回眸2024•年终专稿⑥ | 先进装备,为矿业高质量发展蓄势赋能

时事   2024-12-31 12:26   北京  

时至岁尾,回顾2024,我国地矿装备精彩纷呈:“梦想号”大洋钻探船建成入列,似蛟龙探海;藏北高原野外保障基地投入使用,如堡垒矗立;油改气、电驱钻探小型化绿色化勘查装备粉墨登场,若繁星点点;无人驾驶、智能化开采工作面、沉浸式远程智能驾舱在矿山企业不断应用……


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探秘山河湖海  筑牢资源根基

地质工作,肩负保障国家能源资源安全、推进生态文明建设等重任。自然资源部中国地质调查局坚持地质调查基础性、公益性、战略性基本定位,积极构建现代化、标准化、野战化、智能化的地质调查保障体系,全力服务国家重大战略,打造了现代化陆海空一体化的地质装备调查体系。

1月19日在渤海区域,中国地质调查局烟台海岸带地质调查中心首艘海岸带综合调查船“海洋地质十七号”在山东省烟台市正式列装,有力补充了我国近浅海海洋地质综合调查装备力量,为海洋与海岸带自然资源开发利用、海上工程建设及海洋经济发展提供支撑。不久后,“海洋地质十七号”调查船圆满完成地球物理调查设备海试,共完成导航定位系统、单波束测深系统、多波束测深系统、浅地层剖面测量系统、多普勒流速流向仪(ADCP)、单道地震系统、海洋重力测量系统等10余套调查设备海试任务,进一步验证了船舶与设备匹配的一致性、稳定性。
大漠孤烟直,黄河落日圆。青藏高原因其独特的地理位置,拥有着世界上最美的风景,气候多变且地形复杂,使这片区域成为野外地质调查工作最为艰苦的地区。
“现代不现代,关键看野外。”3月9日,中国地质调查局西宁野外综合保障基地和中国地质调查局格尔木野外保障工作站挂(揭)牌成立。该基地重点围绕支撑保障可可西里湖-扎陵湖一线以北青海全境和甘肃省域地质调查项目开展,能够满足青海、甘肃两省项目组住宿餐饮、车辆装备、样品分析、安全培训、应急救援、全时监管等需求的“三站式”(西宁野外综合保障总基地、格尔木野外保障工作站、项目前进保障基地)野外综合保障。
5月24日在南海区域,由我国自主设计建造的“海洋地质二十六号”调查船在海南入列。该船配备了海洋工程钻探系统、静力触探系统、地球物理调查系统及海洋作业支撑系统等先进海洋地质调查技术装备,可用于海洋工程勘察、海洋能源与矿产调查、海岛(礁)自然资源综合调查等多门类调查研究。
8月的一天,全国正值汛期。中国地质调查局自然资源航空物探遥感中心大数据中心的工作人员一大早就开始了紧张忙碌的工作。半个小时的时间,他们制作完成了四川省甘孜藏族自治州康定市日地村周边灾前高清遥感影像图,为防灾救灾工作提供了支撑。
9月10日,在沙漠戈壁区绿色找矿装备示范现场,中国地质调查局西宁野外综合保障基地展示了“四车两方舱”,即越野型综合保障车、野外展开式宿营车、野外炊事淋浴车、野外发电车、餐厨模块方舱、卫浴模块方舱。以越野型综合保障车为例,将炊事设备、住宿设备、数字化作业设备、通信设备、避雷装置、淋浴设备及影视娱乐等设备有机融合,具有功能齐全、性能优良、操作简便、保障能力强、适应性广等特点,可满足4~6人日常住宿需求。
打穿地壳、进入地球深部,这是人类长久以来的科学梦想。如今,我国新入列的钻探船有望将这一梦想变成现实。11月17日,我国自主设计建造的首艘大洋钻探船“梦想”号在广州正式入列。“梦想”号配制了全球首台兼具油气勘探和岩心钻取功能的液压举升钻机,顶驱的举力达到907吨,具备4种钻探模式和3种取心方式,拥有最大11000米的钻深能力,可满足大洋钻探取心和深海大洋矿产资源勘探开发等不同作业需求,综合钻探效率、硬岩钻进能力大幅提升,这是我国目前吨位最大的科考船,钻采系统国际领先。
“上可九天揽月,下可五洋捉鳖”,是对现今地质工作的最好诠释,地质调查现代化装备正在发挥越来越重要的作用。 

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智能引领  绿色驱动

今年4月份,自然资源部办公厅发布的《关于加强新一轮找矿突破战略行动装备建设的指导意见》提出,到2027年基本构建“星空地海井”现代化绿色勘查装备体系和现代化野外条件保障体系。2024年,我国地质勘查装备不断向着智能化、数字化、绿色化方向迈进。

4月11日,在江西省南昌市举办的2024年全国地质与矿山装备展示交流会上,中地装集团发布了两款新产品:新型XY-6DB数字化电传动立轴岩心钻机和新型XD系列便携式模块化岩心钻机。其中新型XY-6DB数字化电传动立轴岩心钻机,以实现1500米~2000米(N口径)钻深区间的快速、安全、节能、低成本钻探需求为目标,实现了电控远程换挡等功能。
在青藏高原,西藏自治区地质矿产勘查开发局第五地质大队首次引入无人船、无人机、激光雷达等先进的地质技术装备。该队在西藏盐湖开展工作采集过程中,技术人员采用无人船和多波束测深系统等先进设备,利用无人船搭载多波束测量技术对测量区域展开水下地形数据采集,进一步提高了地质勘查和数据处理的效率与精度,以更先进的地质装备和更高的工作水平支撑地质勘查事业高质量发展。
随着装备的发展,绿色钻探成为引领地勘事业发展的新业态,新能源钻机、空气反循环钻机、模块化钻机等技术装备,成为推进绿色钻探发展的重要力量。
9月27日,山河智能举办SWPDT135深井套管车载钻机与SWPDC110深井履带钻机交机仪式。这两款钻机是山河智能工研院针对矿山应急抢险救援、煤层气钻井、页岩气开发等应用场景而开发的智能化钻机,一举打破了国外在深井套管车载钻机领域的技术壁垒。
10月16日,在2024中国国际矿业大会上,四川诺克钻探机械有限公司的展台吸引了众多参观者的目光,该公司展示了一款最新的智能化模块钻探设备——诺克800Z钻机,实现了发动机一键启动,集成了多种钻探场景,在钻探过程中,系统会根据钻孔地层自动匹配转速,钻压、动量等参数,达到最佳工作状态。该设备能够自动钻井、自动下钻、自动起钻等,关键部件如钻机、钻盘、钻具等已实现自动化控制,省去了人工操作环节,减少了人力资源成本。
市场是装备未来发展的风向标,由此可见,我国地勘装备正朝着绿色、便携、智能化的方向不断前进。

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科技赋能  智慧升级
伴随着我国数字化和智能化发展浪潮,AI、云计算、数字孪生等前沿技术在矿山建设中的应用不断趋于成熟。
5月24日,国内首台超大型远程无线操控平地机在国家能源集团雁宝能源宝日希勒矿露天采煤场测试成功。智能化改造后的平地机远程操控平台集视觉、听觉、体感于一体,具有车端一致的基本操作感受;操控平台采用视野直觉化拼接技术,由6块工业拼接屏,360度显示车端各个场景的实时视频。这是该公司继5G+极寒工况无人矿卡、远程遥控推土机工业试运行之后,又一大型生产辅助设备完成智能化改造,构建了采、运、排现场无人化作业新模式。
6月15日,鞍钢集团关宝山矿业有限公司推出了“黑灯工厂”的理念。在生产端,从原矿到铁精矿,运输、加工、检测过程,无需现场人工操作;在设备端,实现预知维修,产线稳定受控,检修人员无驻厂;在经营端,实现精益运营,建立高效、低碳、智能的运行模式。
7月18日,浪潮智慧矿山AI大模型正式发布,该模型深度融合了大数据、云计算等一代数字技术,基于深度学习的智能视觉算法,结合矿山生产需求,提供了“行车行人检测、三违行为识别”等矿山行业各场景模型,并支持特定需求的个性化模型训练,实现隐患报警、分析、上报的闭环处理,提升监管效率,实现安全生产。
8月份,山东省邹城市宏河百利凫山露天石灰岩矿无人驾驶矿卡在矿区往复行驶,井然有序。2024年,该公司积极引进无人驾驶矿车,打造山东省首个“5G+纯电动+无人驾驶”智慧矿山。这些矿卡会按照预设的路线和指令,自动完成装载、运输、卸载等一系列作业流程,还可以在科学调度下实现有序补能、智能充电等。
9月份,全球最大智能光电选矿装备基地建成投产。该基地位于江西省赣州市,占地4万平方米,拥有2.6万平方米的生产加工厂房,2000平方米国内最大的选矿实验车间,1000平方米的工程研究中心。基地智能光电选矿是一种通过电能供给,集给料、探测、传感、AI等技术于一体的选矿科技,利用不同的探测传感技术,识别含有矿物元素的有用矿石和无用废石,再结合AI与分离技术,最终实现“矿”和“废”的分离。
2024中国国际矿业大会期间,深圳市创明新能源股份有限公司推出了“构网型绿电发电机组”,设备通过光伏加储能的技术,可实现无需借助外部能源,如柴汽油、电网等,让处于偏远地区的矿业企业,实现“能源自由”。
2024年,我国矿业行业采掘装备不断向着大型化、智能化、数字化等方面迈进,涌现出了一批跻身世界前列的大型智能化装备。
11月20日,中信重工自主研制的国产首台套最大溢流型球磨机,在加纳纳穆蒂尼矿业项目现场一次试车成功,创出口海外规格最大球磨机纪录。该装备直径8.2米、长12.7米,其年产能超750万吨,在技术性能、工艺制造、加工周期等方面均创业内新纪录。
11月28日,中铁装备矿用悬臂掘进机在金川矿区试验成功。该成果的取得,证明了悬臂掘进机在镍钴矿区的适用性,为后续的大规模应用奠定了坚实基础。作为我国最大的镍钴生产基地,金川集团的镍钴三矿区承担着重要的采矿任务,随着资源开采的不断深入,对采矿技术和设备要求的日益提高,中铁装备联合金川集团共同开展非爆机械连续采矿技术研究,进行悬臂式掘进机非爆连续开采试验,缩短常规采矿工艺流程,为短流程连续采矿工艺奠定了基础。
2024年,是无人矿卡步入实操的一年,安全员下车、编组作业、新能源赋能等一系列新成果,使我国无人矿卡技术不断趋于成熟。
12月份,全国首台氢电混动无人驾驶重型矿用自卸卡车,通过驾驶模拟全流程道路测试,填补了国内露天煤炭行业新能源无人驾驶矿用卡车应用空白。这台矿用卡车自重90吨,设计载重110吨,整车组装配置4个140千瓦的单堆组成的氢燃料电池反应堆,结合磷酸铁锂动力电池,动力系统总输出功率最大可达900千瓦,驾驶室后侧搭载70兆帕高压大容量储氢系统,总储氢量达到5052升,单次氢燃料加注可续航近百公里。
11月份,湘电重装自主研制的8列第三代CJY20/9GP550-W无人驾驶交流变频调速电机车装车发运,成功交付客户,标志着湘电集团在智慧矿山装备领域取得了又一重大突破。此次交付的第三代升级版CJY20/9GP550-W无人驾驶交流变频调速电机车,整车配置了车辆控制系统、变频驱动系统和无人驾驶系统,相较于第二代无人驾驶变频调速电机车,第三代升级版在行车安全精确定位、车地间安全可靠通信以及车列安全防护功能等方面进行了全面提升,是目前国内行业客户公认的集领先性和稳定性于一体的无人驾驶电机车。
未来已来,共赴智能。党的二十届三中全会提出,高质量发展是全面建设社会主义现代化国家的首要任务。地矿行业作为国计民生的基础行业,更需实现高质量发展,以新型智能化打造增长新优势。

编辑/宫   莉

初审/李晓娜

审核/张丽华

审签/沙马建峰

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