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科技创新 智创“煤”好新时代

2024-10-15胡明军

能源新观察 2024年9期

近年来,贵州豫能投资有限公司新田煤矿(简称“新田煤矿”)依托科技,坚定不移进行智能化建设,在提高矿井安全保障能力的同时减人提效,智创“煤”好时代硕果累累,推动了企业安全高质量发展。

锚定目标 绘制蓝图

新田煤矿始建于2008年10月,于2014年投产,当时生产工艺技术落后、灾害治理技术不成熟、职工劳动强度大,导致生产效率低、安全工作压力大、经营困难。

“智能化是煤矿发展的必然方向,只有依托科技,提高矿井智能化水平,增强矿井安全保障能力,提高工作效率,减轻职工劳动强度,才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。”新田煤矿矿长张高青说,这一想法得到了贵州豫能投资有限公司的大力支持。

贵州豫能投资有限公司制定了《贵州豫能投资有限公司煤矿智能化建设三年行动方案(2021-2023)》,把新田煤矿智能化建设项目确定为“一把手”工程,成立了从贵州豫能投资有限公司到矿井的两个专班小组,负责智能化煤矿建设的全面工作。最终确定以模块化设计、分层式展示,建成可自定义配置,数据共享的综合智能化平台。包含智能化辅助系统、智能化采掘系统、智能化经营管理系统、智能化调度系统、智能化安全管控系统、智能化协同设计系统、智能化通防系统等模块,集成50余个子系统。

煤矿智能化是一个多专业复合性较强的系统工程,新田煤矿相关领导和专业技术人员先后到河南、山东、内蒙古等地区考察,与中国矿业大学、山东科技大学等高等院校学习交流,在贵州省能源局及相关专家的多次帮助指导下,该矿明确了智能煤矿关键技术要达到“国际领先、国内一流”的总体建设要求,实现“设备智能运行、工程智能设计、灾害智能预警、生产智能决策”的具体目标,最终达到“安全高效、减人提效”的目的。

建智图治 成效凸显

自2019年以来,新田煤矿按照标准在原基础上对智能化相关项目进行新建和升级改造。2020年7月,该矿1901智能化工作面月产突破10万吨,智能化建设让新田煤矿看到了希望,给矿井发展注入了强大动力。

2020年12月,新田煤矿被列入国家首批71处智能化示范煤矿建设名单。从发展大势、政策机遇、效益算账来看,建设智能化矿井势在必行。2021年5月21日,新田煤矿拉开了智能化煤矿建设的序幕。

“智能化示范煤矿建设对于新田煤矿来说就是一个‘小白’,谁的心里都没有底,只有‘摸着石头过河’,鼓起干劲‘吃螃蟹’。”张高青说,认定的事情就要下足功夫去做,直到完成目标。

智能化示范矿井建设初期,新田煤矿遇到了智能化工作面与地面远程集控中心不融合、智能设备在地质构造条件下应用效率低、职工技能不能胜任智能设备应用等问题,该矿成立大学本科以上学历的技术专班,从设备的选型、招标引进、技术指导、安装调试,相关矿领导及专业技术人员亲力亲为,奋战在第一线,落实责任,层层把关,确保智能化建设工作质量,保障各项工作顺利进行。

“每一颗螺栓、每一条线路都必须安装正确,不能出一点问题,否则就会影响工作进度和效果。”新田煤矿机电副矿长于彬介绍,专业技术人员无数次召开智能化建设工作专题会,深入现场开展技术攻关,破解了制约智能化建设工作的瓶颈和难题。

经过不断探索研究,最终智能化工作面形成了一套“以自动跟机为主,人工干预为辅,一键启停、记忆截割、自动跟机移架”的智能化生产模式,实现了“少人则安、无人则安”的目标。工作人员在地面智能化集控中心,就可以“一键启动”井下采煤机割煤,让矿工“坐在地面”采煤的梦想成为现实,实现了“人控”到“数控”的转变。

全面推进 硕果累累

随着新田煤矿国家级智能化示范煤矿建设工作全面推进,该矿以“专家型”智能软件为神经中枢,运用5G、F5G、智能AI、机器人、云计算、大数据分析、数据融合等相关技术,按照标准高质量建成了信息基础设施、地质保障系统、掘进系统、采煤系统、主煤流运输系统、辅助运输系统、通风与压风系统、供电与供排水系统、安全监控系统、智能化园区与经营管理系统十大板块内容,打造了5G/F5G网络通信,建成4个智能化综采,2个智能化综掘,部分地点实现机器人作业等4个样板工程。扩展建设了基于4DGIS的智能协调设计系统,建立健全了智能化矿山运行管理机制,推行智能化常态运行考核,形成了新田煤矿智能化矿山保障体系。

智能化设备投入常态化运行,新田煤矿还实现了系统间跨专业联动、超限值联动,各系统在灾害面前应急而动,采掘头面瓦斯异常了超前预警、主通风机故障自动倒台保证通风、水位上涨了主排水泵自动轮巡启动等,大大提升了矿井保安能力。

新田煤矿智能化煤矿建设让员工入井有了智能定位器、智能手机、智能矿灯房。固定场所实现了无人值守、机器人巡检皮带和变电所。智能掘进、智能采煤让一线员工走进控制室,远离危险场所。5G、F5、WiFi网络和AI摄像仪、UWB精准人员定位让安全管理、调度指挥更高效、更精准。先进的地质保障技术、瓦斯模态趋势分析技术、多源瓦斯突出预警技术和基于4DGIS的智能通风管理系统,为瓦斯的精准防治提供了更多的智能支持。先进的透明矿山技术、二维与三维的实时转换技术,实现了矿井由平面向立体,由看图向看空间的管理。基于4DGIS的数据生图软件,让工程技术人员摆脱了复杂的工程计算、现场测量、绘图制图和编制关键技术报告,大量工作电脑替代了人脑。

2022年11月12日,新田煤矿“国家首批智能化示范煤矿”通过国家能源局专家组的验收,成为贵州省首家通过“国家首批智能化示范煤矿”验收的矿井。该矿智能化建设实现固定岗位工减员29人,采煤工作面减员59人,综掘工作面减员27人。

“新田煤矿要在煤矿数字孪生、机器人、灾害趋势预测、生产经营智能决策等技术上不断探索,真正把煤矿从‘蓝领’向‘白领’转变,从‘劳动密集型’向‘技术密集型’转变,破解‘招工难、招生难’等困局,在煤矿智能化建设上做好示范引领,为贵州建设大型煤炭储配基地,打造西南地区煤炭保供中心,实现新型工业化作出新贡献,为河南能源集团公司奋力打造现代化国企一流旗舰劲旅贡献力量。”张高青说。