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煤炭开采迈入智慧时代 ——山东能源集团智能化矿山建设侧记

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发表于 2020-9-22 15:36:28 | 显示全部楼层 |阅读模式
来源:中国矿业报 作者:吴玉华

如今,一键启动采煤、智能机器人巡检、掘进工作面远程操控、井下万兆宽带实现人员精确定位等新技术,在山东能源集团已经得到大量应用,不仅让煤矿开采这一传统行业焕发出新活力,更让煤矿安全有了质的飞跃。
自7月13日山东省委、省政府宣布山东能源集团联合重组以来,新山东能源集团以新旧动能转换为引领,持续推进“智能化矿山”建设,目前已建成自动化智能化工作面89个,使煤矿安全生产迈入了“智慧时代”,不仅引领了煤炭行业生产方式变革,也引发了劳动组织模式变革。

智能化提升了煤矿安全水平
在山东能源临矿集团菏泽煤电公司郭屯煤矿,通过电脑屏幕,实时可以看清矿区的每个角落,近千米深井下的采掘、运输、检修等情况一目了然,整个矿区宛如透明。
菏泽煤电公司联合北京龙软科技公司、北京大学、中国矿业大学等7家单位组建高水平研究团队,依托郭屯煤矿3301智能化工作面,着力推进透明化工作面智能化开采,通过应用5G+高精度导航定位、“一张图”透明化管控平台、3D动态地质模型自适应割煤等新技术,实现开采过程全面感知与智能化分析控制,自动生成采煤截割线,指导煤机在复杂地质条件下自适应割煤。
“基于地理信息系统的二三维‘一张图’管控平台和基于‘一张图’的信息共享大数据分析平台等六项技术,将使我国煤炭工业智能化开采技术一举迈入3.0时代。” 透明化工作面智能开采攻关小组组长、北京大学教授、博士生导师毛善君介绍。
不仅在千米井下,在地面各系统,智能化也一样大行其道。笔者在山东能源淄矿集团双欣矿业公司洗煤厂选矸车间看到,一套机器人架在运输皮带上伸出长臂,从传送皮带上的原煤中,快速挑选出一块块矸石,放入矸石仓内。
“这是我们新投入使用的智能选矸机器人,现在完全代替了人工选矸,以前我们全靠人工完成,不仅效率低,而且工作环境也差。”洗煤厂厂长王兴利介绍,现在整个选矸车间只需1名员工定期巡视,就能完成过去12个人的选矸工作量。
据了解,智能化开采改变了以往传统的生产模式,通过“机械化换人、自动化减人、智能化少人”,不仅能够有效降低工人劳动强度,提高生产效率,而且尽可能地减少暴露在危险区域的作业人员数量,降低安全风险。
智能化大幅减少井下作业人员
在山东能源新矿集团翟镇煤矿地面智能集控中心,采煤工人董合波手中鼠标轻轻一点,屏幕上的采煤、刮板输送机、胶带运输机便依次开启,另一旁的屏幕上则清晰地显示着现场的瓦斯、一氧化碳、煤尘等有害气体指标。
“1个班就3个人,1人在地面采煤,2人在现场巡检。”董合波说,以前一个采煤工作面一堆人都忙不过来,现在井下现场巡检的同事在生产过程中成了旁观者。
“现在采煤几乎不需要工人现场来操作采煤机了。”在山东能源枣矿集团付村煤矿的3上1009工作面,技术员张强勇说。
去年5月底,付村煤矿的“智慧矿山”开工建设,1009工作面经历了生产流程再造。张强勇他们在集控室,像开车一样拉动操纵杆,就能远程操作各种设备完成截割、落煤、运输等工作,彻底告别了现场操作、打点启动等传统流程。
支护是采煤作业中必不可少的工序,让36吨重的支架随进度向前移动,以前全靠人工。生产科长刘亚运告诉笔者,过去工人需要根据支架的动作顺序,逐步按下各个按钮;现在支架自己就能跟着采煤机前进,比人工操作更精确。
不只是采煤环节,付村煤矿1009工作面从截割到运输的各个生产环节,如今都已经高度自动化、智能化。在地面的调度中心按下“一键启动”按钮,井下泵站、皮带、转载机、运输机、采煤机等装备就可以按顺序依次启动。刘亚运说:“人员在井下的主要工作是巡查设备,不再需要守在采煤机旁边直接参与采煤了。”
付村矿副总工程师卓俊勇介绍,智能化开采带来最大的变化,是人力资源的再组合。枣矿集团智能化矿井建设,提出“5788”智能化矿井生产模式,即:薄煤层智能化开采每班5人,厚煤层智能化开采每班7人,厚煤层自动化开采每班8人,掘进头掘进每班8人,单班入井不超过100人,副井不超200人。
“人均工效提高了9倍,产量同比普通采煤工作面更是提升了近30%。”山东能源新矿集团生产技术部部长莫技告诉笔者,智能化采煤工作面产量同比普通采煤工作面提升了近30%。
智能化让矿井迈向高产高效
“鲍店矿智能化采煤工作面,设备和选型都是国内最优秀的,在省内首家使用LASC惯导系统,采煤机三角煤切割、记忆切割自动化后,端头13架支架可实现自动跟机移架,自动放煤达到最大极限,原来需要3人,现在只需要1人。”山东能源兖州煤业鲍店矿生产副矿长徐长厚说,智能化采煤“高产高效”的特点在鲍店矿表现尤为突出。
徐长厚扳着手指说:“以前每个工作面每班14—16人,现在只有7人,以7302工作面为例,人工效率每月216.8吨,提高了19.71吨。去年,全队人均月收入1.5万元,今年上半年提高了2000元。”
据了解,鲍店矿7302工作面是国内第一家实现智能化综采放顶煤常态运行的工作面。该工作面智能化系统由集控中心、支架电液控、智能煤机、地面配液采区集中供液泵站系统、视频监控、千兆网络和智能手持终端等组成,通过智能化控制系统及各子系统之间的系统融合,利用集控系统、LASC惯导系统、可靠电液控控制等系统,形成以“设备智能控制为主,远程干预控制为辅”的智能化生产新模式。地面集控中心通过千兆网络与井下集控中心通信,经井下授权,可实现地面一键操作、远程控制。
目前,鲍店矿井下8个5G基站、2台控制器建设安装工作全部竣工。□


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