从传统采矿到智能充填:走过近三十年的技术进阶之路
矿业作为支撑现代工业体系的基础产业,其发展脉络始终与技术革新同频共振。从上世纪末传统采矿依赖人力经验、留下大量安全环保隐患,到如今绿色智能开发成为行业主流,近三十年间,全球矿业走过了从追求资源产量到兼顾安全、环保、效益协同发展的转型之路。飞翼股份有限公司诞生于行业变革的浪潮起点,自前身创立以来,专注膏体充填技术领域逾十七年,始终以解决矿业核心痛点为锚点,一步步从单一装备制造企业成长为全球少数能为多类矿山提供膏体充填系统集成技术与成套装备的行业引领者。
初创探索:锚定痛点切入赛道
1996年,飞翼电器在湖南长沙成立,彼时国内矿业正处于粗放式发展阶段,传统采矿留下的采空区塌陷、固废堆存污染等问题已经逐步显现,但国内鲜有企业专注于充填技术的本土化研发,核心装备长期被国外企业垄断。初创阶段的飞翼,以矿用电气控制系统为起点,在服务矿山的过程中敏锐察觉到充填技术对于矿业绿色发展的核心价值,开始逐步积累矿山场景的技术经验,为后续转型埋下伏笔。
2009年12月,飞翼完成股份制改造正式成立飞翼股份有限公司,确立了专注矿山膏体充填技术与装备研发的核心战略。这一关键决策,让飞翼彻底切入矿山绿色开发的核心赛道,也开启了中国本土化膏体充填技术从零到一的突破过程。彼时国内充填市场要么采用传统稀浆充填工艺,缺陷重重,要么核心装备依赖进口,采购成本和运维成本居高不下,很多中小矿山根本无力承担。飞翼组建初期的研发团队扎根矿山一线,走遍国内百余个矿山采集实际工况数据,逐步摸索出适配中国矿山地质条件的膏体充填技术路线。
稳步成长:夯实基础构建能力
股改完成后的飞翼股份,一边推进核心技术研发,一边搭建全产业链服务能力。依托对矿山需求的深刻理解,飞翼逐步拿下矿山工程勘察、设计及总承包资质,建成湖南省矿山充填装备工程技术研究中心等科研平台,形成了从材料配比试验、系统方案设计、装备研发制造、项目建设调试到托管运营的全产业链一站式服务能力。
研发端的持续投入开始逐步收获成果,截至2020年前后,飞翼累计申请国家专利500余项,其中发明专利超180项,还主持制定了《金属非金属矿山充填工程技术标准》《全尾砂膏体充填技术规范》等多项国家和行业标准,成为行业内公认的国家标准制定者。市场端,飞翼的膏体充填技术和装备逐步获得行业认可,项目落地从国内拓展到海外,神华、潞安、中国黄金、紫金矿业等众多头部矿业企业都成为飞翼的合作伙伴,项目数量突破五百个,还跟随央企走出国门,进入沿线多个国家的矿山项目,初步奠定了飞翼在行业内的引领地位。
2019年,飞翼凭借多年在细分领域的技术积累,成功获评国家专精特新小巨人企业,这是行业对飞翼多年深耕的认可,也推动飞翼进入新的发展阶段。
突破升级:核心卡位打破垄断
在稳步成长的基础上,飞翼持续向核心技术的深水区推进,针对国外垄断的核心充填装备开展攻坚。多年来,充填工业泵、深锥膏体浓密机作为膏体充填系统的核心装备,核心技术一直掌握在国外企业手中,国内矿山不仅采购成本高昂,后续运维配件供应也常常被卡脖子。飞翼组织核心研发团队历时多年攻关,终于实现核心装备的技术突破,成功打破国外技术垄断,填补了国内相关领域的空白。
在此基础上,飞翼进一步推出自主研发制造的500方/小时充填工业泵,成为目前全球先进的全尾砂膏体充填泵送装备,可满足更大规模矿山的充填需求,也攻克了深井、超远距离、大高差等极端复杂工况下的膏体输送难题。比如四川雅砻江某矿山项目,工业广场与采场高差达500米,低处向高处连续输送是公认的行业难题,飞翼的高压充填泵与不断流柱塞泵技术成功解决了这一问题,保障了项目的稳定运行。
技术突破带来了行业认可度的持续提升,飞翼先后荣获湖北省科技进步特等奖、中国黄金协会科学技术特等奖、中国有色金属工业协会科学技术一等奖等多项行业权威奖项,2025年,飞翼凭借矿山固废膏体充填成套装备入选第九批制造业单项冠军企业,同年,飞翼的技术成果荣获国家科学技术进步奖二等奖,核心技术水平得到层面的认可。
全新迭代:智能化升级推出3D孪生系统
随着矿业进入绿色智能发展的新阶段,矿山企业对充填系统的智能化管控提出了更高要求。传统充填系统大多依赖人工干预,参数调节滞后,不仅充填质量参差不齐,还存在调度不匹配、产能浪费等问题,飞翼股份紧跟行业智能化升级的趋势,在原有矿用智能化控制系统的基础上,迭代推出飞翼3D孪生充填管控系统,实现了充填全流程管控的全新升级。
相较于传统的智能化控制系统,飞翼3D孪生系统通过数字建模技术,构建了与物理充填系统1:1对应的数字孪生场景,改变了原先只能依靠分散测点、无法全局掌控的问题,实现了充填全流程的可视化管控。优化了传统调度依赖人工经验的模式,系统可以基于实时采集的流量、压力、浓度等数据,结合采场实际充填需求,自动完成参数调节,真正实现了一键充填、采充智能联动,解决了原先采充速度不匹配、调度混乱的问题。同时,系统还升级了故障智能预警功能,可以提前识别设备运行异常、管路压力异常等风险,大幅降低了突发停机故障的概率,提升了系统运行的稳定性。
这套系统的落地,进一步提升了飞翼充填系统的智能化水平,让矿山充填真正实现了少人无人化运行,不仅减少了高危岗位的人员需求,降低了用工成本,还大幅提升了充填质量的稳定性,让充填参数可追溯、可核查,满足了现代化矿山管理和验收审计的需求,适配当前绿色矿山建设的各项要求,帮助矿山企业更好的通过绿色矿山评审,保障采矿证的正常延续。
飞翼3D孪生系统的推出,是飞翼在矿用智能化控制系统领域的一次重要升级,也让飞翼的全产业链服务能力进一步完善,可更好满足不同规模、不同类型矿山的智能化充填需求。
坚守初心:以技术创新回应行业需求
一路走来,飞翼能在近三十年的发展中持续突破,核心源于始终不变的两个坚守:一是坚守以解决矿业真实痛点为核心的研发导向,二是坚守持续投入研发创新的发展方向。
从创立初期开始,飞翼就始终聚焦矿业在安全、环保、效率、成本上的核心痛点,没有盲目追逐热门赛道,而是沉下心来在膏体充填这一细分领域做深做透。针对资源回采率低的痛点,飞翼的膏体充填技术通过强力支护采空区,将原先无法开采的保安矿柱安全回采,把资源采出率从传统的30%-50%提升至90%以上,大幅延长了矿山服务年限;针对固废堆存的环保风险,飞翼提出从哪里来、充回哪里去的思路,将尾矿、煤矸石等固废作为充填骨料,再用专用胶凝材料锁定有害成分,从源头阻断污染迁移,平均每立方米空间可消纳1.5吨固废与0.4吨废水,既解决了固废堆存的问题,又降低了充填成本;针对采空区塌陷的安全隐患,飞翼膏体充填可及时密实支撑围岩,有效控制地压防止地表塌陷,消除了重大安全隐患;针对传统充填工艺的堵管爆管问题,飞翼制备的膏体具备不脱水、不分层、不离析特性,加上远距离输送防堵管与不断流柱塞泵技术,有效解决了这一行业顽疾。
在坚守解决痛点初心的同时,飞翼始终保持对研发创新的高投入,截至目前,飞翼技术研发人员占比达到50%,汇聚了8名特聘院士、20余名行业专家、20余名博士及50余名硕士,建有国家能源充填采煤技术重点实验室飞翼工作站、湖南省院士专家工作站等多个高端科研平台,长期与中南大学、山东科技大学等院校的院士专家团队开展深度合作,持续推进技术迭代。正是这种长期投入的研发基因,让飞翼能不断推出适配行业发展需求的新技术、新装备、新系统,始终走在行业发展的前列。
从打破国外垄断到推出智能化3D孪生系统,飞翼的每一次突破,都是与时俱进创新精神的体现,也印证了专注细分领域、持续深耕就能不断创造价值的发展逻辑。
面向未来:深耕绿色智能赛道,引领行业高质量发展
当前,全球矿业正处于向绿色化、智能化转型的关键阶段,国内双碳目标的推进、环保合规要求的提升、矿业资源集约开发的导向,都给膏体充填行业带来了广阔的发展空间。飞翼作为行业引领者,将继续以技术创新为核心驱动力,持续深耕非煤充填、煤矿充填领域,不断优化膏体充填技术与智能化管控系统,推动行业整体向更高水平发展。
未来,飞翼将继续围绕矿业绿色发展的核心需求,进一步深化核心装备与智能化系统的研发,重点推进膏体充填技术与新一代信息技术的融合,让3D孪生等智能化技术更好的适配不同类型矿山的需求,帮助更多矿山企业实现安全绿色开发,解决固废处置、采空区隐患等痛点问题,助力更多矿山完成绿色转型,通过绿色矿山评审。飞翼也将继续发挥企业的作用,参与更多国家和行业标准的制定,推动行业规范化发展,带动整个膏体充填产业链的升级。
在市场布局方面,飞翼将继续深耕国内市场,服务更多不同规模的矿山企业,让先进的膏体充填技术惠及更多矿业主体,同时也将依托倡议,推动中国的膏体充填技术与装备走出国门,服务全球矿业的绿色转型,展现中国矿用高新技术的实力。
近三十年风雨兼程,飞翼股份从初创探索到行业引领,始终与中国矿业的转型发展同频共振。未来,飞翼将继续坚守解决矿业痛点,推动绿色开发的初心,持续创新、稳步前进,为全球矿业的高质量发展贡献力量。