智慧赋能,打造雪域世界一流铜矿标杆

2025-03-15 12:55:56 来源: 科技日报 点击数:

科技日报记者 赵汉斌

雪山、森林、湖泊、草甸、峡谷……从云南迪庆藏族自治州香格里拉市一路向北,普朗山下,海拔升至3500米。

经过持久攻坚,目前世界最大的首台800立方米浮选机,近日在普朗山中的云南迪庆有色金属有限责任公司普朗铜矿(以下简称“普朗铜矿”)投入使用。

普朗铜矿是目前全国最大的超大型地下铜矿山,以铜为主,伴生钼、金、银等多种金属,已探明铜金属量480万吨,年处理矿石1250万吨。2024年,其产精矿含铜超过3万吨。

作为中国铜业有限公司(以下简称“中国铜业”)旗下的重要矿产资源开发项目,普朗铜矿自2017年投产以来,便以高起点、高规划、高科技为指引,在崇山峻岭间,打造了一个又一个智能化、绿色化、高效化的矿山新场景,加快建设世界一流铜矿山。

智能采矿,安全高效新场景

穿上工作服,系紧安全帽,接受过安全教育,记者登上通勤车,爬升到海拔3720米高程,便一头扎洞口,绕行在迷宫般的井巷,最后在N5穿脉口停下。

“一条出矿穿脉,至少400多米长。连同两边的矿口,像不像一副巨大的鱼脊骨架?”普朗铜矿采矿厂业务经理李志军挥动手电强光,射向矿井更深处。

穿脉“脊骨”两旁,每间隔15米,由自动凿岩机开出一条条腓骨式布置的分支出矿口,与穿脉呈五十度角相交。采出的矿石,由自动铲车推入一口口溜井。

一条条穿脉,沿着垂直矿体走向布置,每条间隔30米。穿脉洞壁上,敷设回风、污风管道以及水电设施。这里是地下280米深处,记者手机5G信号竟也满格。原来,穿脉两端,一个个盒子里,藏着5G+智能化采矿“秘密”。无声的数据流,在指挥“地下军团”协同作战。

“高海拔地区采矿,难!”普朗铜矿安全环保健康部主任马帅告诉记者。如何既能保障员工安全健康,又能提高劳动生产率?在建设之初,普朗铜矿就引入智能化手段,投用无人驾驶系统,把员工从缺氧、寒湿的采矿巷道,请到整洁的操作室里,人均年采矿量达到惊人的1.7万余吨,全员劳动生产率位居国内同行业一流水平。

普朗铜矿位于世界自然遗产“三江并流”核心区腹地,同时还有铜资源储量大、品位低的特点。“早期,我们经过多次论证,从有利于保护环境的角度出发,采用全地下开采,最大限度地减少对生态的扰动。”云南迪庆有色金属有限责任公司党委副书记曹赟说。

走在穿脉中,每隔几分钟,便能听到山体深处隐隐传来矿石崩落的声音。这也是国际先进的自然崩落法工艺创新的回响。

转角处,一间洁净明亮的地下操控室内,大大小小的屏幕,能看到穿脉和每一个矿口的角角落落。一辆装填过粒状铵油炸药的装药车稳稳退出,藏族青年孙诺都杰引爆遥控数码雷管,矿石随之缓缓塌落。采矿成本可媲美露天矿山,但没有大量粉尘,更无矿工安全之虞。

中控室大屏上,所有设备温度、震动、电流等关键数据一目了然。放矿口,一台台全柴油台车自带钻机和通风、给水装置,打孔爆破;在二次破碎环节,三台移动式液压“大力神”破碎锤,轻松捣碎大块矿石。

“今天我们已顺利完成4.9万吨原矿装载!”面对记者的提问,放矿管理技术员李晓山颇为自豪。

“这是人力所不能及的。”李志军感慨,通过智能化集中控制,矿山实现了“机械化赢高效、自动化换安全”。

智能运矿,雪域矿山静悄悄

返回地表,步入敞亮的远程操作中心大厅,11名操作员不动声色倚靠航空座椅,双手前后摇动手柄,不时点击红色按键;双脚不时点击“油门”“刹车”——1千米外,一辆辆铲车“得令”抬臂装卸,进退自如。

“我原本在其他矿区开过实体铲车。”铲运机遥控班班长郑勇勇告诉记者,如今在地表遥控铲车,“像打游戏一样丝滑”,没有粉尘、噪声和油烟。智能系统和无死角摄像头加持,也不会发生剐蹭等大小事故。“每个机位可同时操控3台车——这台在等待卸载,那两台可以到下一个出矿口干活。”郑勇勇神气地说,熟练操作,效率更高。比起开实体车,自己每月收入“增加了几千元”。

沿着井下缓坡,一辆辆长达12米的无人驾驶有轨电机车,灵巧穿梭,宛若精灵附体。

在智能系统的指挥下,电机车能精准自动完成接矿、运载、卸载,分毫不差。屏幕背后的智能化运矿场景,是普朗铜矿又一得意之笔。

“这套有轨运输无人驾驶系统,是国内首个在高海拔地下矿山应用的先进技术。”普朗铜矿设备能源部业务经理胡俊青告诉记者,它不仅效率高,更厉害的是安全性、可靠性方面表现出色。

原来,这是中国铜业与华为、浪潮、华三、360等科技公司协力创新的成果,让“智能+绿色”贯穿于每一个生产场景。

从卸载站到长达3千米的皮带运输线上,原本在传统矿山可能险象环生,在普朗铜矿却“安之若素”。“运输途中,要是有钢板、石块等异物‘闯入’,AI智能识别系统会自动报警或紧急安全停车,现场人员就可及时介入排险。”胡俊青说。

在运矿场景下,智能系统还会主动学习,将巨量的矿山数据不断“投喂”给远端的坤安大模型,实现迭代升级。“系统越来越‘聪明’的结果,就是在安全的前提下,实现稳产高产;同时,把现代矿山在美丽的雪山峡谷间变得静悄悄的。”曹赟说。

全程联动,刷新选矿新格局

走进宽敞的磨浮车间,由中国工程院沈政昌院士主导研发的世界首台800立方米HIF-800浮选机,全速运转;两台直径超过9米的半自磨机、2台长度超过11米的大型球磨机,隐隐低吼;直径62米的尾矿浓密机,不知疲倦地运行……这一套“强强组合”,成就了我国铜钼浮选工艺创新史的又一崭新场景。

“这台浮选机的投用,大大提升了我们对矿石性质变化的适应性,特别是在处理含泥增加、品位下降的原矿时,优势尤为明显。”普朗铜矿选矿厂副厂长田小松告诉记者,它不仅提高了浮选效率,还进一步降低了金属流失率,为选矿指标提升提供了强大支撑。

“我们还投入超过8000万元,加快建设智能选矿系统,以实现浮选全流程联动、智能决策、集中控制,让选矿更精准高效平稳。”磨浮车间生产调度作业经理胡龙臣介绍,皮带输送过来的旋回破碎原矿,历经矿石碎磨、浮选、脱水三个场景“淬炼”,产出铜精矿和钼精矿,日处理能力可达4万多吨。

近年来,普朗铜矿与矿冶科技集团有限公司、昆明有色冶金设计研究院、昆明理工大学等机构携手,研发出新型浮选环保药剂,成功替代了原有的氟硅酸钠等药剂。这一突破,让药剂用量从原来的每吨矿200千克,降至不足20千克。成本降低了,分离效率却从早期的40%提升至85%以上,实现了资源高效回收与环保双赢。

智能矿山建设成果,正逐步向集团所属企业乃至全国推广。“把原矿‘吃干榨尽’,就是资源利用最大化。”田小松说,走技术创新之路,不仅提升了生产效率和经济效益,更为同类矿山的绿色发展提供了借鉴。

记者了解到,随着未来3年矿山北部矿段独立开采以及外围资源勘探和升级,普朗铜矿将每年新增750万吨的采选规模。届时,普朗铜矿也将成为年采选规模超过2000万吨的特大型地下矿山。

(文中图片由科技日报记者 赵汉斌 摄)

责任编辑:何沛苁

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