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巧借“智能化”东风 勇立高质量发展潮头 ——中煤西北能源公司母杜柴登矿探索智能化矿井“破题”之路

巧借“智能化”东风 勇立高质量发展潮头 ——中煤西北能源公司母杜柴登矿探索智能化矿井“破题”之路

作者:
刘洋
来源:
《中国煤炭工业》杂志
发布时间:
2022/01/12
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站在“十四五”规划开局之年,中煤西北能源母杜柴登煤矿贯彻落实集团公司“存量提效、增量转型”核心发展思路,用智铺谋,开拓创新,激活绿色智能发展强劲动力,全力以赴推进智能化矿井建设,实现诸多从“0”到“1”的突破,以科技赋能智能化,迈上发展新征程。

顶层设计  “智”绘未来

为扎实推进智能化技术与公司实际情况深度融合发展,确保智能化建设取得良好开端,西北能源公司把智能化建设作为“一把手”工程,党委书记、董事长为项目第一责任人,按照高起点、严要求开展智能化建设,围绕“安全、高效、绿色、智能”发展理念,优化顶层设计,坚持“项目推进、体系建设、人才培养”三并重,确保措施精准落地、压力精准传递、考核精准落实,确保智能化建设扎扎实实取得实效。

按照中煤集团《关于加快煤矿智能化建设的指导意见》和《中煤集团煤矿智能化发展专项规划(2021—2025)》要求,结合自身发展现状,通过采用5G、云计算、大数据、人工智能、物联网等一系列先进技术,从设备、网络、平台以及上层应用多角度进行智能化的提升和改造,建立统一的网络传输系统,搭建智能化数字平台,改造现有业务系统,在此基础上实现矿山智能感知、信息融合、系统联动、数据挖掘和决策支持,全面提升矿山安全生产与管理水平,改善工人井下作业环境,实现监控、生产、维护、安全等多环节的少人化或无人化。

超前谋划  实“智”名归

思深方益远,谋定而后动。2021年以来,西北能源公司智能化矿井建设项目全面启动,母杜柴登矿完善智能化矿山建设顶层设计,统筹规划、分步实施、全面推进、重点建设,搭建起智能矿山建设的四梁八柱。

母杜柴登矿30209综采工作面是矿井首个复杂地质条件下的大采高智能工作面,在智能化建设前期,克服现场地质条件差等不利因素,从设备安装调试到试运行,将整个智能化建设周期压缩近四分之一。现阶段,在30209智能化工作面,实现了井下就地集控和远程控制系统智能控制,液压支架实现全自动跟机移架,皮带机、泵站、移动变电站等固定设备及场所的运行工况均能实现远程集中监控,具备自主感知、自动分析、智能控制等功能。

采煤机“记忆割煤为主+远程干预为辅”的采煤方式,是30209智能化工作面的最大亮点。采煤机通过高精度陀螺仪设备,实现对采煤机位置、姿态的准确检测,描绘出采煤机沿工作面方向及推进方向的曲线数据,基于高精度行程传感器,实现拉架、推溜行程精确控制,误差小于20mm。当工作面发生突发性事件时,“远程干预”便可发挥最大的作用,位于运输机机头机尾、转载点、自移机尾、支架间等关键区域的36台云台摄像仪可对工作面进行360°无死角覆盖监控。随着煤机的移动自动切换画面,远在“千米之外”的生产调度指挥中心的监控人员可以通过视频画面及时干预操作,实现整个工作面的“无人操作、远程干预、安全高效、绿色节能”智能运行模式。目前,30209工作面实现智能生产常态化,智能化率达到80%以上。

减人少人  以“智”保安

本着“减人则安、少人则安、无人则安”的理念,母杜柴登矿坚持走“机械化换人、自动化减人、智能化少人或无人”之路,努力在新旧动能转换上实现新突破,以30209工作面为例,在智能化建设推进以来,生产班劳动人数从原来的20人减少至6~8人,劳动强度减少70%以上。

母杜柴登矿通过加快智能化建设改造,引入自动化控制、远程监控等设备,对井下各中转水仓水泵控制系统进行优化升级,为水泵开关安装水位线以及PLC控制系统,实现远程控制,并统一由中央水泵房进行集中监控管理,采用系统远程集控、就地集控、远程单控、就地单控等方式,使其具备排水系统设备运行状态连续监测、故障查询等功能,累计减少固定岗位25人。

坚持“无人则安”安全理念,最大限度提高生产效率。母杜柴登矿井装车站采用单点双跨装车工艺,可实现各种车型同时装车、同时车厢平煤成型,其中火运装车过程采用车辆识别系统,自动扫描车厢编码,通过计算机管理系统,实现自动配煤装车并自动生成装车报表。同时,配置一套自动三级采样系统,实现装车过程中自动采样制样,减少人工采样环节,值班人员只需按下启动按钮,滚滚乌金便井然有序地落入一节一节车厢,大大提高了工作效率。

着眼未来  以“智”取胜

瞄准“双碳”战略目标,母杜柴登矿致力在“降本、提质、增量”上下功夫,面对能源保供政治责任,快马加鞭推进智能化建设,争创同行业智能化样板和标杆,让智能化转变为优质生产力,释放优质产能。

“4G+5G+AI”激发智能化建设新活力,让30209工作面近百个机器“智”汇一处。目前,30209工作面共有4G基站5台、5G基站5台,5G传输运用于智能化工作面惯性导航、人员精确定位、视频跟踪等方面,承担传递智能生产信息的“千里眼”和“顺风耳”功能,可实现各系统之间数据低延时互联互通与融合共享,化解了“信息孤岛”“信息烟囱”等问题。应用人员入侵AI识别、护帮板防碰撞AI识别和工作面人员主动防护功能,在保证采面智能化生产同时,提升生产设备和人员的安全保护,整体提升智能化开采安全性水平。

母杜柴登矿是内蒙古地区建设实施智能化掘进工作面的“先驱者”,其30207胶运巷“掘、支、运”三维一体化成套装备集成联动,实现了掘进设备远程控制和就地控制、集中控制和单机控制、一键自动和单步动作、多机协调和单机动作,实现了工作面设备端、井下集控中心、地面调度室“三方互联”。掘锚机人员接近系统效果十分显著,当佩戴手环的操作人员靠近掘锚机15m内时,掘锚机会自动停机,并报警“人员接近停机”。

积跬步“智能”千里,乘东风勇立潮头。中煤西北能源母杜柴登矿正顺势而为、乘势而行,精益求精、以“智”取胜,在探索中激发活力,在创新中打造样板,用智慧科技创新,赋能滚滚乌金新的使命担当,释放西北能源浩浩热能

(文/刘洋  作者单位:中煤西北能源公司)

(责任编辑:邵冰锋)

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