远程操控无人值守 智能预判扁平高效——古城煤矿开启“智控”新时代

文/丁悦

“以前巡检都是眼看、耳听、鼻闻、手记，不能准确反映设备运行状态和判断故障，现在只需用巡检仪，就能实时上传设备的温度、振动等运行数据到智能供电大数据服务器。”8月9日，在山东能源临矿集团古城煤矿自动化控制中心，副总工程师、机电科科长赵燕军手持智能巡检仪向记者介绍说。

顺着他的手势，记者从一个个高清大屏上发现，远在千米井下的中央泵房、中央变电所和井上的主井绞车操作室、风机房集控室竟空无一人。“下一步我们还将引进智能巡检机器人，实现无人化智能巡检。”赵燕军说。目前，古城煤矿井上下变电所全部实现了无人值守，共减少岗位用工40人，每年可节省人工费用400余万元。

智能供电和跳闸“说拜拜”

“以前设备送电时间需要一个小时，现在只需几秒钟，最多半个小时就能搞定，不仅跑腿走路少了，而且故障排查、维修更加简单便捷。”古城煤矿机电工区电工朱峰说。智能供电系统具有故障报警、故障拍照、故障定位和故障分析功能，通过远程操控，很快就能锁定故障原因，轻点鼠标或者滑动手机就能轻松实现分合闸、停送电等功能。

2017年12月1日以来，古城煤矿引入大数据、物联网、云计算、移动互联网技术理念及思维模式，通过应用新设备、新材料以及先进的传感技术、信息技术，先后对地面35千伏变电所、井下-505中央变电所等14个变电所进行无人值守自动化改造，更改或加装29台高压微机综合保护测控装置以及4套视频联动系统，搭建了设备定位管理平台、视频监控平台、电力监控平台，扁平、开放、多元、互动、高效的智能供电系统，能够对井上下供电高低压电气设备、供电线路和用电负荷进行全面安全保护、运行监测、计量和远程操作控制，让矿井供电更加安全智能、高效可靠。

“我们率先在全国采用基于‘异频信号注入，分散信号检测’的漏电保护原理保护器，确保了井下选择性漏电保护的准确性。同时采用网络化拓扑算法，准确快速切断距离故障点最近的故障开关，实现了井下‘防越级跳闸’功能，提高了电网送电恢复速度。”古城煤矿副矿长李宗珠说。

为解决因供电环节多、供电线路长、供电损耗大威胁设备安全运行等隐患，今年初，古城煤矿引进了防爆高压动态无功补偿装置。“据测算，仅31采区一套高压无功补偿装置，每年就可减少用电230万度，节约电费103万元。目前，我们正在调研引进低压无功补偿装置，投入使用后，每年还可节约电费14万元。”古城煤矿机电科职工常勇说。

物料下井可“快递”

在自动化运输方面，该矿面对千米深井、三水平开采、运输战线长、环节多的复杂局面，充分利用人员定位系统、监测监控系统和信息通讯系统对物料运输进行全程在线追踪，建立起“井下3000米超远距离物料速递系统”，能够对物料运输进行实时监控、精准调度。该矿投资1000万元，推广使用永磁电机，对运输皮带进行自动化改造，年节电量达168万度，使皮带运输能力翻了一番，为下一步实现两班生产创造了条件，最大程度简化了运输环节，提升了运输效率，减少了运输人员。

“目前我们实现了一站式运煤、运料，打造了45分钟运煤圈、8小时运料圈，下个月主进风巷贯通后，1小时运人马上成为现实，将彻底告别人拉、肩扛、步行的困扰，有效解决矿井运输最后一米。”赵燕军说。

针对主井提升瓶颈制约，古城煤矿安装了全国第一部主井定量装载皮带永磁电机+变频控制器驱动装置，并且对提升绞车进行无人值守自动化改造，将每钩提升时间缩短了2.3秒，每天可增加原煤提升量200多吨，年增效益3800多万元。“只有在煤仓满仓、绞车检修等情况下我们才上岗手动操作，这些天‘闲下来’还真有些不适应。”古城煤矿主井绞车班长杨继英有些无所适从。以前原煤提升都是人工操控绞车，使她们练就了耳聪、目明、反应快的超强本领，创造了连续6300余天主井提升“零失误、零隐患、零事故”的“三零”奇迹，被誉为高塔上的“9朵金花”。“目前‘9朵金花’中部分人员分流到了其他岗位，剩下的除了调节装载煤量、检修和巡检外，就是打扫一下卫生。”杨继英说。

防冲监控“一图”搞定

随着矿井采深的不断加大，古城煤矿冲击地压严重威胁矿井安全生产，导致掘进速度慢，巷道变形大，卸压、巷修频繁。为此，该矿突出防冲工作在安全管理中的首要位置，结合10余年的研究和现场防治经验形成了适合自己的一套行之有效的超深井厚煤层开采冲击地压防治体系。

近年来，古城煤矿积极探索冲击地压互联网+大数据管理模式，通过开展CT震动波主动反演，形成了工作面冲击危险区域云图，使冲击区域危险程度直观可视，并将探头位置、钻孔密度、监测区域、施工记录等信息全部集中反映在冲击地压综合预警平台上，实现了防冲工作的“一张图”管理，冲击地压灾害智能监控、预警、分析准确率达到国内领先水平。此外，该矿还完成了矿井“安全监控系统平台”改造，实现了在同一平台下的多系统监控及报警信息综合管理，目前该项目已被列入山东煤矿企业风险预警与防控系统试点工程项目。

古城煤矿抢抓实施新旧动能转换的重大机遇，将机械化换人、自动化减人作为矿井发展的重点方向，建立了自动化控制中心，通过对主副井、压风机房、供水泵房、架空乘人装置、主运皮带等系统实施自动化、无人化、智能化改造，累计减少岗位工260余人，每年可节省人工费用近2800万元。

“我们将牢牢把握新旧动能转换发展契机，坚持‘安全高效’和‘稳产创效’两条主线不动摇，全面深化矿井自动化、无人化、智能化建设，为打造‘创新型临矿’不懈努力。”古城煤矿党委书记、矿长鲁守明说。