门状态、运行效率)、电机主要参数(轴温、定子温度、电压、电流、电耗、功率、运行效率)进行监测的传感系统,实现单台水泵和多泵联排的远程启停控制功能。
3.压气系统
建设空压机自动化系统,实现空压机远程集中控制和现场无人值守,实现各空压机的自动及联动控制和自动调节空压机排气量等功能;将矿区压气管网的压力计、流量计、视频监控及电动阀门设施监测数据集成到压气监控系统,对压气系统进行远程集中监控,实现全矿的集中供风。
(四)智能化运输系统
1.采矿无轨装备精细化管理系统
建设涵盖矿山主要无轨装备(矿用铲运机、矿用卡车)的全流程作业管理系统,配备车辆标识卡、车辆定位基站、车载传输终端、车载存储设备、作业分析和管控系统,实现装备运行路线追踪、违规作业识别(矿废混倒、空载)、危险驾驶行为识别(疲劳驾驶、超速、急转、急停、闯限)、装备作业量和作业效率统计等功能。
2.有轨运输过程远程控制系统
建设生产运输管理平台(派配调度系统、机车远程驾驶平台、机车装载控制系统、生产运输精细化管理平台)数据支撑系统(井下车辆移动通信网络、信集闭系统)、生产状态监测系统(井下目标高精度定位系统、车辆运行监测系统、远程装矿监测系统)及前端无人化作业系统(无人化电机车、远程放矿系统、溜井破碎系统、轨道衡自动称重系统),支持远程遥控驾驶和智能化无人驾驶,实现矿石品位配比、最优运力调度、机车无人驾驶、自动装载、矿石自动卸载、矿石自动称重、机车安全预警及生产数据精细化管理等功能。
3.提升运输系统
实现连续速度监控、逐点速度监控、所有编码器之间的相互监控、重载下放监控、重载提升监控,完成对速度、位置和力矩的闭环控制和故障处理保护回路,实现精准停车。主提升、主运输系统集中控制,无人值守,具备自动分析并调整工作状态功能。对运输系统中存在的过卷、过速、超载等进行识别报警。
4.露天采矿卡车调度系统
通过车载终端、通信设备、调度软件等,实现车辆无人驾驶实时定位、行车管理、配矿、车辆调度、信息发布、运输计量违规违章监测、轨迹查询、统计报表等功能;能够结合生产调度计划,历史用料数据,运输位置,车辆状态等信息综合分析,实现运输过程的智能管控,以及车辆检验、维修、备品备件等智能化动态管理。
(五)智能化监测系统
1.地下矿山
对井下人员进行实时监测,建设对应安全避险系统,包括监测监控系统、人员定位系统、紧急避险系统、压风自救系统、供水施救系统、通信联络系统等;对井下环境进行实时监测,重点对井下风速、风量以及一氧化碳等有毒有害气体进行安全检测,出现异常及时报警;鼓励有条件的矿山采用位移、变形、应力、压力、声发射、微震、物探等监测手段,实现对矿压和井下积水的实时在线监测,对矿区潜在或可能发生的地压、透水灾害进行预测,辅助矿山安全决策,服务矿山安全开采。
2.露天矿山
建设完善矿山安全风险监测预警信息平台,科学有效防范化解矿山安全风险,达到实时在线监测、监控的要求;露天采场形成涵盖边坡表面位移、内部位移、地下水位、降雨量、视频监控等监测内容的相对完备的边坡在线监测系统。定期对观测数据进行分析整理,定期进行观测资料的整编,按国家相关规范自动生成监测日报表、月报表、年报表等,为安全运营、管理提供资料;监测结果可通过网页方式进行访问,查看各个监测点的数据情况,并通过微信、短信、语音电话、现场声光报警等多种方式发布预警信息。
3.尾矿库
尾矿库应当建设在线安全监测系统。在线安全监测系统应当符合《尾矿库安全规程》(GB39496)《尾矿设施设计规范》(GB50863)《尾矿库在线安全监测系统工程技术规范》(GB51108)和《尾矿库安全监测技术规范》(AQ2030)要求。
尾矿库在线安全监测系统平台应具备对监测设备进行远程控制与管理、数据采集与建库、数据处理与分析、安全管理与预警、信息发布与图形报表输出、人工安全监测接口等功能,并应满足尾矿坝不断加高时监测项目和监测工作量增加的需要,逐步实现智能水情预警、生产回水智慧调度,为应急相应决策提供技术支持。
(六)工业控制安全与视频监控系统
1.平台软件、服务器、工作站、传输设备、设备接口等满足实际需要;数据存储容量充足,安全可靠。
2.实现数据融合、数据分析、数据分类、信息交互共享和物理隔离;建立备份系统,具备容灾功能。
3.多网融合,传输网络结构合理,传输速率和出口带宽符合要求。
4.工业视频监控系统:数字系统,满足智能化需求,重要监测点实现智能视频侦测和识别,满足视频数据的统一管理和调度5.建立符合国家标准的数据机房及调度中心,实现计算、存储、网络和系统应用的统一管理。
四、保障措施
(一)加大政策支持。各市要高度重视,研究制定激励政策优先审批智能化矿山行政许可事项,新改扩建矿山必须符合《中共中央办公厅 国务院办公厅关于进一步加强矿山安全生产工作的意见》(厅字〔2023〕21号)等文件要求,达不到“四化”建设目标的不予许可。优先支持非煤矿山企业自建4G、5G专用网络:各级政府财政要加大非煤矿山智能化建设的资金投入,以政府采购服务等方式,对非煤矿山智能化建设提供技术服务支持,同时积极协调引导金融机构提高授信额度、提供专项贷款,对非煤矿山企业实施的智能化建设项目给予信贷支持。凡采用智能化生产的矿山,智能化相关设施设备的建设,均可纳入矿山建设或生产运行成本;非煤矿山相关智能化改造纳入非煤矿山安全技术改造范围,相关投入列入安全费用使用范围。
(二)强化技术攻关。构建非煤矿山企业、研究机构、技术支撑单位、高校、设计院、金融机构和装备厂商等深度融合的非煤矿山智能化技术创新体系,深化产学研协同创新,推动跨界合作,重点突破核心基础零部件、先进基础工艺、关键基础材料等瓶颈,提升采掘进机械制造基础能力。积极开展非煤矿山矿体不连续、倾角坡度大、鸡窝状等智能化采掘工作面关键技术科技攻关工作,着力解决巷道支护及回采面使用大型机械化设备降低贫化率的问题。
(三)培养专业队伍。加大非煤矿山智能化专业技术人才引进力度,支持非煤矿山企业与高等院校合作,开设非煤矿山智能化相关专业或培养方向,培养一批专业型人才。鼓励非煤矿山企业联合技术合作单位、职业院校建立实训基地,培养一批具有智能装备操作使用和系统维护能力的技能型人才。
(四)加强督促指导。各地市应急管理部门要结合辖区非煤矿山实际,提前明确前两批次智能化示范矿山名单,督促企业制定具体建设方案,细化任务,倒排工期,稳步推进。对积极推进“四化”建设的矿山,在安全标准化、安全生产许可审批等方面给予政策支持,定期组织对示范矿山开展专项督导,确保如期完成目标任务。