湖北三寧礦業(yè)有限公司在新建礦山中干成了一件大事，領軍礦業(yè)開發(fā)走進新時代！

　　中國工程院院士、采礦專家古德生認為：上下幾千年，人類采礦方式雖不斷改進，但沒有發(fā)生革命性、顛覆性改變。步入工業(yè)4.0時期，三寧礦業(yè)的挑水河磷礦是我國目前建成的綠色智慧礦山的標桿，是一家集機械化、自動化、信息化、數(shù)字化為一體的高新技術礦山企業(yè)，它的誕生具有非同一般的深刻的開創(chuàng)性意義。

　　綠色礦區(qū)公園化

　　走進三寧礦區(qū)，如果你不經(jīng)意，還以為走進了哪個城市的公園。

　　三寧礦業(yè)董事長王光明告訴記者，這里就是春秋戰(zhàn)國時期“西塞國”所在地，現(xiàn)在已經(jīng)是3A西塞國森林公園，三寧礦業(yè)按照國家AAA工業(yè)旅游示范點的標準，對礦區(qū)環(huán)境進行了規(guī)劃改造和塑造，目前已經(jīng)投入8000多萬元。

　　記者到過的礦山無數(shù)，礦區(qū)環(huán)境優(yōu)美的比較少，大多是“晴天一身灰，下雨兩腳泥”。今年6月，記者到了三寧礦業(yè)，正趕上下雨，皮鞋上只有水，沒有泥；9月份再次到三寧礦業(yè)，大晴天，衣服上沒有灰。記者在公司礦區(qū)看到的是綠樹成蔭，花團錦簇，小橋流水，山山相對，路徑曲曲，暗香幽幽，一派山水田園風光！穿過礦區(qū)的文望公路已經(jīng)硬化；經(jīng)過園區(qū)的沙土路變成了水泥路并黑化；流過礦區(qū)800多米的挑水河，經(jīng)過優(yōu)化改道和整治，潺潺清澈；礦工宿舍和食堂進行了旅館化改造，遠方的客人不約而同地認為這是賓館和酒店；礦區(qū)景點建設已具雛型，花壇的草是從日本購進的品種，其特點是能四季開花；道路兩邊栽種的是大桂花樹，辦公室主任張榮告訴記者，不知咋的，今年桂花樹已是二度開花，不僅室外桂花飄香，芬芳的味道還擠進了室內(nèi)；職工健身房、籃球場、網(wǎng)球場、羽毛球場也相繼建成……

　　但他們追求的不僅僅是讓礦區(qū)地面花園化、綠色化，而是下大力氣在井下打造綠色智慧礦山。以挑水河磷礦為研究、推廣和應用對象，公司成立了宜昌市磷礦采選一體化工程技術研究中心等產(chǎn)學研用平臺，采用先進的生產(chǎn)工藝和技術，實現(xiàn)本質(zhì)生態(tài)綠色開采。

　　挑水河磷礦礦長李勇介紹稱，公司應用采選充一體化智能管控集成工藝技術，使整體生產(chǎn)經(jīng)營組織協(xié)調(diào)得到優(yōu)化，現(xiàn)場風險管控能力得到提升；為降低開采對環(huán)境的影響，井下投資5000多萬元建設自動破碎放礦溜井2個以及全長4100米的皮帶廊，選用無極繩猴車運送人員，地面裝礦采用自動計量裝車技術，最大限度保證了井下空氣質(zhì)量；選礦廠選用國內(nèi)最先進的選礦工藝和設備，對重介質(zhì)選礦生產(chǎn)工藝與控制實現(xiàn)高度集成，實行閉路循環(huán)，實現(xiàn)了無廢排放；研究開發(fā)出尾礦膠結(jié)充填生態(tài)采礦技術，用充填法采礦代替了傳統(tǒng)的房柱法采礦，實行采條帶礦、充空條帶，用尾礦充填體置換礦體，實現(xiàn)了礦石不落地、廢石不出井、尾礦返回空區(qū)充填，有效解決礦山選礦粗尾礦難利用、礦山環(huán)境保護治理費用多等難題，有效地控制了地表的變形破壞，保護了地表河流、建筑物和公路，避免礦山開采后形成次生地質(zhì)災害，實現(xiàn)了生產(chǎn)經(jīng)營全過程的生態(tài)綠色。

　　在井下生產(chǎn)污水處理系統(tǒng)，記者看到實行的是二級沉淀，排放監(jiān)測自動化控制，通過在線對井下排出的水質(zhì)實施監(jiān)測和自動添加絮凝劑，使井下污水排放合格率達100%；為堅固這道閘門，公司在井下建設一個1400立方米、在坑口建設一個2000立方米的水排放沉淀處理池，排放水可達地表水Ⅱ類標準；選礦廠建設污水處理系統(tǒng)，用水循環(huán)使用，無廢水排放，并建有一個4000立方米的事故沉淀池；工業(yè)場地建設一個600立方米的初期雨水收集池，實現(xiàn)清污分類;生活污水由專業(yè)環(huán)保技術公司設計，自行建設的200噸/天的生活用水處理裝置集中處理，處理后達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》GB18918-2002一級A類標準排放。與此同時，公司對空氣質(zhì)量和粉塵含量等設置監(jiān)控裝置，嚴格控制相關指標。由于實行了智能監(jiān)控，一旦某項指標超標，智能調(diào)度中心大廳的“新型數(shù)字礦山綜合信息化平臺”馬上就有警示，調(diào)度人員就給除塵和通風智能設備下達指令，啟動相關裝置，消除超標狀況。

　　采礦裝備機械化

　　在井下，記者看到，挑水河磷礦井下的大部分采掘工程實現(xiàn)了機械化作業(yè)，鑿巖、破碎大塊、裝運、支護采礦全流程都是現(xiàn)代化裝備。該公司實行采礦裝備現(xiàn)代化，結(jié)束了人工鑿巖采礦方式的歷史。

　　其主要采礦作業(yè)面已沒有風鉆工、支護工、撬毛工，取而代之的是全液壓的鑿巖臺車打眼，以及錨桿臺車跟進支護、作業(yè)面撬毛機撬掉松動的毛石。

　　機采隊長卞鋒雷十分高興地說，現(xiàn)在依靠鑿巖臺車一分鐘就能打成一個深度為3.5米的眼，一個人、一臺鑿巖臺車的采礦量，以一個班8小時計算，現(xiàn)在一個人的采礦量超過過去60個風鉆工的采礦量，效率是風鉆工的60多倍，輕松又沒有危險。在人工鑿巖時代，一個作業(yè)面的工作量需要12~18個礦工才能配合完成，今天人工鑿巖被鑿巖臺車替代，以前工作人員穿著全身膠皮雨衣，雙手撐住沉重的風鉆，埋在風水霧汽中，勞動量大，體力消耗大，危害性、危險性都大。

　　為了把事實搞準確，記者希望到井下采礦作業(yè)面實地看看。從井口到采礦區(qū)，一般少不了要穿筒子比較深的膠靴，可記者在井口只戴了頂安全帽，坐著小汽車，穿著皮鞋就進入井下巷道。車子停下來，下車后巷道中沒有水，地面雖然有一點點濕潤，但不礙事，皮鞋踩在上面沒有灰塵，更舒適，下車走了五六步就到了采礦作業(yè)面。作業(yè)面很寬敞，照明光線充足，一臺鑿巖機尚未啟動，負責鑿巖機的一名礦工緊挨著機器，正在給鑿巖機輸入工作指令，輸完指令就開始打眼。打完一個眼，再換打下一個眼，基本都是電腦控制。記者看到作業(yè)面頂板和井壁很堅固，一問才得知，開動鑿巖機前，頂板和井壁上的毛石已經(jīng)經(jīng)過撬毛機處理，需要經(jīng)過護頂?shù)捻敯鍟缅^桿臺車進行護頂處理，只有確認安全后才能進行鑿巖機作業(yè)。

　　該礦工程技術研究中心依據(jù)先進的采掘機械，取得了《豎井的施工方法和施工結(jié)構(gòu)》的研究成果，這項成果還獲得了專利，投入應用，收到顯著效果。例如，該礦1019風井長227米，斷面面積為17.25平方米，垂直高差150米，平均坡度47度。這是個大工程，由于裝備先進，僅80天就完成了任務，節(jié)約成本200多萬元。此成果又被應用于大斷面中深溜井施工，有效地完成了高度為43米、斷面面積為36.16平方米的溜井工程任務。更為重要的收獲是，從鉆孔、裝藥爆破、通風到裝巖的各個工序的工作任務都由機器完成，從開始打井到打井結(jié)束，不用人員下溜井，全部任務依靠機械完成，有效地避免了人身安全事故的發(fā)生。

　　如今，采掘機器的現(xiàn)代化，實現(xiàn)了“機械化減人”的目標，離井下無人采礦只剩下“最后一公里”！

　　充填工藝創(chuàng)新化

　　“在確定采礦方法問題上，我們慎之又慎，既不想走房柱法開采的老路，又對其它采礦方法反復比較，努力爭取尋找到最好、最優(yōu)的采礦方法。”三寧礦業(yè)總經(jīng)理王學梁告訴記者。

　　充填法在金屬礦山中早已經(jīng)有人應用，但用于磷礦開采的條帶充填采礦法在湖北省境內(nèi)，三寧礦業(yè)走在了前列。

　　自2012年起，三寧礦業(yè)利用自已的技術研發(fā)團隊，聯(lián)合中國地質(zhì)大學（武漢）、長沙礦山研究院、中南財經(jīng)政法大學等科研院所及設備研發(fā)單位，聯(lián)合成立了挑水河磷礦充填法采礦科技攻關組，展開了“尾礦膠結(jié)條帶充填的生態(tài)綠色開采模式的研究與應用”的攻關大戰(zhàn)。經(jīng)過近千批次的試驗與實踐，他們?nèi)〉昧?ldquo;可泵送粗尾礦膠結(jié)材料的選擇與合理配比”、“緩傾斜長距離粗尾礦膠結(jié)充填料漿輸送新工藝”、“緩傾斜中直磷礦層粗尾礦膠結(jié)充填與回采新工藝”、“緩傾斜中厚磷礦層垮落型采場頂板控制技術”、“緩傾斜中厚磷礦膠結(jié)充填開采自動化控制技術”等磷礦充填體生態(tài)開采的關鍵技術。

　　這批創(chuàng)新成果的應用效果顯著，磷礦資源利用率達到86%以上，比房柱法采礦凈增了20個百分點；重介質(zhì)選礦尾礦渣、廢棄固體物利用率達到99%；磷礦石品級提升到28%以上的富礦等級；制造技術綠色化率由65%提升到92%以上；制造過程綠色化率由67%，提升至97%；綠色制造資源環(huán)境影響度由97%下降至75%。同時，該技術成果還有效解決了重介質(zhì)選礦粗尾礦存放的重大難題，不用投入巨額資金買地建尾砂庫、筑尾砂壩了。另外，粗骨料高濃度膠結(jié)充填料漿輸送新技術、超埋深中厚磷礦層開采等新技術的應用，促使礦山環(huán)境保護等棘手問題也迎刃而解。

　　選礦分級精準化

　　三寧礦業(yè)研發(fā)的“微密度差下難選磷礦的精準分級技術”，為解決長期困擾湖北省中低品位磷礦資源難以開發(fā)利用的問題，開辟了新路子、找到了新途徑。

　　資料顯示，湖北省宜昌地區(qū)的磷礦是膠質(zhì)磷礦，屬難選礦，這是第一個特點。第二個特點是，宜昌有數(shù)十億噸磷礦資源，總量很大，而高品位磷礦只占10%左右，也就是說中低品位的磷礦占80%以上。如果選礦技術過關，宜昌的磷礦資源開采時間可延長100年，如果選礦技術不過關，只采富礦，把中低品位的磷礦石丟掉，宜昌磷礦資源開采的時間就相應縮減100年。三寧礦業(yè)公司座落在宜昌樟村坪鎮(zhèn)，已探明的儲量為2億噸，其中高品位礦石約6000萬噸，有1.4億噸是中低品位礦石。第三個特點，磷礦是戰(zhàn)略資源，與國家糧食安全息息相關，對磷礦的開發(fā)必須是全層開采、貧富兼采，不允許采富棄貧，損失浪費磷礦資源。

　　三寧礦業(yè)認為，磷礦資源開發(fā)遇到的三個特點，也就是三道坎，其中關鍵節(jié)點是選礦技術，攻克了選礦技術，這坎再高都能過去。信心比黃金更重要。董事長和總經(jīng)理的信心激勵著三寧礦業(yè)工程技術人員兵分兩路，一是公司的院士工作站率領自己的技術研發(fā)團隊，啟動“低品位磷礦高效分級及廢棄資源處理綠色關鍵工藝系統(tǒng)集成項目研究。”二是購買經(jīng)研究中心改進的大型重介質(zhì)旋流器和選礦自動化控制系統(tǒng)。在兩路人馬的努力下，公司集中突破了微密度差下難選磷礦石“精準分選”的技術問題，讓大于0.1克/立方米的分選密度的磷礦石都可以入選。這個突破，使中低品位的磷礦石全層開采、貧富兼采，由不可能辦到的事情變?yōu)橥耆赡苻k到的事情。同時，政府最擔心礦山企業(yè)圖眼前利益，“采富棄貧”損失浪費國家資源的問題，也一并找到了科學解決的方法。因為，微密度差下難選磷礦的精準分級技術，使中低品位的磷礦石能夠全部入選，選后的精礦品位可以達到28%以上，進入到富礦級別，可以直接萃取高濃度磷酸，用于制作化肥和其它化工原料。

　　磷礦精準分級技術這個全新的低成本、無害化、廢棄磷資源再利用的綠色生產(chǎn)的新工藝，從源頭上實現(xiàn)了對磷化工廢棄物的處理和綜合利用。數(shù)據(jù)顯示，公司研發(fā)的磷礦重介質(zhì)旋流器大型化選礦技術、高效低品位磷礦精準分級技術、廢棄磷礦資源綜合利用技術，使資源綜合利用率由57%左右提高到89%以上?？偨?jīng)理王學梁表示，經(jīng)初步估算，通過這項技術突破，僅湖北省可以多利用的資源量就會超過18億噸之多！

　　井下系統(tǒng)自動化

　　三寧礦業(yè)井下輔助生產(chǎn)系統(tǒng)實現(xiàn)了自動化，“智能化換人”已經(jīng)不再是神話！

　　新建井下一流機電系統(tǒng)。該公司投入巨額資金，購進國內(nèi)外高水平節(jié)能、環(huán)保的先進裝備50多臺，如目前世界上最先進的充填泵是德國生產(chǎn)的裝備，各項技術參數(shù)和優(yōu)質(zhì)的性能都無可挑剔，基本上找不到什么毛病。裝備配置的電機全都是能效1級的電機，井下照明采用的是LED照明燈，人在燈亮，人走燈熄，實現(xiàn)了用電就有電，不用電就自動停電，電源自動開關高度靈敏，實現(xiàn)了該公司按需供電的設想。僅此兩項，該公司每年可減少電費支出100多萬元，直接降低了生產(chǎn)成本。

　　新建井下礦石破碎裝車系統(tǒng)。這個系統(tǒng)擔負三個任務：一是將大礦塊破碎成小礦塊，為下游用戶提供便利；二是為放礦漏斗的放礦機創(chuàng)造條件，控制放礦漏斗口堵塞；三是為防止運礦車輛超載做出限制，實行自動計量裝車。該公司為此專門研發(fā)的《礦石破碎定量裝車系統(tǒng)》，獲得應用新型專利，在實際應用中運轉(zhuǎn)正常，效率提高，減少了一批破碎大礦塊、放礦裝車的井下勞動力，也使這幾個危險性崗位實現(xiàn)了無人值守的目標。

　　新建井下PLC膠帶運輸系統(tǒng)。5000多米長的礦石運輸膠帶自動運行，把井下全層開采出來的高品位礦石和貧礦石分別運到地面的富礦倉和破碎站，富礦直接銷售，貧礦進選廠選成磷精礦再外運，同時利用膠帶把選礦產(chǎn)生的廢石運送到充填站。從井下到地面，運輸皮帶縱橫交錯，十分壯觀，雖交叉運行，但每條膠帶的任務不同，它們按照分工各司其職，有條不紊地安全運轉(zhuǎn)。在這么龐大的膠帶運轉(zhuǎn)系統(tǒng)中，只看到有忙碌的膠帶在運轉(zhuǎn)，看不到一個人來協(xié)助，礦石運輸系統(tǒng)實行無盲區(qū)全程監(jiān)視，發(fā)現(xiàn)運輸進程的局部偏差，控制系統(tǒng)能夠自動修復、糾正，保障皮帶正常運轉(zhuǎn)，一旦遇到無法自動修復和糾正的問題，整個采選運輸系統(tǒng)就會自動停車，同步自動向維修單位傳送需要維修的信息，讓維修人員快速進入維修點將故障修復。

　　新建了智能管控的通風系統(tǒng)。對空壓機和井下送風機實行智能化改進，充分利用空壓機的余熱燒制生活熱水，供礦山員工生活使用；井下采礦區(qū)和巷道安裝智能風門，有人作業(yè)，風門自動打開，開始供風；無人作業(yè)，風門自動關閉，送風量大小由智能系統(tǒng)計算確定，需要多，就自動多送風，需要少，就少供風，減少了不必要的風耗，達到了按需供風的設想，既節(jié)約了能耗，又節(jié)約了成本。而這樣一個大的系統(tǒng)，卻不需要人員值守，全部由智能管控完成。

　　實現(xiàn)井下無線通信。針對井下信號盲區(qū)問題，該公司啟動了《礦用便攜式無線通信基站》的研發(fā)，創(chuàng)新便攜式無線通信基站，內(nèi)置一個與固定通信基站進行通信連接的WIFI模塊來連接上面的交換機，交換機上設置有若干通用的工業(yè)以太網(wǎng)接口，以供生產(chǎn)終端接入。便攜式無線通信基站在礦山范圍內(nèi)自由移動，使無線信號覆蓋信號盲區(qū)。也就是說，帶上便攜式無線通信基站，巷道開到哪，采掘進到哪，通信就能跟到哪，消滅了井下信號盲區(qū)。此外，三寧礦業(yè)還與中國電信合作，敷設了全礦的通信網(wǎng)絡，實現(xiàn)了4G全覆蓋，在礦山井下拿出手機照樣打電話，發(fā)微信。礦山通信環(huán)境的巨大變化，為礦山安全創(chuàng)造了良好的通信條件。

　　礦山本質(zhì)安全靠“五化”

　　礦山安全是天字第一號的大事。

　　獲得國家級高新技術企業(yè)認證的三寧礦業(yè)公司，用機械化、數(shù)字化、信息化、網(wǎng)絡化、智能化“五化聯(lián)動”的手段，通過高新技術減人、換人。礦山用人少，人員傷亡事故就必然減少，這是促進礦山本質(zhì)安全和環(huán)保的全新舉措，為實現(xiàn)礦山安全生產(chǎn)開辟出一條嶄新途徑。

　　搭建并成功運行了數(shù)字礦山VR智能綜合管控平臺，實現(xiàn)破碎、膠帶運輸、放礦、轉(zhuǎn)載、通風、供電、選礦廠、充填站等生產(chǎn)過程與危險性崗位的遠程操控，井下抽水、地面定量裝車等實現(xiàn)自動化運行，礦井通風、運輸、排水、供電及安全六大系統(tǒng)運行穩(wěn)定；井下建成兩個千兆環(huán)網(wǎng)、主要巷道、重點區(qū)域場所安裝WIFI及語音廣播，有線無線通信無縫對接，有利于井下突發(fā)事故的掌控和救援，對促進礦山安全生產(chǎn)具有重要作用。資料顯示，該公司用5年時間，累計投資7.5億元，基本完成了東部礦區(qū)、地面選廠、井下充填站的建設，形成采礦100萬噸/年、選礦70萬噸/年、充填20萬方/年的能力。2017年9月28日，挑水河磷礦東部礦段通過了安全“三同時”竣工驗收，并于11月17日取得了湖北省安監(jiān)局頒發(fā)的安全生產(chǎn)許可證。

　　為提高礦井自動化水平，實現(xiàn)自動化減人的目標，在礦井建設過程中，公司經(jīng)過多方考察和論證，一是將礦井運輸系統(tǒng)由運行管理復雜的電機車運輸改為皮帶機運輸，增加投資近2000萬元；二是將空場法采礦變更為膠結(jié)充填法采礦，增加投資近8000萬元，但大幅改善了礦山作業(yè)環(huán)境，不僅大規(guī)模壓縮了生產(chǎn)管理人員（僅為傳統(tǒng)采選方式人員的1/2，年節(jié)約人員費用支出1000多萬元），而且實現(xiàn)了礦山生產(chǎn)的本質(zhì)安全。

　　同時，公司加大礦山智能化、信息化建設投入。一是為了不讓礦井安全“六大系統(tǒng)”成為應付檢查、參觀的擺設，該公司工程技術人員在傳統(tǒng)安全“六大系統(tǒng)”的基礎上進行改造和創(chuàng)新，結(jié)合井下實際進行改進和改善，形成了實實在在的安全屏障，讓系統(tǒng)充分發(fā)揮應有的作用；二是運用現(xiàn)代計算機及網(wǎng)絡技術，投資1000多萬元成功搭建了數(shù)字礦山VR智能管控平臺，礦井生產(chǎn)基本實現(xiàn)了遠程操作、智能管控和無人值守；三是井下生產(chǎn)從溜井口的機械手遠程破碎、礦石溜井自動破碎、皮帶和主風機運行、主水泵的開停、選礦廠和充填站自動化控制、地面礦倉自動裝車等過程和環(huán)節(jié)，都能在地面生產(chǎn)指揮中心實現(xiàn)遠程操作和管控；四是井下風量的調(diào)控由傳統(tǒng)的人工配風改造為智能按需配風，通過監(jiān)測監(jiān)控和人員定位系統(tǒng)確定井下用風量，再通過遠程操控主風機運行頻率及調(diào)節(jié)風門開啟高度，實現(xiàn)風量、能耗與通風效能的最優(yōu)匹配。

　　此外，公司加大先進機械化裝備的投入。公司累計投入3000多萬元購買節(jié)能、環(huán)保、自動化水平高的國內(nèi)外先進機械設備30多臺（套），其中4臺井下鑿巖臺車、1臺錨桿臺車、1臺撬毛臺車，還有配套的扒渣機、鏟運機、坑內(nèi)卡車等在井下聯(lián)合作業(yè)，組建了60人的機采隊，基本實行了井下機械化高強度連續(xù)開采，不僅避免了冒頂片幫事故對作業(yè)人員的傷害，降低了危險區(qū)域掘進施工、排險和支護面臨的安全風險機率，也降低了作業(yè)現(xiàn)場職業(yè)危害因素的濃度和強度，而且單采場日產(chǎn)量達到千噸以上，全員勞動生產(chǎn)率大幅提高，已接近國外同類礦山先進水平。

　　采、選、充調(diào)度智能化

　　三寧礦業(yè)針對“新型數(shù)字礦山綜合信息化平臺”展開攻關，采用集成控制技術，建立起智能調(diào)度中心平臺，井下生產(chǎn)的全部事情都能在這一平臺上輕松搞定。站在“新型數(shù)字礦山綜合信息化平臺”智能調(diào)度中心大廳，會看到在平臺前只有幾把可移動的電腦椅，操作人員也只有3~4個人，人員不多，可是卻把井下生產(chǎn)的全部環(huán)節(jié)、安全生產(chǎn)的全部情況以及井下各系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)等諸多方面的信息掌控得無一遺漏。井下巷道、采礦區(qū)域、采礦作業(yè)面等，您想看到什么，只要輕點鼠標，熒屏上就能清晰地展現(xiàn)出來。記者對王學梁總經(jīng)理說，想看看井下掘進的工人。王總輕點鼠標，熒屏上顯示在基建巷道有5個人在作業(yè)，帶隊的人是趙××。王學梁問我想不想與他們通通話，可以用手機撥號。很快，王總用手機撥通了電話，讓記者與趙師傅說了幾句，他雖然在井下，信號很強，跟地面一樣，聲音宏亮，沒什么雜音，聽得清晰。

　　三寧礦業(yè)的綠色智慧礦山，把礦業(yè)開發(fā)帶進新時代，在湖北它是領先礦山，在全國它是先進礦山！擱筆之際，記者得出了兩個字結(jié)論：震撼！