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高效采礦技術

2016-05-16 10:14 [采礦] 來源于:中國有色設備信息網
導讀: 首先請第一位中國科學院宋振騏院士發言。我介紹一下,宋院士現任中國科技大學教授,山東省科協的常委,中國應用力學工程學會、中國煤炭學會等的常任理事,也是第八、九屆的全國政......
首先請第一位中國科學院宋振騏院士發言。我介紹一下,宋院士現任中國科技大學教授,山東省科協的常委,中國應用力學工程學會、中國煤炭學會等的常任理事,也是第八、九屆的全國政協委員,獲得全國煤炭工業勞動模范稱號,五一勞動獎章獲得者,也是中青年有突出貢獻的專家等榮譽稱號,出版專著5部,發表重要論文50多篇,獲得國家科技進步二等獎、國家教學成果二等獎、省部級一等獎等十多項。下面用熱烈的掌聲歡迎宋院士給我們做講座。
宋振騏:首先感謝資源部、天津市人民政府,還有礦業聯合會的領導同志們給我們這么一個學習的機會,和大家交流交流,表示感謝。
第二點,我簡單說一下礦業開發的重要性。大家都知道,現在從發達國家來講,他們的生產、生活都進入到智能化的發展階段,它的目的是安全高效的生活。第二,在資源開發中要有效控制,資源要百分之百拿出來,以可持續發展為目標的智能化發展階段。所謂智能化發展階段最重要的特點就是以智能的通訊來提供信息,和智能電網來提供動力,實現生產的智能化和管理的智能化。
那么什么叫生產智能化?采礦工程,任何工作地點都要用能夠反映這個工作地點的生成的環境信息和這個裝備本身的工礦信息的遙控裝備來進行生產。有人說上天不容易,下地更難,應該說上天能辦到的事下地一定要辦到,也就是說要遙控生產。礦山不是無人礦山,這種提法都是很錯誤的,今后礦山的開發是有人的,而且是高層次的,掌握高技術、高手段的人才來進行控制,進行智能化的生產。
智能化的管理就是生產決策,怎么開這個礦,用什么裝備,這屬于決策。采礦很重要的是地點在變化,今天在這兒,明天在那兒,所以要實時監控。這就是實時監控和決策要信息化,不同的地理信息,不同的采礦條件,巖層怎么運動,周圍的應力轉移到什么地方,第二個工作面應該在哪兒,千萬不要在高應力地區發掘。不同采礦條件和應力分布的信息,在這些信息的基礎之上,我們靠正確的理論指導,用軟件、高水平的計算機來決策,不能用人工,應該由我們的計算機決策。決策的結果應該是三維可視化地表達出來。
這是煤炭下一步智能化的發展階段,所以這場會議很重要。我們是裝備會議,我們的裝備要上去。國家要發展,就靠資源保證、資源保證,沒有這個國家不可能發展。世界競爭最激烈也是這個方面,在這個方面必須要實現智能化,那就靠裝備。因此智能化裝備的制造是非常重要的。恰恰是裝備制造帶動了整個國家工業和國家經濟的發展,這是非常清楚的。我們搞采礦的最有前途,我們對國家經濟的貢獻將會越來越大。整個高端制造業就靠我們采礦業、工程業來帶動,所以說信息產業、高端制造業都有我們采礦,包括能源工程,以及它所帶來的工程建設、基礎建設上去。
我說這么幾句,鼓鼓勁。不客氣地說,在“大躍進”的時候,為了1070萬噸鋼,把家里的鐵鍋都拿去用了,是不是?現在10億噸鋼產,10億噸水泥,我們今天搞不上去真的是共產黨沒本事。一定要高速發展!我們是取得的成績很大,美國現在是人均5萬美元,我們才8千美元,這個差距不克服,他們怎么能看得起我們?貧富差距不解決,社會怎樣能穩定?所以必須資源節約,和諧發展,那就需要人,需要科技。這個發展一定是高速度的,有點什么麻煩是暫時的,快點搞上去才能無敵于天下,為世界的發展做出貢獻。礦業開發絕不是用人工,而是需要掌握高級技術的人去進行生產。這是一個激烈的競爭。下一步人才的培養很重要,現在把體制機制搞好。
這個會叫我來,因為我們的未來就靠年輕人了,把年輕人動員起來,給他們知識,無敵于天下,對不對?有房子,有老婆,有車子,這個問題不解決,你別笑,我是一個普通人,80年代上生產現場。我就不說了。
現在就這一條路是對的,要想干,基礎設施這套就是要靠礦業開發,一定要走智能化的發展道路,所以我們的裝備要上去,理論要上去,軟件要上去。好,多說了這么幾句,年輕人在這兒,你們主持會的小朋友都在這兒,你們真的好好學,習近平主席帶著我們共同發展,下一步是大有可為。
下面我把煤礦的一些成績和發展方向給大家說說。我講三個問題:第一是煤炭生產在我們國民經濟發展中的地位;第二個講講我們搞科學技術沒有科學是不行的,那么煤礦開采理論的發展成就;第三部分說說煤炭的發展方向。
世界現在的競爭第一就是能源和資源的競爭,這就不說了,大家看看天天都是這樣。煤炭是我們國家能源的主題,這里有個圖,不同的深度我們的儲量,我們現在有1.5億噸,預計有4萬億噸,算一算,現在40億,4萬億,1000年,靠煤炭沒有問題。這里面紅色的是已經采的,藍的是已經采的,紅的還40%沒采出來,資源節約,我們要把它采出來。煤炭是我們國家的主要能源。
煤炭的儲量里面,都知道能源主要靠三個部分:石油、天然氣、煤炭。2010年煤炭占97%,石油才占1.4%,天然氣更少了,只占0.7%。從化石能源的儲量看,煤炭是主導地位。從世界排名來看,煤炭我們占世界第三,石油第六,天然氣第十六,水電站第一。
從能源結構來看,煤炭的產量在我國能源結構中的比重超過60%,這是煤炭的重大貢獻。從2001年的13億噸到2010年32億噸,現在是38億噸,接近40億噸。現在有點超,有點多了,有人說能源多了,能源40億噸就是這幾年改革開放,特別是從最近10年的發展起來的,給國民經濟做出這么大的貢獻,有這么多的煤在這兒,怎么就成了問題?像世界經濟危機那樣嗎?把東西倒了嗎?不用,我們以現在為基礎,不要再擴產了,把這些都用上了,把全國經濟搞上去。不用這部分,還造什么實業?那是市場經濟的失敗,不會的,我們的前途是好的。我就不說了。
當然,煤炭生產中存在著問題,一個是頂板、瓦斯、沖擊地壓、透水等重大事故還沒有從根本上解決,什么是從根本上?就是在正確的理論指導和現代裝備、和管理手段的基礎上,沒有這個談不上解決問題。現在出事都出在大礦,相當一部分出在大礦上,就是從理論上還沒有做到能根本排除這些問題。這就不細說了。
但是我們的成就很大。2001年每一百萬噸死5個人,現在是零點零幾,這個世界成就是不可小視的,但是零點零幾最好都不要,因為我們的量大,這點不得不重視。
第二,留煤柱控制地表呈現的這些,還有錯誤地用煤柱護巷,這樣的做法是錯誤的,使損失超過40%,這是不允許的。還有一些地面沉陷的問題,這些問題一定要克服。
克服的路子就是煤礦實現無煤柱,而且用智能化的裝備來實現。我們有沒有辦法?在最短的時間內是完全有可能的,因為這么多年來取得了重大的成就,這個成就是哪些呢?我簡單說一下。世界上我們是走在前面的。
第一,理論上的成就。我們國家實用礦山壓力的控制理論,原來學習蘇聯,在他們的基礎上我們發展,這幾年整個的生產成就和教訓使得我們在理論的發展上是先于世界的。這個理論的代表,由現場的同志們加上學校,把這個理論發展成為實用礦山壓力控制理論。從研究的系統性、深度、體系的完整性,以及用于指導開采實踐取得的成就是走在世界前列的。
這個理論,PPT發給大家,大家看就是了。這個理論什么特點呢?首先針對采場不斷推進工作特點。采礦就是這樣,今天在這兒,每天往前走,不是在一個地方。以及我們要實現高效、安全開采必須面對著復雜的地理環境和煤采礦山的地質條件現實,明確理論建設的指導思想,科學定義了名詞術語,正確闡述了相關的概念。
我是1991年就當中科院院士,我在山東泰安,4000人,連個博士點都沒有,全國那么多采礦工程,名牌學校,多了,院士怎么把我選上呢?我真選上了,真沒想到,因為是我們的部長給我這個機會,更重要的是我干的就是和年輕人一起,我當學生起,當教師起就深入煤礦。向同煤集團的老總學習,一塊兒奮斗,所以這條路我走對了。煤礦怎么搞?這些理論都是琢磨的。我們那些老院士覺得我寫得材料好,寫得有道理,更重要的是我和產學研的團隊一起組織了礦業研究所,哪里問題大就到哪里去,這條路走對了,結果55歲選上了。選上了本來要建立工程院,我是積極分子,非常遺憾沒有當工程院院士,我是工程院的建設者,可惜太謙虛了,吃了大虧。
我們是有理論的,大家要好好思索,要有科學的思想和方法。我寫的這個東西不能給大家了,講到工程特點的定義,礦業壓力顯現,有壓力不見得顯現對吧?而我們的目的是解決控制顯現。整個不斷推進,壓力點在變化,變化是有規律的,規律是由運動研究的,所以要研究運動。第二告訴大家礦山壓力顯現的巖層范圍是有限的,影響范圍不是那么多。對這個范圍怎么控制?哪些部分堅決頂住?哪些部分采取讓的方針?
一個東西畫不出圖來怎么行呢?推進方向怎么動,它的巖層運動怎么動?應力分布是怎么回事?我們都有的,以及相應采取的手段,來把它弄清楚。這是一條,理論體系建立了,可以告訴大家我們是一流的。有了理論,怎么變成軟件呢?就要有模型,什么樣的工程理論?工程理論四個部分。到時間了,因為前面講了一段會議以外的,我還有幾分鐘,年輕人越來越多了,我得說說。
我們有模型,工程理論包括四個部分:第一是工程物理,你搞采礦,采這個礦,哪一部分巖層要運動,應力在什么地方,是吧?這個結構存在和破壞的道理叫工程物理。第二是工程力學,這個結構互相之間連到一起怎么平衡?每一部分怎么不壞?這叫做工程力學。力學隨著條件變,那么有工程數學。力學模型和數學模型,還有物理模型很清晰的,像這個房子一樣要畫出來了。現在采礦畫出來了嗎?好多沒有畫出來,國外也沒畫好。可以說我們國家畫得比較好,但是你們都沒學,因為我不在名牌學校,你們的統編教材我沒參加,我不好意思參加,因為我是山東礦院,現在不客氣地教給你們,你們要好好學,年輕的朋友,這是我一輩子抽象出來的。這個結構模型,重大的事故怎么防治,這就是一個頂板的結構模型。
這個不能更多地給大家說,這是頂板模型。頂板的模型有幾種?有的是一個巖梁,有的是兩個,有的是進到煤里去的,有的在煤以外,要進行分類。不同的模型、不同的結構什么時候該頂、什么時候該讓,就一個梁就別頂,但是要有支撐力。這都是科學,同志們。
結構參數怎么定,圖上都有了。看地質條件,鉆孔怎么定,然后怎么選支架,怎么選設備。瓦斯怎么控制,我就不說了。什么條件下在哪里?你看這個,構造不同的部位是完全不一樣的。我不能跟大家說了,時間關系。
可以告訴大家,煤礦的重大事故通過現場同志們的奮斗和學者的奮斗,中國各種事故的控制理論在全世界絕對是弄得最清楚的,是一流的。
不同的沖擊力,什么時候發生、在什么條件下發生、怎么弄,這些都有了,特別是現在抓住了煤礦重大的問題,現在出大事都是由煤柱造成的,在構造應力場部位開掘巷道,這是十分錯誤,要懂得力學,懂得應力場構造,為什么向著構造方向推進,而不能像原來這樣的了,這些東西都找到了。
然后用什么辦法,這是無煤柱開采,怎么搞?怎么讓它安全、不出事故?這方面都有了。
現在無煤柱開采用的柔性充填。這是一個工作面。
可以告訴大家,我這畫的書上都沒有,所以我們國家一定要開放,好好學習,重視理論,重視研究。
這個片子給大家,我看上面有聲明,你們用這個樂意給誰給誰,我沒有知識產權。現在是要重視知識產權,但是知識產權是為了發展生產的,絕不是為了保護個人利益的,別糊涂。
最后說一點,這是各種事故的模型,特別剛剛講我們要無煤柱智能開采,這非常簡單,能變成軟件,不是弄的嚇唬人的理論,搞的你不明白。這是呈現怎么控制,都有了,取得了突破性的成果。
看看我們的成就,第一,綜合機械化的技術取得重大突破,采高到了7米,產量1000萬噸。最大工作面長度達到400米,這是世界上沒有的,年產超過1500萬噸,百萬噸死亡率到0.01%,是世界最低的。
第二,綜采放頂煤安全高效開采技術和裝備已形成體系,繼續處于國際領先地位。過去煤分層采,3米高,現在20米,機采,后面放,人家不允許,違反規范,他們就違反了,當然以后還是要搞規范,他突破啦!世界沒有的!采用那么多的設備,現在最高月產突破150萬噸,一個月150萬噸,等于過去一個中心礦井一年的產量,他一個月就弄出來了,而且沒出重大事故。還有很多成就,不說了,總之成就很大。
方向不說了,就是智能化。好吧?智能開采,不是氣,不是信息化,這個提法不對,應該是智能化。信息化是手段,而信息哪里來?解決問題,搞成軟件,實現智能管理,那就靠理論,所以下一步就是要解決生產智能化裝備恩情。我相信2020年成套技術就出來了,現在我準備建立一個中心,改革教學,首先給年輕人建房子,讓他們不超過2000塊錢就能住上,就有希望了。
主持人:非常感謝宋院士,因為煤炭是我國重要的礦產資源之一,宋院士一直從事煤礦的開采理論、實踐和創新工作,取得很大的成果。煤炭的價格已經回到10年前的價格了,那么我們如何在今后煤炭系統開發、系統管理、頂層設計方面做好工作,使煤炭資源企業能夠可持續發展,這是我們今后認真深思的問題。以后有機會請宋院士作專題報告,感謝宋院士。
第二位發言的是布洛克機械技術公司的彭亞雯女士。她現任布洛克機械技術有限公司銷售經理,主要負責中國西部多個行業布洛克設備的銷售,著重地下機器人的推廣和應用工作。
彭亞雯:今天很高興跟大家分享我們公司的一款多功能機器人。我們能夠感受到礦山設備有幾個特點是大家比較關注的,首先是安全,其次是需要這個設備的故障率非常低,還有就是高效。可能的情況下,所有的礦山都希望有一個設備可以實現非常多的功能,就是一技多用。正好現在有一款這樣的設備可以達到這些的目標,就是瑞典布洛克生產的多功能機器人。
我先介紹一下布洛克公司。這個小人是布洛克公司的形象代言人,他是北歐神話中的一個神,因為他的個頭非常非常小,但是力量去卻很大,是非常給上帝打造寶劍的。Brokk設備的特點是機身小巧,力量強大,政府和他的特點。
公司位于瑞典北部,離首都900到公里,距離北極圈350公里。布洛克公司是世界上唯一生產工業拆除機器人的廠家,全球雇員280人,中國有10個人負責銷售。這個公司的年銷售在6億SEK,還是很賺錢的,一年400多臺,相當于平均一天有一臺設備出廠。
布洛克公司是1982年正式成立的,到現在為止已經有32年的歷史,產品銷售網絡已經遍布了全球50多個國家。
這是我們布洛克公司的架構,最上面是BrokkAB,下面有美國的公司。其實有一個BrickingSolutions這是跟水泥相關的企業。新加坡是我們布洛克的亞太中心,我們現在有10個分公司,有意大利、法國、中國北京都有我們的分公司。
這是Brokk主要的應用領域,涉及的領域比較廣泛。首先在冶金行業,多金屬的冶金,銅鉛鋅的冶煉,還有礦山隧道和建筑施工、水泥工業。現在中國所有的水泥企業都用我們的設備來拆水泥窯。還有應急救援,我們的總后二炮就有很多我們的設備在做。核工業,福島核泄漏的時候我們有四臺設備在工作。
我們的設備特點,非常小,跟大家坐的椅子差不多重,半噸重,但是力量非常大,相當于4個人手持風鎬同時工作。
這是設備在礦山的主要應用,大家希望達到安全、高效、故障率低、盡可能達到一技多能。因為Brokk可以更換不同的工具頭,所以可以實現很多的作業。大家可以看到,首先可以用它破碎,破大塊、二次破碎、撬毛,如果換成挖斗,還可以挖礦、清理排水溝。換成金屬剪,可以剪錨索。功能非常多,后面詳細給大家講一下。
先看一下設備,這個設備長得不是很討巧。我最早做設備的時候,有人一見說“你這不是挖機嗎?”這個設備是一個三臂結構,模擬人手,跟人手一樣靈活,最高可以打過自己的頭頂。為什么這個設備安全呢?人機分離,人自始至終是在非常安全的位置操作這個設備的。在工作的時候它有4條支腿,可以維持平衡,行走靠的是履帶。操作工僅僅需要腰上掛一個5斤重的遙控器,可以完成設備所有的工作,包括更換工具頭。因為設備上半身可以360度旋轉,無死角,指哪打哪。
這是Brokk可以配的很多工具頭,這只是其中的一部分最常用的,像液壓鉗、抓取器、挖斗等等。
這是剛才我說到一技多能,Brokk如果前面配一個沖擊錘,可以看到,下面所做的很多工作利用沖擊錘就可以完成,比如說巷道整修、平路,有很多重型車壓過,道路不平,就可以用Brokk加一個沖擊錘,把路打平。如果在巷道里面挖一個洞室也可以用這個設備。還有掘進,小巷道的掘進它是獨一無二的。這是豎井的掘進,還是用的沖擊錘,我們在外蒙有兩臺設備。
二次破碎有兩種方式,一種是移動破碎,利用下面的行走系統,大塊在哪兒自己開過去破碎,或者是把設備固井在溜井的邊上使用。
撬毛,這個設備因為360度無死角,可以代替人工,使人處于非常安全的位置。
下面換成金屬剪了,就畝以用它來剪錨索。可以看到它的工作的角度。
這個換成挖斗了,可以扒殘礦,有一些非常希望狹小危險的環境,可以把它派過去,非常安全,效果非常好。
這個設備可以接鉆,接上鉆以后可以輔助鉆爆破孔。大家可以看一下這個圖。
換成鋼梁抓取器可以做輔助支護。現在提到的工作,大家應該不陌生,所有這些工作都是礦山的一些散活。還有噴漿作業,但是這個地方我提醒一下,我所指的前面是代替人手,抱著水泥管子做噴漿的工作。水泥攪拌站需要另外再接的。
這只是一部分的應用,剛才講的一技多能,Brokk換不同的工具頭可以實現不同的工作能力,這要根據不同礦山的不同工作需求來定制。
現在看Brokk典型的工作場所,因為這個設備很小,所以窄礦脈、窄巷道或者是空間受限的一些地方,比如金屬礦山的空間非常小,出口口尺寸受限的環境下,以及工作面多,投資多臺設計受限制的情況下,以及工期緊張的情況下。Brokk400D的設備相當于20噸挖機的力量,力量非常大。
所有的礦山對安全的要求非常嚴,用了Brokk設備,首先解決了安全的問題。我們的操作工自始至終是在一個非常安全的位置作業。
這是我們的一些業績,很多大型的金礦,像金礦山、夏甸金礦、山東黃金、資金礦業,還有新疆伽師銅輝礦業、凡口鉛鋅礦。
Brokk400D是我們在礦山應用比較廣泛的設備,加了“D”是柴油設備。這個設備的高度只有1米9,最小寬度只有1米6。我們想象一下20噸的挖機該是多么大的龐然大物,但是它非常小,而且工作能力非常強。
而且我們的故障率低,從幾方面剛才已經講了設備的多能性。現在給大家說一下,我們的三名售后工程師,干全國的幾百套設備,每年還有新設備的交機,一臺設備差不多要1周的時間,還有休息的時間,如果設備故障率非常高的話,我想用30個售后工程師都忙不完,可見我們的設備安全系數非常高,非常可靠。
我這里有段錄像,給大家放一下。這是在法國的一個礦山,大家看到設備更換工具頭有幾個比較高效的活,一個輔助支護,一個二次破碎,還有一個是換上噴漿器進行噴漿。大家看到操作工就拿著一個遙控器。更換工具頭,所有的工作都可以在遙控器上完成。井水作業,設備更換工具頭是一個非常繁重的工作。我們在設備交接的時候,我說我們的更換工具頭非常便捷,只需要2分鐘,他們領導不相信,后來他們的操作工花了5分鐘給他看了,非常高效。這是一個鋼梁抓取器,輔助支護的。Brokk可以模擬人手,工作的時候有輕有重,就看要達到什么樣的工作狀態。
謝謝大家!
主持人:謝謝彭小姐。我們在座的都是從事礦山資源開發的,我們國家今后的礦山,從傳統礦山到數字礦山,下一步就要建設智能礦山,甚至智慧礦山。我們的資源怎么能夠高效、安全、綠色地開發是永恒的主題。Brokk更好給我們提供了高效、多功能的機器人,進行二次破碎也好,支護也好,都是很高效的工具。我提個建議,如果這種機器能自主行走,真正像人一樣自主行走,再進行智能的工作,可能對我們建設無人礦山會提供一個更加有利工具。讓我們再次以熱烈的掌聲感謝彭經理為我們做精彩的報告。
下面要介紹的是安期生公司的黃有文(音)副總。安期生從一個校辦企業發展成一個民營企業,現在正在籌備上市。這個公司一直從事以下無軌設備的開發,包括汽車、飛機牽引車等等,這幾年取得了驕人的業績,國內外有1000多臺套的設備在應用。
黃先生:各位領導,各位來賓,我在這里跟大家交流一個題目是新形勢下如何提升井下無軌設備的工作效率。為什么今天講這個題目呢?簡單劃分三個階段,從上世紀80年代到21世紀初,這是我們國家對無軌設備的引進、模范階段。到了2005年中國礦業取得了很大的發展,到2012、2013年左右,這是自主快速發展期。2013到現在,隨著國際、國內礦產品價格一直在下行,無軌設備面臨著新的選擇。正因為礦產品價格下行,所以如何提升無軌設備的效率顯得尤為重要。
中國的無軌設備面臨著幾個課題,對我們生產廠家來說,對礦山業主來說,也都面臨著這樣的問題。第一個是礦產品的價格在不斷往下走,隨著人工成本、投資規模擴大,這是一個矛盾,就是如何處理矛盾。再一個,有很多礦山已經開始使用無軌設備,如何包括它有很高的生產效率,這也是一個很大的課題。再一個就是設備如何在維護保養方面有比較好的完好率,這也是一個設備管理的新課題。再就是中國無軌設備核心的零部件大部分是進口,這樣的話備件儲備和運行成本也是大家關注的問題。
在國內大家對無軌設備存在兩個共識:一個是覺得無軌設備的生產效率是比較高的,大部分人都接受這個觀點;還有一個觀點,大家有一種看法,認為無軌設備的采礦成本相對裝載機、地面用的卡車,就是非專業的無軌設備來講,包括農用車在井下作業,用這些東西的成本比用無軌設備低。因為各個礦山情況不同,不敢說這個觀點不對,但是這是一個很真實的例子。一個磷礦的生產成本和出產量,這是干什么用的?購買鏟用機打的報告,做的一個申請表,這是一部分。這絕對是原始數據,連錯別字都沒改。一個是人工出礦,一個是鏟鏟運機出礦,一個是裝載機。機械是人工的10倍,鏟運機和50裝載機的產量是相同的,后面也做了解釋,很有意思,人工出礦肯定是能挑最好的礦出,但是成本高,現在在井下干苦力活的人很難找到了。再一個,鏟運機和裝載機做了比較,鏟運機的一次性投入比較大,這是國內無軌設備面臨比較大的問題,但優點很多,因為是井下無軌設備,各種礦井適用,安全系數高,使用周期長。他們預計這個設備能用10年。用裝載機的一次性投入肯定比較小,相對來說比較便宜,但是適用于大礦井,他們自己改裝了,所以安全系數、污染等各方面跟鏟運機沒法比。而且裝載機在井下只能工作兩年,而且污染很嚴重。這是一個國營礦產,職業病還是很受重視的。
我不是要糾正無軌設備最好,各個礦有各個礦的實際情況,根據自己的情況來決定使用無軌設備的種類和成本。
在設備管理上,特別是一些民營礦山在設備管理上存在誤區,抱怨柴油發動機故障居高不下,輪胎成本增高,液壓系統故障不斷。其實很多故障都是可以預防和控制的。我們國家在設備管理方式上往往是比較粗放的,很多礦山不愿意用好的發動機油,不用正牌的三濾,造成發動機故障居高不下,往往是省了一下小錢,有些要求原廠的濾芯,他用替代貨,造成故障居高不下,往往是省了小錢丟了大錢。輪胎也是,很多礦山抱怨輪胎成本很高,不愿意花一點點時間好好清理巷道,造成輪胎的磨損。再有液壓系統,很多不按規定加油。再有液壓容易造成污染,管理水平不高,粗放的管理方式跟不上生產要求。無形當中設備的成本就提升了。
第三個跟大家匯報的是如何提升無軌設備的生產效率。這里有三個建議:第一個是采用先進的無軌采礦工藝,第二個是提升設備的管理水平,第三是規模化開采。
給大家介紹一個很典型的案例,在河北張家口有一個蔡家營鉛鋅礦,現在控股方的是澳大利亞。這是一個非常典型的無軌采礦工藝,整個礦只有一個運輸斜井和斜坡道,所有的礦石、礦渣都用安期生的4臺3立方鏟運機和12輛15噸卡車出礦、出渣。澳大利亞在礦山的管理是比較先進的,設備的完好率是出車指標保持在95%以上,運行非常健康。當時鉛鋅價格好的時候,年產量在70萬噸,現在價格不好了,他想在中國規模化,通過擴產提升利潤空間。因為采用無軌采礦工藝,從70萬噸上升到120萬噸,用了短短一年的時間。這就是先進的采礦工藝對提升出礦效率是至關重要的。
第二就是提升設備的管理水平。中國的礦山現狀在設備管理這一塊都是事后性的設備管理。國內比較好的汽車行業一般都使用預防性的設備管理理念,全面的設備管理,在設備出問題之前把各種各樣的因素都考慮得很完善,這樣減少設備出問題的概率,即使設備出了問題也能夠得到很快的處理。對整個礦山來說,設備管理上有一個理念上的轉變,不能設備出了問題抱怨備件供應不上,這樣的話影響生產。
有一個案例,就是崇禮紫金,設備完好率在90%以上,在山東黃金集團這些大的集團公司利潤出現虧損的情況下,他們仍然有很好的利潤空間,這跟設備完好率有很大的管理。
下面給大家介紹高效采礦,地下規模化開采肯定是我們國家采礦發展的趨勢,從2002年到2010年的發展趨勢,包括露天礦山也好,地下礦山也好,特別是地下礦山規范化開采都是一個很大的趨勢。
高效開采的關鍵環節主要是鏟裝和運輸。這兩個環節也是絕對高效的很關鍵的兩個因素。鏟裝用鏟運機,運輸用井下礦用卡車。
安期生是國內成長型比較好的公司,我們的產品系列是國內最全的,包括內燃鏟運機、電動鏟運機、礦用卡車、防爆、服務車系列等。
這是20噸卡車和4立方鏟運機配套的方案。這是10個立方鏟運機與20噸運礦卡車的主要技術參數。理論上一個小時2個立方的生產能力是38噸,3個立方是60噸,4個立方是82噸。
這是根據不同的型號,礦運卡車和不同型號的鏟運機配套使用的生產能力分析。在沒有坡度的情況下,生產能力接近100噸/小時,3立方和12噸卡車,可以看得出來,用中型和鏟運機和中型卡車配套的產能比較高。中大型的鏟運機和中大型的礦運卡車配套,生產能力大幅度提升。
這是200萬噸的礦山設計的配套方案。這是300萬噸的礦山設計配套方案。
鏟運機和礦運卡車的配套使用在采礦工藝設計好的話,可以為高效采礦打下一個良好的技術。
主持人:因為今天的論壇是高效的采礦技術,實際上我們國家采礦的工藝跟國外比不落后,甚至有很多都是領先的,但是配套的高效采礦裝備跟國外還是有很差距的。安期生公司正好給我們提供了這樣的無軌采訪裝備。今天黃總的報告從各種設備的開發、管理,以及無軌采礦工藝的匹配等方面給我們做了很好的報告,我們以熱烈的掌聲感謝他。
第一節最后一位發言的是河北宏遠液壓機械有限公司的王寶珊經理,大家歡迎!
王寶珊:各位專家,大家好,今天我與大家分享的題目是國產采礦臺車的應用及發展。
針對臺車存在的問題,我們公司自主研發了一款CYTC89Y全自動遙控液壓采礦臺車。CYTC89Y是礦山利用?的重要設備,該車具有前輔(音)20度,后仰80度的,鉆孔的精度比較高。這款臺車配備了機器手、自動換桿裝置、出桿器,最大的鉆孔深度可達30米,這是我們的優點。
CYTC89Y采礦臺車在整機性能方面在進口機器相比有較高的市場競爭力,重要表現在以下幾個方面:一個是我們專業搞液壓。作為采礦臺車的核心部件,它的性能關系到整臺臺車的質量。CYTC89Y臺車采用我們自主研發技術,我們獲得國家三項專利以及多項實用型新型專利。這是HYKD系列的液壓鑿巖機。
下面我簡單介紹一下專業的產品。2005年河北省液壓鑿巖技術中心、河北宏遠公司、北京科技大學聯合調研,礦山行業以及冶金行業的液壓鑿巖機的市場,發現礦山行業對全液壓采礦臺車的需求越來越大,但是作為臺車的核心部件——液壓鑿巖機性能尚不過關,質量不太穩定。通過這次調研,他們發現國產液壓鑿巖機存在以下幾點不足。這是我們的三項發明專利。第一點不足,單次沖擊功小。第二點是沖擊頻率低。第三點是質量穩定性差。第四是其他設計問題。
針對以上問題,三家機構決定聯合研發新型的液壓鑿巖機,也就是臺車的核心部件。經過幾年的技術攻關、工藝改進,終于定型為HYKD系列的液壓鑿巖機。下面是一些參數,大家可以看一下。
第一個是單次沖擊功,是指活塞單次沖擊的能量。國內大多數液壓鑿巖機單次沖擊功在250J左右,但是我們的設備在425J。這是我們單位的數控加工車間,還有恒溫裝配車間。
再看一下沖擊頻率,是指鑿巖機在單位時間內的沖擊次數。沖擊頻率越高,成孔內壁質量越高。第一次沖擊應力尚未完全散發的情況,第二次沖擊已經產生。高頻率的鑿巖機在打進巖石的一個點上,沖擊頻率越高,應力集中,越容易破碎巖石,形成的孔更直,內壁更光滑。頻率越高,應力集中,效率就會成倍提高。
《中國冶金報》和《武鋼工人報》曾經報道過我們公司。《中國冶金報》是2012年出來的報告,HYKD目前已全部覆蓋國內大型高端市場。現在在太鋼、武鋼、鞍鋼3000以上高爐幾乎全部用我們的液壓鑿巖機。最近在上海湛江新建的兩座國內最先進的高爐,經過我們跟國外TMT參加招標比價,最終選用了我們的設備HYKD500鑿巖機。
再說一下在礦山行業,HYKD400液壓鑿巖機沖擊頻率的實測50-65赫茲。這樣既節約了能源,又提高了效率,開孔的直線度和內孔的光滑性和致密性都非常好。
       重點介紹一下我們單位的專業產品。整臺臺車的第二個優點就是采用了自動換桿裝置。臺車的總體效率不僅僅取決于鑿巖機的效率,還取決于換鉆桿的效率。CYTC89Y采用先進的工業PLC控制換桿,降低設備的故障率,保證的安全生產。再一個介紹一下第三個優點,CYTC89Y采用無線遙控操作。我們用工業的PLC代替傳統的方式,這樣工作更加便捷,降低了勞動強度,提高了工作效率,從而保證了安全生產。CYTC89Y采礦臺車工業地方是165米,巖石硬度是f13,打100米的孔需要消耗0.33個鉆頭,這就是我們高頻鑿巖機的優勢。我們公司CYTC89Y采礦臺車立足于高端采礦市場。主機用我們自主研發并獲國家多項專利的液壓鑿巖機,其余的配置都采用國際知名品牌,液壓泵、液壓閥都采用BoschRexroth,輪胎是米其林的,都是比較知名的品牌。CYTC89Y在河北礦業集團的石人溝鐵礦現場使用,這是一個現場使用的分析報告。從報告來看,也是體現剛才我講的三個優點,一個是高頻率的鑿巖機,一個是配備了防卡鉗裝置,還有無線遙控,在井下任意位置操作,方便、快捷,保證了人員的安全。
再看一下中央4臺也專題報道我們這款產品。[播放視頻]
這是石人溝鐵礦現場工作的視頻,跟大家分享一下。謝謝大家!
主持人:王總把采礦的臺車,包括主體裝備鑿巖機跟國內外的情況進行了對比。我覺得這種復雜的裝備尤其是液壓鑿巖機,除了沖擊功、沖擊頻率之外,鑿巖的動態特性,包括防卡鉗裝置等等還是非常復雜的,因為不同的礦要求不同的性能。我們有這樣高效的國產化的裝備也是可喜可賀的事,希望您的裝備在全國的礦山進行應用,提高裝備的可靠性,這是無軌設備行業需要做的工作。感謝王總做的精彩的報告。
按照組委會的安排還有一個互動的環節,四位報告發言人發言完,完全是因為時間的關系,如果時間允許,每位發言完了以后互動總好,現在由于時間關系就提兩個問題,在座的各位踴躍發言,只有兩個問題的時間,然后安排茶歇,休息完進入第二個環節。
提問:剛才王總說的地下開采時是任何情況下都可以還是只在平動環境下可以?
王寶珊:任何都可以,斜井也行。
 提問:我想問一下,布洛克多功能井下機械非常好,今后如果能夠實現自主行走的功能,可能真正向著無人采礦更進一步,不知道你們有沒有這種想法?瑞典在智能化裝備開發方面比較早,比較領先,從您從事這方面的工作以來,再有多長時間,10年還是10年,能夠真正實現無人開采?
 布洛克代表:我簡單回答一下這個問題。布洛克的多功能機器人的礦山應用是一個部分,實際上最主要的是做破拆用的,用在礦山就是因為布洛克離著世界上最大的鐵礦最近,離著銅礦也很近,所以把這個設備引入使用。機器人的使用是遙控作業,人不在上面,前面像人手一樣,可以實現不同的功能。真正智能化采礦設備的開發,瑞典集中在另外一家公司在搞,幾年以前我去過,他們在做無人駕駛的鏟運機、無人駕駛的臺車,都在井上的控制室里,靠視頻監控。多功能、可遙控是布洛克的一個特點。
主持人:第二個環節的論壇繼續開始。第二個環節有四位發言人,請大家做好準備。首先有請北京礦冶研究總院的張達博士演講。他承擔的國家科研項目有11項,包括國家的863項目等,擁有發明專利8項,發表論文20余篇,研究方向主要是礦山的高新技術、安全監測和智能采礦。下面歡迎他給我們作報告。
張達:非常感謝各位專家。今天很榮幸參加這個會議,上午聽到了宋院士講到礦山的智能化。我們在成都的會上也一起溝通過這個事情。今天我想關于礦山智能化這方面的進展跟大家做一下溝通。
我們承擔了一個智能采礦的863項目,在框架內我們更關注于將智能采礦的某項應用,今天我想就三維激光掃描就采礦爆破應用與大家進行交流。從如下六個方面:第一是為什么要進行智能化的采礦爆破,以及怎么來進行,今天講完之后大家可以有更清晰的概念。
          傳統的采礦爆破里屬于開環的。我們要進行礦山爆破的設計,用三維、三維出圖紙進行鉆孔,然后裝藥,然后爆破。目前不清楚有沒有欠爆、過爆的情況,多數屬于人工操作,安全性不高,另外好的礦藏開采差不多了,這就要求自動化的程度越來越高。同時從高效管理的角度來說,我們希望有一套更加智能、更加完善的管理體系。同時降本高效。在這樣的情況下,我們研發了一個三維激光掃描。這是“十一五”重點863項目的成果。通過這個儀器主要是形成了三維空間獲取的工具,在農業、環保、考古等行業也有應用。在礦山的應用目前屬于起步階段,特別是國內的礦山應用。
         它有很多方面可以使用。第一是智能采礦和數字礦山,這里有很多三維的模型,需要一個好的數據接入條件,需要后期的匹配、計算、設計,那么對模型的精度有了更高的要求。它的優點是不需要光照,第二對粉塵的穿透很強,第三是距離優勢。這樣形成了一個很好的應用條件。這是對于尾礦庫的三維掃描,幾分鐘就可以形成三維實體。
         對于工程巷道的驗收,傳統的形式只能對于局部的點來,很多還是根據經驗值,另外有很多安全隱患,很多區域不方便進入,通過掃描儀可以和巷道模型放在一起匹配,很快知道它是否達標。
對于露天礦,通過激光掃描也可以把它的形態以及形態變化率統計出來,對于監測來說,如果只進行點監測的重點不強,監測的地方沒有發生垮塌事件,但是旁邊發生了。
對于爆破效果的分析評價,本次匯報的題目主要與這個相關,才采礦爆破里有很多的相關理念,其中一個是將我們設計的模型與實際采礦的模型進行比對,這樣就知道過爆和欠爆,對指導有很好的價值。
目前奧地利的RIEGL是名氣比較大的。
          我們“十一五”啟動了一個863的重點項目,目前這個儀器已經在銷售。我們針對這個儀器怎么做工作呢?它是一個軟件平臺,四部分形成一個Work Flow。特別是爆破設計,第一步通過BLSS進行爆破區域的模型,把它掃出來,之后在三維軟件里形成三維模型,在這個形狀技術上進行鉆孔,在面上畫鉆孔,設計之后交給鉆機進行智能化作業。這個鉆機有可能是傳統的,也可能是863項目正在研制的無人化操作的鉆機。之后需要一個反饋,原來是開環,大直徑深孔,很有可能形成偏差,如果按預想的設計去裝藥,可能造成大塊率過高或者是其他的情況。我們通過反饋獲取實際鉆得的鉆孔情況,很有價值。通過這個設計主要獲取,一個是鉆孔的時候打出一束激光,指導鉆機定位,在哪打?和設計的一樣。第二步進行炮孔定位的監測,這有個孔,通過激光打到那個孔,直接反饋出來三維坐標。BDMS是一個鉆孔內部信息獲取,可以直接把孔深、孔的軌跡,以及是盲孔還是開放孔,以及孔的朝向全都高速測量出來。通過三個硬件設備以及一個軟件平臺的結合,就可以把真實作業的結果反饋上來,在這個軟件平臺上可以對它比對,對于裝藥可以進行優化,最終使采礦爆破效果更加。智能化落地生根,這是具體應用的情況。
        三個設備、一個軟件,跟大家匯報一下。BLSS是一個激光掃描儀,這是掃描頭的具體結構。剛才布洛克講了,這是一個機器人,激光掃描儀實際上也類似于一個機器人,兩個軸的旋轉,加上內部姿態檢測。
        針對礦用的采礦爆破需求,我們做了很多功能上的優化和特殊考慮。比如說這張圖上顯示的,在井下使用的時候很難將激光掃描儀放到合適的物質上去,這時候我們通過延長桿把它放到一個可見的空間里。如果掃描距離遠,空間點就會稀疏,如果過近就會過采樣,在長的巷道里可能點也很少,有些地方我們需要控制來進行距離。
         這是我們實際掃描井下空間的情況。在使用分辨率增強技術之后,點勻更大,更適合于實際應用。第一它是輕質的,第二不需要恐懼連接,第三允許它的柔性。激光掃描儀在使用過程中,如果不好進入,延長桿不好進入,儀器對于剛性要求太高可能很難實現,我們現在允許延長桿類似于釣魚桿一樣晃。在激光掃描儀的后面有一個激光點,它可以代表光軸的形象,后面的靶標接收到它,引入到測量系統中來,就可以把掃描的坐標影射進去。
        這個軟件實際上是以點勻數據為中心的,對于礦山智能化的優化以及以空間結構為主的采礦設計,其中一個大的模塊就是爆破設計模塊。把點變成3D模型進行渲染,因為井下存在遮擋,因為我們還支持拼接和數據融合。
        有時候井下有一個礦柱去遮擋,如果掃描之后直接做爆破就有多異性,這種情況下必須識別哪些數據是可靠的、哪些數據不可靠,因此有一個盲區的識別功能,通過軟件的分析給出一系列紅色的點,這些點標記了這里可能有潛在的風險,這些點可能不可靠,我們可以進行針對性的掃描。
這是相關的一些發明專利和軟件著作權,現在我們在歐洲也可以進行銷售。同時通過中國計量科學院進行了認證和檢驗。
第二個設備叫BDPS,主要是進行井下快速高精度的空間實體的掃描。還有這樣的一些需求,想知道具體點的坐標,這時需要一個更高效的設備,有了這個,它是一個手持設備,也可以放在三腳架上。它可以作為補充,哪些地方不方便進入,人可以拿著設備去掃,可以去刷刷點點,在空間軟件上把這部分的點勻補出來。
它可以通過井下的參考點算出自己的姿態,然后進行任何區域的掃描,一個參考點就可以,進行羅盤進行姿態的調整。
下一個設備叫BDMS,它是一個孔內部的獲取裝備,實際上它是多截的,目前這截是基本功能,主要是實現鉆孔深度的測量,還有軌跡的朝向,以及姿態。特別是大直徑深孔,可以把整個軌跡獲取出來。
這是實際獲取的一個鉆孔的軌跡圖,可以在三維空間里形成。
這是一個銅礦進行實驗的場景,把儀器放在鉆孔里,后期通過電控的方式放線。在下放的過程中把鉆孔的傾斜、朝向信息在軟件上直接體現出來。
有了三個裝備之后,把它綜合在一個軟件上,先進行爆破設計,之后把數據動態采到一個軟件里進行優化。
對于整個炸藥的火工材料有一個統一管理的信息系統,這跟設計軟件平臺相結合,形成了一個智能采礦爆破的解決方案。
          從智能采礦爆破到智能采礦,這是我們863主題項目,在搞智能采礦爆破。智能爆破是智能采礦中的一個環節,其他的環節,在地表包括了一個調度室,有一個整體的三維平臺,在這個基礎上我們在井下有五大裝備,包括井下鑿巖臺車、高氣壓的鉆機、下線孔的鑿巖臺車、智能裝藥車。剛才講到了,在智能爆破里,鉆孔之后還有一個爆破的優化,裝藥是一個很重要的環節。我們在進行車輛無人化駕駛的研究,不僅對產鏟車,對機器人等等都一樣,它是一個通用的平臺。下線孔鑿巖之后就有一個炮孔的定位。這個項目明年年底進行驗收。這就是無人化鏟運機的工作情況。地表很多有GDP,井下定位很難,特別對車輛的高精度定位我們也做了很多。謝謝!
         主持人:在座的很多都是搞資源開發的,采礦這塊提到比較多的就是現代的采礦技術,因為我們的主題是高效的采礦技術,實際上也是一個意思。我們可以把搖桿技術、雷達技術等高新技術和傳統的采礦技術進行嫁接,就形成了智能采礦技術。剛才張達博士從智能采礦理念,把人、采礦過程、環境作為一個系統,進行精細化的、動態化的管理。他們的團隊經過多年來的研究形成一些成果,包括三維激光掃描系統,已經全面替代了進口,以前國內基本上都是進口的。他的系統、技術、狀況在我國很多的礦床都進行了應用。感謝張達博士的報告。
         第二位請澳瑞凱采礦服務公司的丁希平發言。丁希平博士是注冊會計師、注冊建造師、高級工程師,從事8年的鐵路隧道工程現場質量管理工作,07年加入澳瑞凱,歷任國內技術服務經理、亞洲區服務經理,現任澳瑞凱北亞區服務主管。歡迎他給我們作報告。
        丁希平:剛才聽了張博士的介紹,如果我們礦山能用到這些技術,我們可以最完美的采礦。澳瑞凱公司是澳大利亞的一家上市公司,主要有三大板塊的業務,包括采礦服務、地下注漿加固,還有化工。澳瑞凱的遍布全國100多個國家,去年生產炸藥390萬噸,和全中國去年的炸藥量400萬頓基本持平,他是全球最大的爆破公司。在天津有地下注漿加固的,在板橋看重了中國的散裝市場,公司放在了江蘇興化。
        我們礦山面臨的挑戰是什么?過去10年從全球GDP來看,從4%降到3%,采礦的黃金十年結束了,進入了黃銅期的十年或者十五年,說法不一樣。大宗商品的價格一直是往下跌的趨勢,尤其是有色金屬、工業金屬一直是下滑的狀態。黃金從差不多2000美元一盎司,到現在1200一盎司,很多礦山都關掉了。鐵礦石是讓我們最傷心的領域,從這個曲線可以看到,價格降低比生產的成本還要低,90美元以下,估計持續幾年中國很多的礦山都要關張了。對于公司來說,市場控制不了,是無形的手來控制的,但是我們可以降低綜合成本,提高產量,實現公司的利潤。今天我的時間非常有限,主要介紹地下礦散裝炸藥技術及裝備。這項技術在中國還是處于初步階段。一個案例就是在香港的區域,我們基本上把所有散裝的技術走推到了香港,有很多年的應用。對于香港來說,我們都很清楚,一個彈丸之地,修地鐵會影響到很多的人。??做了導坑(音)之后再做二次爆破設計,鉆完孔之后二次爆破,浪費了很多成本,同樣的事情做了兩遍,如果做了一遍,是不是成本可以減半?這個是地下小型裝藥設備。??我們有24臺設備在香港工作。
        這是一項比較陌生的技術,給大家一個感性的認識。它介紹的是地下礦的掘進,從地表的儲存站開始,進入地下,可以看到現場的施工裝在臺車上,前面有一個吊籃,一個人站在吊籃里操作,鉆爆隊伍前面只有一個人,當然還有一個輔助的工作人員。因為人員很靠近,所以人機操作非常舒服,可視性非常好。可以看到一個人的操作非常快,可以一分鐘裝15公斤的炸藥,裝起來非常的快,全是散裝,我可以在現場調整炸藥的配方,可以配置低密度的炸藥,可以提高體結構的安全,破壞少,減少了后面支護的成本,雖然它不是一個永久的建筑,但還是用幾年的。可以控制它能量的分配,對于能量可以進行調整、分配。
         這一個人下來裝中間的這一塊,中間這塊需要很大的能量,裝的就是高密度炸藥,人員可以遙控,因為可視性非常好,可以觀察發生了什么事情。一個裝藥,一個連線,所有都是精確計量,可以精確裝藥。一個裝藥的,一個輔助人員,一個開車的,一個班只有3個人,非常高的提高效率。多長時間呢?22分鐘。意味著3個人工作8小時可以裝16排炮,效力非常高。
        我們還可以做到更完美,我們把這項技術用到了香港。從炸藥本身來說,可以控制它、可以分配它。裝藥的過程非常簡單,半孔裝藥就可以,也可以裝糨糊狀、果凍狀的藥,我們可以10個人替代300個人,大家提高了效率,保證安全。
這個設備非常好移動,可以裝到小型設備上,一臺或者兩臺,可以裝在皮卡車上,它就是1米見方,1噸重的設備,非常方便可以進行移動,設備能到的地方這個設備都可以到。
        它的安全性在哪呢?在所有過程中你看不到炸藥,硝酸銨融于水沒有敏感度,可以在公路上運輸,中間的過程中沒有任何攪拌,都是原材料,只有進入孔里才是炸藥,所以非常安全。作為一個技術主管,至少你晚上可以睡著覺了,不用擔心安全事故的發生。
         對于炸藥能量的控制就夠了嗎?炸藥的主管是什么?就是這個雷管,它是能量分配地方。炸藥可以調整密度,可以調整不同地方的裝藥量,那么如何提高時間的進度?這種雷管是隧道專用的,段數多,普通的只有10段,我們這個14-15段。我們觀察一下在高速攝影的情況下是什么樣的,第二個現象它會易發生強大的破碎,第二為了保證空間擴大,一次一次往外推。
如果做得不好,這個巖石沒有推出去就被擠死掉了,會發生什么情況?里面堵死了。這項技術給你的隱患是什么?振動大,沒有釋放出去,第二浪費,所有的成本都浪費在這里面。對于好的爆破,10段是目前市場上的水平。這種情況可能還是不夠,10段,15段還不夠,香港大斷面的時候確實不夠,還有36段的,像香港,可以和電子雷管相媲美。
還有不夠的地方,需要更完美的單方爆破,我們的軟件可以和所有主流的鉆機匹配。這項技術對產品的安全要求非常高,如果出了什么問題我可不擔任何責任,除非用的是澳瑞凱的雷管。可以適用于這種小的斷面,可以看到雙層爆破。
澳瑞凱公司給大家提供最好的服務,謝謝!
         主持人:澳瑞凱是全球范圍內采礦爆破服務方面享有盛譽。剛才丁博士對澳瑞凱的關鍵技術、裝備以及服務做了詳細的介紹。我也希望澳瑞凱公司在中國的資源開發方面能夠提供這樣高效、快捷的技術和裝備。感謝丁博士的報告,謝謝!
        主持人:第三位發言的是廣州宏大爆破股份有限公司崔曉榮先生。崔曉榮博士的專業是工程力學,高級爆破工程師,廣州宏大爆破有限公司副總工程師兼研發總監,主要從事露天采礦技術、現代爆破技術和安全方面的工作。下面請他做報告,大家歡迎!
       崔曉榮:各位領導,各位專家,中午好!宏大爆破顧名思義,給大家的第一感覺是城市控制爆破,拆樓、拆房子,實際上宏大經過近30年的發展,已經從一家單純的爆破施工企業發展為礦業一體化方案解決服務商。所謂礦業一體化解決服務商,就是我們除了提供全礦山生命周期的工程服務,還提供可研、投資、融資等等方面的服務,因為宏大擁有一個上市平臺,所以我們提出礦業一體化本質就是做礦業管家。所謂礦業管家就是做專業化、全能型的礦業管家。傳統的礦業管家只是想著為礦主做好活,但是宏大提出來還要做全能型的礦業管家,也就是一體化服務商,主動分擔礦主的煩惱,提供貼心的服務,我們不甘心只做一個墨守陳規的打工仔。
        宏大擁有核心技術,在安全、質量、進度等方面都有競爭優勢。我們獲得國家國家進步獎。因為我們有核心技術,所以質量、安全等等方面有相對的比較優勢,同時我有強大的后盾,因為集團下面有各個專業的分子公司。因為全能化,所以我們要做礦主的貼心管家,主動為礦主分擔煩惱,這是在礦業低迷時期提出來的商業模式。
       我們分擔礦主的煩惱主要是三個方面:第一個是方面是安全生產壓力。因為宏大是一個專業化的爆破公司,有爆破、有炸藥、有軍工,國家說的8個高風險行業,我們涉及了5個,靠這么多年的發展,對安全、對技術的追求,能做得更好,有安全保障。例如我們和鞍鋼的合作就是這樣,鞍鋼把炸藥爆破給我們,因為他們認為是不可控的,而宏大認為是我們最可控制的,是最我們最核心的地方。
         第二我們能解決礦山人員壓力的煩惱,為什么呢?假如新開一個礦山,可能覺得你缺人,包括技術的人和管理的人,而宏大包括公司作為礦業服務管家可以迅速幫你組織技術和管理的人才。管家就是提供管理和技術的,不僅僅提供技術的人才。假如你是一個老的礦山,隨著機械、設備的進步,人員富余了怎么辦?我們也能解決,對于施工方來說,年齡大、有經驗的人可以調到另外的工地里,他就是有經驗的工程師。人員的包袱,多人也好,缺人也好,我們可以通過全國各地的工地進行重新配置,我們能解決礦主人員的煩惱。
         第三,宏大以采礦為己任,除了有人的煩惱,有技術管理的煩惱,可能還有資金的煩惱,因為沒錢去搞礦建。宏大有一個優勢,它是一個上市的平臺,可以融資。我們在廣州各種投資基金比較多,可以幫你們引進戰略基金,不僅僅做打工仔,幫你做好工程,還做好管家,幫你融資。宏大有技術,對礦主來說,有人幫你把錢融入這個礦山,把死的礦山變活,這是雙贏的。我只賺兩個錢,第一,我做工程的,賺打工的錢,做管家的錢。另外礦業資源掙的錢還是你礦主的,你原來是死礦山,現在變活了,賺錢了。我們要解決礦主一系列的煩惱。宏大的實力就是靠核心技術和集團化的分子公司共同實現的。
下面我通過三個案例來介紹宏大怎么實現“我創你贏”的?比如在海南三亞有一個工程,很好地說明了通過爆破的核心技術兩實現“我創你贏”。對石頭有十幾種規格的要求,原來投標的公司爆破技術不過硬,可是對石頭的規格要求多,量又大,大小混在一起,要一個一個挑。宏大通過技術和管理的措施,不再一塊塊挑石頭,而是流水作業生產,最終用他們2/3的成本、5倍的效率,把原來拖了8個月的國防工期給趕回來了。宏大以后成為海軍的伙伴。葫蘆島也好,青島也好,只要涉及到爆破的任務都交給我們了,我們給他們省了1/3錢,趕了8個月的工期,要不然他們要撤職的。我們沒有說做得更好而要更多的錢,我們只做技術的錢和優化的錢,當然我們也沒少賺。
          第二個,除了核心技術,我們還可以通過施工方案的優化來實現“我創你贏”。宏大這么一個施工企業,通過國內的科研院所、設計院,礦主交一個工程給我,我要想著什么?怎么樣進行優化,讓礦主的資金投資越少、建礦越快。河南武鋼為例,我們通過合同采礦的模式,為什么呢?合同采礦通過高強度流水作業把基建期從2年縮短到5個月,而且不用買設備了,我們宏大直接調設備,他們不用培訓人了,因為我們直接有技術管理人員。在采礦的過程中,我們通過開采工藝,通過內排等優化工藝,又降低了采礦成本。通過方案的優化,他可以減少基建期,減少設備投資、人員投資,在采礦過程中把成本降下來。宏大利用這種技術優化采礦方案,為業主創造意想不到的收益,這就是我們的理念。“我創你贏”嘛,通過創新為礦主賺更多的錢,當然礦主也不會虧待我們企業。
         第二個案例是通過商業模式的優化。一個礦主要人無人,要技術沒技術。這就體現出宏大的優勢了,沒有技術人員,我有,我一輩子搞施工的,你沒有礦山管理人員,我們也有,他最缺的還有錢,沒錢我可以通過上市平臺幫你融資,進行基建施工。我們和金融機構合作,把這個戰略資源盤活了,基金投資者想去投礦山,不知道投哪個,宏大相當于礦業資金的眼睛,同時還提供擔保,如果你投錯了,你可以優先拿施工款,這樣有就底了,宏大幫我選擇一個有把握的礦產,還有擔保,宏大寧可不拿工程款也要把優先的股權給你,他就放心了。礦主也很放心,認為宏大能把這個礦山管好。同時該給基金公司的給他,宏大是很本份的,就是我創新,讓你贏得意想不到的利潤,我只賺我應得的,你的礦山施工肯定交給我的,我只賺打工仔的錢,其他的資源不要你太多的,你私營老板買這個礦也好,什么也好,這是你的錢,三者一拍即合。三者各賺各的錢,互不干擾,這就是礦業管家的理念。當今形勢下把一個死的礦山盤活的理念。
         我們以礦業管家來提供三星服務。讓礦主省心。省心是什么呢?因為我是專業化的全能型的管家,不要那么復雜,讓礦主放心,他有核心技術,他能保證安全、環保,還要讓他安心,讓他安安穩穩在家里賺錢,宏大讓你掙更多的錢,不是分你的資源。謝謝!
         主持人:現在企業提到最多的就是轉型升級,美國企業都在轉變我們的業務模式,剛才崔博士給我們介紹了廣東宏大在業務轉型,尤其是向著高端服務或者是高端運營方面發展,有很多成功的案例跟我們分享,這種模式也值得思考,這也是跟國際礦業的接軌。宏大相當于職業經理人了。剛才崔博士說了三心,還要讓我們的礦主開心,多多拿到效益。另外我建議,不僅要拿到打工仔的錢,要有后期的運營,從有限的資源利取得更多的效益,包括環境效益,包括安全效益,讓礦主放心。再次感謝崔博士給我們做這么好的報告,謝謝!
還有最后的一個報告,請三川德青科技公司陳益人先生發言。陳益人先生是電氣工程碩士,高級工程師,三川德青科技公司總工程師,湖北省工程泥漿處理技術研究中心主任,2012年獲得勞動模范榮譽稱號,并獲得“十一五”科技工作者獎等榮譽。在基礎工程、環境與資源領域、分離機械產品等領域具有較高的造詣,請陳益人先生做報告。
陳益人:今天我報告的主題是推進尾礦資源化利用,實現循環經濟發展新模式。我代表三川德青來做這個報告。我們公司去年才在武漢的未來科技城新注冊,是一家以環境科技為主導產業的新興公司,隸屬于中國冶金地質總局。經過60年的歷程,中國建國以來探明的礦產資源近80余種,勘查的中型以上的礦床近600個。三川德青作為中國冶金地質總局下屬的全資子公司,力求在尾礦的綜合治理和資源化利用方面去開拓新的業績,實現企業的轉型升級。
        我報告分四個部分,第一是尾礦的資源現狀。我們國家的基本情況是礦產種類齊全,單一礦少,伴生礦比較多,礦石組成復雜,難以選冶。再加上技術等方面的原因,導致建國以來在礦產資源的利用和回收方面嚴重不足。到目前為止,尾礦綜合利用率非常低,只有7%,進而導致對環境的破壞,大家在很多的報道中都看到過,關于水的污染、土壤的污染、生態環境的破壞、資源浪費問題,因為很多有價元素沒有充分提取,粗放式開采道路損失巨大。另外安全方面隱患巨大,國家安全總局歷次發布的重大事故里面,尾礦潰壩造成的人員和財產損失觸目驚心。
再有,尾礦的資源化利用方面,尾礦實際上是放錯了地方的資源,我們是這么認識的。除了尾礦的再選,包括固化充填等手段,也可以做建材、墻體材料等等。還有一些做農用的肥料、土壤改良劑,近來年已經有相關的成果和案例。
       這是一個尾礦再選的工藝流程。我們涉足到從眾選和尾礦再利用。在土壤改良肥料方面,國內已經有一些案例,我們現在著手于電解錳的利用,在湖南開展研究。另外在充填和綠色礦山復墾方面,結合已有的礦山資源進行不同程度的探索。
下面介紹一些典型工程,重點三個案例。一個是湘西的錳礦和鉛鋅礦的利用,第二個是新疆阿勒泰的案例,第三個是云南大洪山鐵尾礦。
       湘西的花園屬于蒙三角的一角湖南山西花園、四川秀山再加上貴州松濤(音)構成了錳三角區域。但是長期以來錳礦過度開采,一個是大量的尾渣堆積。秀山現存的尾渣有1500萬噸,當地有18家電解錳的廠,國家一旦面貌環境壓力,下達一些文件,要求治理,當地政府沒有更好的技術情況下只好讓它們關停,對當地的經濟有很大的影響,因為當地的基礎設施薄弱,基礎建設比較落后,對礦產依賴非常大。再一個是對生態環境的破壞,還有安全隱患。我們找準了這個話題,組織技術人員進行蒙尾礦綜合利用的研究。包括低品位的??的浮選、深加工和復合材,包括電解錳渣無害化處理等應用。
       這里低品位錳礦的浮選。現在的品位都比較低,開始是21%,現在也就是7%-10%的樣子。很低品位的碳酸錳礦怎么入選?我們跟當地的礦業公司合作,在做這方面的研究,其中核心的技術,一個是磨礦(音)控制技術,還有調整及的配合。通過這些摸索能夠得到最后不低于17%的碳酸錳況晶礦。
       這是電解錳壓力渣比較特殊的案例,我們在當地建了一個中試基地,??添加一些適宜的添加劑,控制煙氣,最后達到二氧化硫制酸。電解錳渣做建材最突出的問題就是如何控制硫酸根的問題,通過兩三年的摸索和專利技術的支持,在中試基地已經滿足了制酸的標準,同時煙氣全部回收利用,包括二氧化錫。電解錳渣經過電解冷卻,最后做成一種建材的混合材,能夠充分激發火山灰活性。添加量可以消納(音)電解錳渣40%,按照國家標準達到30%就可以得到增值稅免稅的支持。
       第二個項目是新疆阿勒泰金尾礦的干排。??需要大量的水。這兩個矛盾我們上了一套高效的干排設備給予解決。利用控嚴(音)分離的專業技術,實際上做這類技術的產家比較多,但是我們一個是高效的分離技術,以及零排放的壓力,很好地結合起來,最后做下來的成本遠低于其他廠家,在很公平的情況下進行投標,我們在內部系統中標,明年4、5月份可以投入使用。
      云南大洪山鐵尾礦安全固化充填項目,我們研制的專業固化劑可以完全媲美當地的礦渣硅酸鹽水泥,而且我們的成本低一半,可以把充填的成本控制在1噸100塊錢以內。這個項目已經完成了中試實驗。
稍微小結一下,尾礦資源核心就是低度開采,產品高度利用,也就是“吃干榨凈”的概念。同時低量排放,現在比較流行的叫“無尾生產”。我們遵循三二二原則,也就是減量、再用和循環。減量首先無害化就是一個基本點。在花園錳鋅循環經濟工藝里面,??電解錳渣從分析來看,以及跟研究成果的分析,它的特性屬于非金屬礦,性狀更接近無機非金屬的材料,因為它有氧化鈣、三氧化鋁、三氧化二鐵、二氧化硅的物質,把它的活性激發以后可以做成很好的混合材料。在循環經濟產業鏈的構想里面,包括??,可以得到高強度的膠凝材料。在整個過程中,我們的技術優勢,一個是剛才介紹的低品位的碳酸錳的浮選。再一個,當地的鉛鋅礦資源豐富,尾礦資源豐富,就地取材,可以做成水泥。
       廢水廢渣的利用已經進入中試小結的階段。保證已有鉛鋅礦的正常生產,已有的尾礦庫已經滿了,已經停產。再加上8萬噸的錳鋅礦,我們可以使當地關停的企業起死回生,實現產業鏈的延伸,把當地選礦到冶煉連起來。最后形成一個40萬噸的錳鋅尾礦綜合利用的生產線。
       這是產業園的基本模型。三川德青原來以設備制造為主,提供冶金裝備的制造商,這兩年在企業的轉型升級過程中,跟德國KW公司和中國中科院巖土所合作,牢牢依靠花園本地的支持,也通過尾礦聯盟的依托,開展對外交流合作,希望能為國家的環境治理和尾礦資源化利用做出自己應有的貢獻。我們的經營模式除了設備咨詢、設備材料提供,我們有一個環境事業部,可以提供EPC工程承包合作。邀請各位武漢未來科技城蒞臨指導。謝謝!
      主持人:安全和環境一直是礦產資源開發的一個永恒主題,尤其是尾礦,剛才陳總介紹了,我國堆存的尾礦有50億噸,可能遠遠不止這個數。我記得原來工程院有一個高端咨詢的項目調查過,還有環保部固體資源廢棄中心統計過,因為有很多小型的、資源數,但這個數會非常龐大。三川德青能對尾礦進行資源化的處理,而且作為主業務,并且有很多成功的案例,做得還是非常好的,尤其把這些處理的技術放在低等 品位尾礦的開發上,這也是國家今后形成循環經濟的發展方向,也能夠減少安全和環保方面的事故。在這方面他們有很多的成果跟我們分享,讓我們再次以掌聲感謝陳總的報告。
      大家有什么問題可以提一下,回答也是盡量簡潔,要想交流下面還有時間。大家有什么問題?
      我先提個問題,你們三川德青主要是搞資源化綜合處理的,包括循環經濟。你們的社會效益肯定很好,有些需要政府的配套支持,你們公司在做這方面業務的時候,最后的經營業績怎么樣?
陳益人:三川德青科技有限公司,去年總局投資30億在武漢未來科技城新注冊的公司,前身是黑旋風工程機械開發有限公司,主要做冶金開發設備的,比如鉆機等等。這些年通過慢慢從地質裝備到水利工程裝備,到基礎工程裝備。
     主持人:這樣吧,今年的業務收入有多少?陳益人:請張總經理介紹一下。
     張經理:今年按照5個億來考慮,到了9月份是4點幾個億,利潤在15%左右。
主持人:相當不錯,祝賀祝賀,能夠達到社會效益的同時能取得這么的經濟效益。大家還有什么問題?沒有問題,我還是請教一下院士,難得有機會跟院士在一起。大家看到鋼鐵是白菜價,回到10年前的價格,煤炭也是一樣,鋁回到25年前的價格,北京、天津的房價也一樣,北京至少兩年翻一番吧?在這樣的現狀下,我們國家從頂層設計上來說,產量、各方面的創新程度高了以后需求就差了。煤炭行業大致幾年以后還往好的方向發展?一些私營的搞煤炭的全部不干了,就是國營的在這兒頂著,這對國家來說可能也不是一個好的現象。
        宋振騏:礦業研究院就有很多成果,這些人才組織起來,我不太清楚。
        主持人:他是80后,是我們院最年輕的所長。
宋振騏:如果不是你們邀請我來,這個會我都不知道。好多交流不夠,怎么把生產經營結合好,怎么把國外、國內結合起來,這方面還不夠,這種會開得太少,而且沒有討論,沒有交流,不交鋒,沒有理念上、認識上的提高,我覺得這是一個。
        講到經濟發展的問題,我認為是中央的問題。首先中央重不重視中國的人才、中國的專家,在這方面我們還要加點力度。我認為現在中國的發展調整、降速是應該的,很多時候是自己給自己弄壞了。中國一定要發展基礎建設,一定要搞房地產,完全是分配問題,分配沒弄好。社會主義市場經濟為誰服務?怎么樣市場競爭和保護知識產權平衡好?我不客氣跟你說,我絕不是一個簡單的采礦專家,我是一個經濟學家。中央關于發展經濟的認識有問題,中國差遠了嘛,怎么會那么多人失業?分配不合理。房地產整天在說,說什么說?年輕人那么多沒房子。到北京花3萬一平方,他怎么能安心呢?畢業沒有就業,人心很不穩。東西不多,要研究怎么把東西用好。剛才講的,11種尾礦,把它用好,需要大量的人才,但是要先規劃。中國堅決要搞工程,搞基礎建設,我們不是經濟危機,把東西往江里倒,而要把現有的東西用起來,這方面需要研究。
       主持人:我們一定要不辜負宋院士的期望,十八屆四中全會說“讓陽光照到每個人”。最后一個問題。
       提問:我要請教一下張院長,我是一個外行,不是學采礦的,我對礦業行業理解得很簡單,我認為鐵礦看似是不可再生資源,而鋼鐵是可再生的,絕大多數都是好回收的,所以我認為鐵礦在這么大的規模之下可能頂峰很快就到了,鐵礦的股票不敢買。我認為石油天氣一燒就沒了,總得用,剛才一回路又變鋼鐵。我對有色不懂,不是學采礦的,按我剛才分析的思路來看,有色與石油、天然氣、鋼鐵的形式應該介于兩者之間的,假如從這個角度來看你怎么看?宋振騏:分配問題,我們房子差遠了。
        主 持人:有挑戰就有機遇,什么叫洗牌?我們的GDP也是,上去以后有一個橫向的發展。資源開發也是一樣,如果說煤炭、鋼鐵、鋁資源都維持在這個水平,今后也是個問題。我們搞礦的,不管搞任何礦,包括固體資源,包括液體資源,所有搞資源開發的要充滿信心,我們是一個朝陽的產業,做實體經濟也好,做業務也好,還是非常好的一個行業,希望大家充滿信心,今后有更多的機會進行交流,合作共贏。包括廣州宏大要做管家,目前是爆破方面,以后還要做大的管家。

(編輯:中冶有色技術網)

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