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5G工厂里的矿山“智慧”

首钢日报 A02版专版  马腾 2025年11月12日

井下的铲运机司机紧盯电脑操控屏幕,手上熟练地操纵手柄,屏幕中铲、运、装、卸整套流程行云流水般展开。在首钢矿业马城项目宽敞明亮的地表控制中心,5G技术正在为传统矿山带来颠覆性的变革。

2025年9月,该项目5G工厂成功入选国家《2025年5G工厂名录》;10月份,其大型、短流程、低能耗选矿智能工厂又跻身2025年度第二批先进级智能工厂名单。两项“国家级认证”的背后,是马城项目践行“一引领两融合”战略,以数字化转型驱动高质量发展的生动实践。

智能采矿:5G织就“安全网”,井下少人更高效。依托覆盖全矿区的5G网络,马城项目着力构建“机械化换人、自动化减人、智能化无人”的智能采矿体系。在井下作业面,大直径凿岩台车、中深孔凿岩台车、18吨铲运机、电机车、主通风机、排水泵、防水闸门7类74台套设备实现地表远程操控,精度达90%以上,较传统模式减少下井人员102人。“最关键的是低时延,设备运行数据毫秒级回传,遇到复杂工况能立即调整,反应速度甚至超过人工现场操作。”设备部副部长沈宇超介绍,仅电机车远程放矿一项,通过设计3‰坡度实现重车下坡、空车上坡,能耗降低7.5%,装卸矿时间缩短80%。

在主井提升机房,已不见传统矿山中忙碌的操作工,这里已实现无人全自动运行。“系统通过视频AI实时监测箕斗挂钩状态,一旦异常立即预警,比人眼更可靠。”主井系统点检吴冠霖指着屏幕上的数据流说。副井提升系统则如同“矿山电梯”,一键操控即可直达作业水平,并实现罐笼定点自充电,效率提升30%。

黑灯选厂:AI当家“管生产”,无人运行提效降本。“砰!”一块超限矿块刚上皮带机,系统便自动预警并暂停运行——这是马城项目“黑灯选厂”的日常一景。选矿车间内,不见机器旁值守的工人,只有高速摄像头与AI算法在“站岗”,实时识别超限矿块,防止堵料影响生产。

作为5G工厂的核心场景,马城项目选矿厂以“全流程无人值守+智能决策”为目标,构建了“黑灯运行”体系。在控制中心,工作人员轻点鼠标即可启动选矿全流程一键启停。从水系统到磨选系统,20多道工序按设定时间自动运转,全程仅需10分钟,远低于传统模式的20—30分钟。“我们还将峰平谷电价算进系统,谷电时段多生产,峰电时段调设备,仅此一项每年可节约不少电费。”选矿作业区区长张云刚表示。

更智能的是系统的“自主调控”能力。依托90余个基于神经网络与PID算法的调控模型,球磨机转速、矿浆浓度等参数实现自动优化,单班单设备人工调整次数从数百次降至个位数。在冷热水池旁,真空泵的运行频率和流量随液位自动调节,全程无需人工干预。“过去依赖老师傅经验调整参数,如今数据驱动,精矿品位波动范围缩小一半,稳定在68%以上。”技术部取制样班张文成手持检测报告说。

目前,这座“黑灯选厂”已实现无人运行,释放27个现场岗位,年可节约人工成本数百万元,设备故障率显著下降。

智慧管理:数据拼成“一张图”,生产运营更精细。打开管理“一张图”,全矿产量、设备状态、能耗数据尽收眼底,设备维护需求、高能耗环节一目了然。在马城项目生产指挥中心,生产部调度侯书菲展示了这一生产的“数字大脑”。

依托大数据与AI技术,马城项目构建了覆盖全矿的智慧管理体系。“一张图”系统实现工控数据与管理信息深度融合:工控“一张图”实时监控设备参数,保障产线经济运行;管理“一张图”动态分析成本与销售数据,支撑科学决策。“例如通风系统已实现‘按点位、按工序、按需通风’的精细化管理,能动态响应爆破散烟与季节性风压变化,远程调节风量,彻底改变以往持续满负荷的粗放模式,实现节能降耗。”设备副总经理苑伟介绍。

在设备管理方面,1374台套设备的9619个运行参数被实时监测,133个设备健康评价模型实现故障提前预警。“以往设备坏了才修,现在系统会提示‘这台电机下周可能出问题’,我们提前更换零件,避免停产抢修。”设备部部长张希川举例说,近期通过预知维修成功避免一次主流程设备故障,减少损失十余万元。

如今,马城项目正朝着“国内领先、国际先进”的现代地采矿山目标稳步迈进。“下一步,我们将以5G技术为牵引,深化AI、物联网等数字技术与采矿全流程融合,全力打造‘安全、数智、高效、绿色、和谐’的‘五型’矿山。”马城项目总经理付振学表示。这份“国家级5G工厂”的荣誉,是起点而非终点。

记者感言:

走进马城项目,最令人震撼的并非先进设备,而是传统矿山的“脱胎换骨”:井下矿工身影渐少,现场操作繁忙不再,数据成为新的“矿脉”,5G化作新的“矿灯”。从“人工采矿”到“智能采矿”,从“经验管理”到“数据决策”,马城项目的实践,正是首钢以“一引领两融合”战略推动高质量发展的缩影——坚持创新引领、数智转型,推动5G与生产融合、AI与管理碰撞,最终挖出“智慧矿山”这一高质量发展的“新富矿”。而一线职工在远程操控屏前的专注、技术团队在算法模型上的攻坚,更彰显出首钢人的创新精神——这才是这场变革最核心的“智慧”。