来源:国家电投内蒙古公司
从2024年的33台无人驾驶矿卡编组试运行,到今年超百台大规模常态化作业,易控智驾助力扎哈淖尔煤业公司创下内蒙古自治区首个超百台无人驾驶矿卡项目纪录。这一里程碑标志着扎哈淖尔煤业公司在智能化、绿色化矿山建设道路上迈出了重要一步,同时为内蒙古乃至全国矿山无人驾驶应用树立了新的行业标杆。
在科尔沁大草原深处,一场静悄悄的革命正在改写中国矿山的生产历史。当凛冽的寒风卷起沙砾掠过扎哈淖尔煤业公司的作业区,131台银灰色的无人驾驶矿卡正以35公里的时速穿梭在运输干线上,这些高4.5米、重达百吨的“钢铁巨兽”无需人工操控,却能精准完成从装载到卸载的全流程作业。这片年产1800万吨原煤的能源基地,正用科技的力量破解着困扰行业百年的难题。
冰封与泥泞中的突围:老矿企的生存困境
“冬长夏短、春秋相连”的气候制约,曾让扎哈淖尔煤业公司的工人们苦不堪言。零下40摄氏度的极寒将软岩冻成铁疙瘩,夏季暴雨又让矿区道路大面积损毁,每年因恶劣天气停产的天数超过40天。更严峻的是人力困局——矿卡司机要在颠簸的驾驶室内连续作业8小时,腰椎劳损成为常见病,这个被列为“特殊岗位”的职业,年轻人避之不及,老职工们望着一眼望不到头的矿道直叹气。
老司机何东杰指着远处回忆,“那时每到冬季,我们最怕的不是产量,而是人命关天的安全事故。”运输成本更是像座大山:1台传统燃油矿卡百公里油耗达795升,1.2亿立方米的年剥离量背后,是巨额燃油开支,整个行业都在面临相似的困境。
无人驾驶在高寒天气下测试运行数据
当扎哈淖尔煤业公司的管理层在2020年第一次看到无人驾驶矿卡的演示视频时,屏幕上那辆自动避障的车辆,像一道光刺破了草原的长夜。联合国内科技创新的企业研究无人驾驶矿用卡车规模化应用的想法,自此在扎哈淖尔煤业公司诞生。
从33台到131台:技术攻坚的一千个日夜
谈到无人驾驶矿用卡车规模化应用这一想法的落地,工管部技术员袁浩说道:“刚开始大家没人信这铁疙瘩能自己跑,能有产量。”生技部包利发翻出2024年的试运行记录,首批33台无人驾驶矿卡进驻时,老司机们扎堆围观,有人偷偷在轮胎上做标记,想看看“电脑开车”能有多靠谱。现实是,这些装备了激光雷达和5G天线的矿卡,在坡道上行驶速度可达35公里/小时,平均每台时效达155.5立方米,综合效率可达人工效率的90%,节油率可达20%—30%。生产现场负责人徐猛介绍道:“技术成熟度和场景适应性得到充分验证,无人驾驶矿卡从‘试验场’迈向‘大规模’应用开始实现了!”
但真正的挑战藏在细节里。高寒、软岩、富水、狭长型复杂工况环境让冬季寒冷气候、夏季泥泞和非道路标识场景交替出现,传统导航系统在这种环境下误差超过1米。技术团队带着工程师在矿区扎了半年,用1000多份地质数据建模,研发出“动态路基补偿算法”,让矿卡在软土地面行驶时,车身晃动幅度从20厘米降到5厘米以内。
无人驾驶通过5G车端感知传输,完成采装、运输、卸载作业任务
最难忘的是2024年11月的那场测试。无人驾驶矿卡冒着严寒天气开出停车场时,监控室里的气氛紧张到凝固。“当时屏幕上显示室外温度零下37摄氏度,我们攥着远程操控方向盘,生怕无人驾驶电池续航跌落。”工管部赵炜程回忆,结果矿卡不仅平稳运行,动力还很强劲,这个基于上百次低温测试优化的细节,让现场爆发出雷鸣般的掌声。
33台矿卡创造的“数字奇迹”震惊了行业:77万公里零事故行驶、525万立方米剥离量、20%—30%的节油率——这些数据不是实验室里的理论值,而是在科尔沁草原的地冻天寒气候环境中实打实跑出来的。
5G织就智能网:少人无人降低安全作业风险
今年5月10日,135台增程式无人驾驶矿卡在扎哈淖尔煤业公司全部完成组装、正式交付。这是内蒙古自治区首个超百台增程式无人驾驶矿卡项目,也是内蒙古区域首次构建线控矿卡、智能云控平台、无人驾驶系统、协同作业系统,融合“车、能、路、云”的无人驾驶技术,对大规模矿山实现有人+无人矿卡的混编、混行调度,满足矿山的多元化业务需求。
无人驾驶技术在矿山的应用,更能够有效提升露天煤矿现有运输设备安全水平,最大限度降低人员的参与,特别是在恶劣环境和天气下,在降低人工成本、改善职工作业环境的同时,减少安全事故的发生。
集“车、能、路、云”技术一体协调的智驾调度中心
一次深夜作业中,3号矿卡的雷达突然检测到前方50米处有滚落的石块,系统在0.1秒内启动紧急制动,同时通过云端将障碍物坐标推送给所有邻近车辆。“如果是人工驾驶,等司机看到石块再刹车,可能已经撞上了。”云控中心主任王强调出监控视频,只见几台矿卡像训练有素的队列,依次平稳绕行,整个过程流畅得如同编排好的舞蹈。
“无人驾驶技术的到来,不仅让我们的矿山生产更加安全,也让我们的司机师傅们从繁重的体力劳动中解放出来,提升了本质安全水平。”在矿区工作了大半辈子的老员工自豪地介绍道。同时,无人驾驶车辆具备环境感知、融合定位、决策规划和车辆控制等功能,操作人员只需专注于设备管理,车辆的安全预警功能可提前诊断异常情况,实现“少人则安、无人则安”目标。
新质生产力草原样本:人力驱动到数智革命
当131台无人驾驶矿卡全部投用的那一刻,扎哈淖尔煤业公司进入生产作业现场员工发生了戏剧性的变化,减员100人,取而代之的是6名设备管理员,有效提高员工工作安全系数。老司机张师傅转型成了监控员,他坐在窗明几净的控制室内,看着屏幕上的矿卡队列感慨:“以前跑一趟车要颠散架,现在室内就能把活儿干了,这搁十年前谁敢想?”
在传统矿山,挖掘机和矿卡的配合全靠对讲机吼,效率低下还容易出错。现在,装载臂上的传感器会自动识别矿卡位置,当矿卡停靠到位时,挖掘机精准地将93吨岩土倒入货斗,误差不超过10厘米。“就像老中医搭脉一样,机器之间也有了‘默契’。”挖掘机陈师傅笑着说,现在他一天能多装20车,还不用扯着嗓子喊。
经济效益更是立竿见影。每月400万元的人力成本节约只是冰山一角,更关键的是生产效率的跃升:日作业时长从19小时延长到21小时,相当于每年多干一个月活儿。
无人驾驶矿卡与电铲挖掘机编组24小时协同作业
这场变革的意义远不止于一家企业。当扎哈淖尔煤业公司的技术团队将高寒富水软岩的解决方案整理成2000页的技术手册时,全国20多个矿区的同行闻讯而来,这份“草原方案”被列为全区推广的范本,推动着整个行业从“汗水经济”向“智慧经济”转型。
2020年以来,内蒙古公司锚定“安全、智能、绿色、高效”一流矿山建设,组织所属五矿制定了一矿一策的“智能化建设三年行动实施方案”,通过数智化技术的深度应用,公司在露天开采环境感知、装备运行、生产指挥、安全监控等关键领域实现了全面升级。截至目前,公司已实施智能化建设项目231项,覆盖矿山12个生产环节和26个工作场景,所属两地五矿投入生产运行的无人驾驶宽体车已超过300台,无人驾驶技术实现常态化规模应用:
扎哈淖尔煤业公司现拥有131台无人驾驶矿卡,安全运行14.7万小时,运行里程160.7万公里。
南露天煤矿全标段无人驾驶项目运行编组为5台7立方米液压挖机配45台增程式无人驾驶宽体车,单日最高产量约7.8万立方米。
白音华露天矿目前已实现51台65吨级宽体运输车全天候无人驾驶稳定运行和有人无人混编作业。
白音华蒙东煤业公司共投入85台无人驾驶宽体自卸车。
北露天煤矿现有36台无人驾驶车辆,今年以来累计完成运输量达125万立方米。
夕阳西下,无人驾驶矿卡的车灯在草原上连成一条流动的光带。这些不知疲倦的钢铁战士,正用轮胎丈量着中国矿山的未来。正如扎哈淖尔煤业公司总经理徐勇超所说:“当科技让百吨矿卡像智能手机一样智能,我们不仅重塑了生产模式,更开启了一个‘无人则安、少人则安’的新时代。”在这片古老的草原上,一场关于效率、安全与未来的变革,正在悄然改写中国能源工业的历史。