在海拔3500米的露天采场，电铲车、牙轮钻机灵活高效地工作了12个小时，偌大的地方空无一人。而在海拔2600米的值班室，操作人员仔细观察着监控显示屏，动动手指就能远程操控这一切。

当不同行业的人员驱车前往位于嘉峪关市西南45公里的宏兴股份公司西沟矿参观时，眼前的这一切让他们感到惊奇。

“这里是全国首个实现高原露天矿穿孔作业、铲装运输无人化改造的矿山，也是西北率先试点‘5G+智慧’矿山建设的地方。”“我们的生产环境要好一些，但是没有走在‘三化’改造的前列，回去我们也要尽快研究实施。”观摩中，西沟矿的智能应用受到了大家的好评，然而西沟矿人心里清楚，要改善恶劣的工作环境，全靠技术创新。

西沟矿是露天开采矿山，这里长期处在粉尘、严寒、缺氧、多冰雪的恶劣环境中。石灰石开采要进行穿孔、爆破、铲装、运输、筛分5个环节的工艺流程，其中穿孔依赖牙轮钻机进行打孔，爆破是在孔内填埋炸药并引爆，将矿岩破碎至一定程度，利用电铲进行矿料装车，再通过矿用卡车运往溜井进行卸载。为避免人员在高原低温的环境下长期作业，降低安全事故，降低职业病风险，西沟矿于2020年4月启动《露天穿孔采掘运输设备远程智能系统研究与应用项目》，推进矿山生产高端化、智能化、绿色化发展。

为了实现矿用卡车的自动驾驶和电铲、牙轮钻机的远程操作，项目研究人员结合现场工作环境、设备性能特点等，从牙轮钻机智能化作业系统、电铲智能化作业系统、矿用卡车智能化作业系统等方面入手，进行露天矿设备改造和5G网络技术应用研究。项目人员通过一系列复杂的流程设计和参数设定，可通过手柄操控单元控制电铲的各种动作完成铲装作业，通过视频监控设备可清晰看到电铲作业过程中的周围环境。

在矿用卡车改造方面，项目人员设想实现自动驾驶、远程遥控驾驶、人工驾驶三种模式。在自动驾驶模式下，矿用卡车可以按照录制路线完成装载点到卸载点的自动行驶，在运行中如果障碍物侦测系统发现行走路线上有其他车辆或行人，就会马上减速或停车，如果无线通信中断，车辆自身控制系统会做出反应，控制车辆减速并停车。在远程操作模式下，操作人员可以在遥控操作台实现对车辆的控制。

在项目研究中，技术人员首次尝试进行5G应用场景的创新，利用5G网络实现工业控制指令由操作端到大型生产设备端的低延迟传送，实现高清监控视频的回传，用于设备的实时监控和生产作业判断，同时使得牙轮钻机和电铲的远程操作、矿卡无人驾驶实现工业化应用，也证明了5G在工业领域应用的适用性，为推动后续项目建设积累了宝贵的经验。

2021年11月，该项目完成工业试验，为促进绿色、智能矿山建设作出了重要贡献。项目积累的5G关键技术、设备智能化改造方案、商业合作模式等，推动了全矿区进行生产机械无人化、智能化改造，也为“5G+智慧矿山”的建设和酒钢数字化、智能化建设探索出了一条道路。

从社会效应方面来看，该项目是全国首个实现集电铲、矿卡、牙轮钻机为一体的大型生产设备智能化操作项目，在原来的生产环境下提高了安全生产系数，极大地改善了操作人员的工作环境，同时可以进行一对多远程控制操作，提升了生产效率，在全国智慧矿山项目中具有示范意义，也为5G应用技术在工业生产中推广树立了典型。

西沟矿以此项目创新点为技术背景，在国内期刊发表论文三篇，申请实用新型专利四项，被集团公司授予2021年度技术创新成果二等奖。这个项目还获得由工业和信息化部主办的“绽放杯”5G应用大赛智慧园区分赛区一等奖，被甘肃省金属学会评为有色工业科技进步二等奖。