渤海之滨，莱州湾畔，富饶的金矿是当地核心的基础产业，但矿业开采是高风险行业，如何实现本质安全是考验非煤矿山安全管理的“高考题”。
想要答对答好这套考题，企业必须进行数字化、智能化变革，这一切正在悄然发生。
“碎石机远程操控、提升机集控自动化远程控制、无人驾驶电机车井下数百米运输……几名工作人员用双手操控手柄，在显示器前远程操控，并在不同机车之间切换就可完成工作。”这是2月15日，记者在山东黄金集团三山岛金矿看到的工作场景。
工作环境从地下转移到地表，极大的保障了矿工的健康和人身安全，这得益于山东黄金集团的数字化、智能化变革。近年来，山东黄金集团携手华为，利用5G、云、人工智能、物联网等技术，智能改造、提质增效，构建矿企“数字化、网络化、智能化”建设新模式，创新驱动智能矿山高质量发展，打造“国际一流示范矿山”。
抓住数字化转型契机 实现产业升级换代
非煤矿山行业是国民经济的基础产业，但安全却是非煤矿山工作永恒的主题。数据显示，目前我国约有非煤矿山企业4万个，非煤矿山3.7万余座，其中金属非金属矿山约2.9万座、尾矿库约0.67万座。小型金属非金属矿山数量占金属非金属矿山总量的86.4%，四、五等尾矿库数量占尾矿库总量的87.4%，“多、小、散”的特点十分明显。
必须加强技术创新，加快技术进步，改善非煤矿行业的面貌，加强技术管理是实现非煤矿企业安全生产的前提。当前，以互联网、大数据、云计算、人工智能等为代表的数字技术正不断取得突破，数字技术、材料技术、生物技术、能源技术融合交叉，将新一轮科技革命和产业变革不断引向深入。数字化是非煤矿山产业转型升级的重要支点，也是构建现代化非煤矿山经济体系的重要引擎。非煤矿山行业必须抓住数字化转型契机，实现产业升级换代。
《“十四五”矿山安全生产规划》提出，“十四五”期间，我国矿山行业继续完善矿山安全监管监察体制，强化系统观念，坚持依法治安、科技强安、源头治理、精准防控和社会共治，力争从根本上消除事故隐患、从根本上解决问题，全面提升矿山安全综合治理效能，实现矿山安全高质量发展。
山东黄金集团矿管集团相关负责人表示，作为矿业的领军企业，山东黄金集团聚焦矿业主业，在业内率先提出“以三山岛金矿为试点，全面打造国际一流示范矿山”战略目标。“十四五”期间，山东黄金将开启智能矿山复制推广进程，集团所属矿山智能化建设以点带面、辐射带动，进一步提升集团智能化建设整体水平。
智能化装备升级 助力安全开采
“苦、脏、累、险、潮湿、粉尘，噪音……矿工承受着种种灾害威胁，在恶劣的环境中从事高风险行业。”这是大多数人对矿工的印象。
但是，随着科技的发展，社会的进步，矿山的安全设施日益完善，安全系数日益增大，国家对矿山安全生产的重视程度也越来越高。
“如何解决深度的‘苦脏累险’恶劣的环境条件，这就要求企业探索、拓展智能化，现在已经到了智能化阶段。也就是说，现在矿业未来已来。智能化怎么来实现？”焦家金矿党委书记、矿长王成表示，现在随着开采向深部的延伸，也就是要向深部要资源，向深部来获取资源，已经成为一个必然。向深部进军就要保证员工有一个良好的作业环境，这就必须要智能化、机械化。焦家金矿在这方面做了很多的尝试，目前“铲、装、运”100%实现机械化作业，主要固定设施自动化率为100%。
王成表示，“机械化换人、自动化减人、智能化无人”取得良好实效，为焦家金矿跃居全国第一大产金企业提供了重要的科技支撑。
“现在矿工不用再饱受井下的恶劣环境，可以在宽敞明亮的办公室内进行操作完成破碎任务，一名操控人员可顶5个工人，人员由60人减少到12人，达到减员增效目的，员工由井下作业转移到地表作业，矿工健康和人身安全得到保障。”山东黄金集团三山岛金矿国际一流示范矿山建设部高级工程师曲伟霞向中国工业报介绍破碎机远程操控系统时表示。
据了解，山东黄金三山岛副井，目前正朝着目标深度1915米掘进，建成后将成为国内乃至亚洲最深的竖井工程。随着矿山开采深度的逐步加深，高温、高湿、低氧等环境对作业安全性带来更大挑战，岩爆、涌水等不确定因素也随之增加。
“在此背景下，当前全球矿业正在经历一场新革命，大数据、人工智能、物联网、云计算等新技术不断深化应用到矿业领域。矿山生产运营模式不断革新，采矿过程正向遥控化、智能化乃至无人化阶段迈进。我们携手华为等合作伙伴，通过智能化装备工艺取代传统人工为主作业模式，克服深部作业带来的安全、效率等影响。”山东黄金集团国际一流示范矿山推广中心、智能智慧联创中心相关负责人介绍。
三山岛金矿内部人士向记者表示，目前山东黄金已经建立三维可视化的综合管控平台，实现了矿山安全生产的矿石流全流程可视化智慧管控，电机车无人驾驶系统，遥控凿岩台车等应用。充分将IOT等技术深度融合到采矿技术和矿山经营管理中，以融合统一的工业互联网顶层架构打造智能矿山。
“通过关键生产工艺流程的数智化，三山岛金矿生产效率同比提高20%以上，年产生直接经济效益8000多万元。”三山岛金矿内部人士表示。
随后，记者们跟随工作人员来到了山东黄金焦家金矿地下77米，在这里，记者近距离感受到了远程铲运车的作业情况。通过华为搭建的Wi-Fi6 Mesh无线网络，司机只需在办公室远程操控，大型铲运车就能在井下灵活运行；2022年9月，山东黄金与华为共同在焦家金矿建成了国内首个矿山Wi-Fi6易联网（Wi-Fi6 Mesh），从此铲运车可以远程驾驶。事实上，优越的网络连接仍是当前金矿的核心需求之一，在联网之后数字化、智能化才有发展基础，无线、5G等通信技术也针对不同场景形成互补。
山东黄金焦家金矿设备副主任初晓峰告诉中国工业报记者，该技术的应用除了具备5G的高速率、低延时特性的同时，还可以进行Mesh无线桥接组网，简化了矿房转场过程中无线基站的安装和维护工作，提高了工作效率。
“数智化改革，诠释国有企业的责任和担当，实现经济效益和社会效益的双提升，这也是我们为什么这么坚持做智能智慧未来的导向。通过推进机器化换人、自动化减人、智能化无人建设，让我们所有山东黄金的员工环境更加安全，让每一位劳动者更有尊严，让社会更加和谐，我认为这是我们未来搞智能智慧最终的落脚点，实现经济和社会效益的双赢。”山东黄金国际一流示范矿山推广中心、智能智慧联创中心副主任王凡表示。
探索打造国际一流智能矿山
“十三五”末期，山东黄金集团充分发挥核心优势，结合行业特点，将智能智慧矿山建设列为重点推进工作，以三山岛金矿为先行试点矿山，打造国际一流示范矿山，逐步实现机械化换人、自动化减人、信息化管人、智能化无人。通过变革深部采矿方法、对关键生产工艺流程进行自动化、智能化、智慧化管控等探索。
矿山智能化转型，离不开信息基础设施和新技术深度赋能。早在2019年，山东黄金就与华为启动了在5G、云、AI等方面的深度合作。2022年6月，山东黄金集团有限公司与华为技术有限公司深化战略合作协议签约仪式在深圳举行，双方就共同推进矿业有色行业企业数字化转型、矿山智能化、产业链协同发展等建立战略合作伙伴关系。
王凡介绍，自“国际一流示范矿山”项目启动以来，山东黄金集团携手华为等合作伙伴，坚持信息基础设施先行，全力建设先进的矿山网络，通过部署F5G、5G、WiFi6和工业环网，目前已覆盖了诸如凿岩台车远程遥控、远程破碎、智能溜井、电机车无人驾驶、斜坡道综合管控等36个应用场景和24个项目方案。其中，5G凿岩台车远程遥控系统能够实时准确地完成凿岩作业，井下斜坡道5G连续覆盖达10余公里。2022年9月，山东黄金与华为共同在焦家金矿建成了国内首个矿山Wi-Fi6易联网（Wi-Fi6 Mesh），在这个组网环境下完成井下大型铲运设备远程控制应用，打造“好用、易用、耐用”的井下WiFi无线作业网络。
华为煤矿军团MKT与解决方案销售副总裁陈文丰介绍，面对海量的矿山数据，山东黄金集团基于华为云建设了国内首个金属矿山大数据平台，将矿山生产、人力、财务、物资等各领域的数据进行汇集，进而通过智能数据湖运营平台进行数据治理，并沉淀了具备山东黄金特色的数据资产，实现了数据管理的规范化、制度化和资产化。
得益于信息基础设施与数字平台的提前布局，山东黄金集团持续将固定设施操作岗位作业远程化、集控化，改善作业环境，实现减员增效。特别是三山岛金矿已经实现了电机车装矿、行驶、卸矿、防碰撞、车辆调度全过程无人化，效率提升25%。
矿山智能化开采是当前生产技术的一次重要变革，推进矿山智能化建设能够大幅减少井下作业人员，有利于矿山破解安全生产突出矛盾，实现减员增效、降本增效和本质安全，也是矿山企业转型发展、高质量发展的必由之路。
