AI技术为金属矿业装上“智慧大脑”
“甘肃是我国著名的‘有色金属之乡’，镍、钴、铂族金属等矿产资源储量全国领先，在国家战略资源安全保障中具有不可替代的地位。”近日，在甘肃省兰州市召开的“AI技术赋能甘肃省金属矿产产业发展策略与技术路径研究”项目启动会上，项目负责人、中国工程院院士桂卫华表示，“如何通过人工智能技术推动金属矿产产业实现高端化、智能化、绿色化发展，是一个极具战略价值和现实意义的问题。”
这场由中国工程科技发展战略甘肃研究院主办的启动会，会聚了来自甘肃省发展改革委、省工业和信息化厅、省地质矿产勘查开发局的相关负责人，以及兰州理工大学、中南大学、兰州大学等单位的专家学者。
产学研协同助力资源开发
“甘肃在保障国家能源资源安全中承担着特殊使命。”中国工程院院士唐菊兴在线上发言中指出，聚焦新一轮找矿突破战略行动需求，开展矿产勘查AI技术赋能研究，对进一步激活区域深部找矿潜力、提升甘肃矿产勘查现代化水平具有重要战略意义。“课题组将结合甘肃地质勘查实际，力争产出高质量、有价值的咨询成果，为甘肃找矿再突破提供有力支撑。”唐菊兴说。
AI技术如何赋能金属矿产产业？桂卫华认为，AI技术可以从四方面赋能：一是智能勘探与资源评估，二是智能采矿与选冶优化，三是能耗与碳排放智能管控，四是产业链协同与决策支持。“当前，‘AI+制造’正成为推动新型工业化、培育发展新质生产力的核心引擎。”桂卫华表示。
这一思路已在甘肃龙头企业金川集团得到生动实践。桂卫华与金川集团有着深厚的合作积淀，双方围绕有色金属智能化转型，共建产学研用协同创新体系，联合开展镍冶炼流程数字化转型等项目，从装备、检测、控制、管控四个维度发力，推动镍冶炼全流程智能化升级。结合咨询项目成果，双方成功申报了“十五五”首个由金川集团牵头的国家级项目。
智能化技术重塑传统矿山
桂卫华领衔的团队已取得重要突破。该团队创新发展了动态生产过程智能协同控制理论体系，原创性地提出了大型有色冶金炉窑精准控制技术、级联湿法冶金多反应器动态协同调控技术，构建了国际首个可重构、易复用的有色冶金智能模型库，研制了我国首个有色冶金具身智冶垂域大模型，率先建成“世界一流、国内领先”的铜、锌冶炼智能工厂。近20年来，团队牵头获国家级科学技术奖励6项、省部级科学技术一等奖23项。
在甘肃，这些技术正加速落地生根。围绕我国最大的铜镍协同选冶产线，团队厘清了全流程的数字化现状、需求与瓶颈，采用工艺与数字化深度融合的思路，形成了设备—工序—车间—流程的全产线数字化转型方案。围绕火法炉窑智能化建设需要，团队突破了基于机理与数据融合的品位关键指标预测难题，为破解炉窑“黑箱”与智能调控打下坚实基础。“我愿继续与甘肃深化合作，推动更多智能化技术在陇原大地落地生根。”桂卫华表示。
AI还在矿山安全领域发挥关键作用。记者了解到，围绕金川矿山采掘辅助作业机器人装备研制，团队攻克了磁感应与视觉融合的钢丝绳损伤精准识别定位关键技术，达成钢丝绳内外损伤毫秒级实时监测、断丝磨损量化研判，建立设备全生命周期健康档案，实现提升机钢丝绳从经验判定换绳向精准科学换绳转变，筑牢矿山提升系统安全防线。同时，团队攻克井下实时建图定位、人车目标识别及碰撞预判技术，构建环境建图、精准定位、智能感知、分级制动一体化安全防控体系，推动井下铲运机等设备安全管理摆脱人工管控模式，实现主动智能安全防护。
与会专家认为，AI技术与金属矿产产业的深度融合，正在彻底改变传统矿山的生产管理模式。项目组将充分吸纳专家意见，力争提出务实管用、可落地、能实施的咨询建议，为保障国家资源安全贡献“甘肃方案”。
“甘肃是我国著名的‘有色金属之乡’，镍、钴、铂族金属等矿产资源储量全国领先，在国家战略资源安全保障中具有不可替代的地位。”近日，在甘肃省兰州市召开的“AI技术赋能甘肃省金属矿产产业发展策略与技术路径研究”项目启动会上，项目负责人、中国工程院院士桂卫华表示，“如何通过人工智能技术推动金属矿产产业实现高端化、智能化、绿色化发展，是一个极具战略价值和现实意义的问题。”
这场由中国工程科技发展战略甘肃研究院主办的启动会，会聚了来自甘肃省发展改革委、省工业和信息化厅、省地质矿产勘查开发局的相关负责人，以及兰州理工大学、中南大学、兰州大学等单位的专家学者。
产学研协同助力资源开发
“甘肃在保障国家能源资源安全中承担着特殊使命。”中国工程院院士唐菊兴在线上发言中指出，聚焦新一轮找矿突破战略行动需求，开展矿产勘查AI技术赋能研究，对进一步激活区域深部找矿潜力、提升甘肃矿产勘查现代化水平具有重要战略意义。“课题组将结合甘肃地质勘查实际，力争产出高质量、有价值的咨询成果，为甘肃找矿再突破提供有力支撑。”唐菊兴说。
AI技术如何赋能金属矿产产业？桂卫华认为，AI技术可以从四方面赋能：一是智能勘探与资源评估，二是智能采矿与选冶优化，三是能耗与碳排放智能管控，四是产业链协同与决策支持。“当前，‘AI+制造’正成为推动新型工业化、培育发展新质生产力的核心引擎。”桂卫华表示。
这一思路已在甘肃龙头企业金川集团得到生动实践。桂卫华与金川集团有着深厚的合作积淀，双方围绕有色金属智能化转型，共建产学研用协同创新体系，联合开展镍冶炼流程数字化转型等项目，从装备、检测、控制、管控四个维度发力，推动镍冶炼全流程智能化升级。结合咨询项目成果，双方成功申报了“十五五”首个由金川集团牵头的国家级项目。
智能化技术重塑传统矿山
桂卫华领衔的团队已取得重要突破。该团队创新发展了动态生产过程智能协同控制理论体系，原创性地提出了大型有色冶金炉窑精准控制技术、级联湿法冶金多反应器动态协同调控技术，构建了国际首个可重构、易复用的有色冶金智能模型库，研制了我国首个有色冶金具身智冶垂域大模型，率先建成“世界一流、国内领先”的铜、锌冶炼智能工厂。近20年来，团队牵头获国家级科学技术奖励6项、省部级科学技术一等奖23项。
在甘肃，这些技术正加速落地生根。围绕我国最大的铜镍协同选冶产线，团队厘清了全流程的数字化现状、需求与瓶颈，采用工艺与数字化深度融合的思路，形成了设备—工序—车间—流程的全产线数字化转型方案。围绕火法炉窑智能化建设需要，团队突破了基于机理与数据融合的品位关键指标预测难题，为破解炉窑“黑箱”与智能调控打下坚实基础。“我愿继续与甘肃深化合作，推动更多智能化技术在陇原大地落地生根。”桂卫华表示。
AI还在矿山安全领域发挥关键作用。记者了解到，围绕金川矿山采掘辅助作业机器人装备研制，团队攻克了磁感应与视觉融合的钢丝绳损伤精准识别定位关键技术，达成钢丝绳内外损伤毫秒级实时监测、断丝磨损量化研判，建立设备全生命周期健康档案，实现提升机钢丝绳从经验判定换绳向精准科学换绳转变，筑牢矿山提升系统安全防线。同时，团队攻克井下实时建图定位、人车目标识别及碰撞预判技术，构建环境建图、精准定位、智能感知、分级制动一体化安全防控体系，推动井下铲运机等设备安全管理摆脱人工管控模式，实现主动智能安全防护。
与会专家认为，AI技术与金属矿产产业的深度融合，正在彻底改变传统矿山的生产管理模式。项目组将充分吸纳专家意见，力争提出务实管用、可落地、能实施的咨询建议，为保障国家资源安全贡献“甘肃方案”。
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