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山东能源集团煤矿开采迈入智慧时代

经济参考报 2020-06-22 09:32:17

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董合波集控室监测采煤作业状况


坐在集控室的工位上,山东能源新矿集团翟镇煤矿的采煤工人董合波点动鼠标,操控着井下的采煤机作业——“穿着西装打着领带把煤采了”,在井下工作了12年的董合波以前从不敢想。

这一转变,来自山东能源集团近年大力推行的“智慧矿山”建设。

山东能源集团党委书记、董事长李位民表示,一键启动采煤、智能机器人自动巡检、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,更让采煤安全有了质的飞跃。

坐在办公室里能采煤

“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记者,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。”

“付村煤矿正加快推进5G+智慧矿山建设,利用精细数字建模、智能传感、智能控制、云计算和大数据等信息技术,构建‘一张图’、综合自动化平台、生产执行协同管理、三维透明矿山、移动门户等综合一体的智慧矿山。”枣矿集团总经理张延伟介绍。

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。

菏泽煤电公司党委书记、董事长李存禄介绍,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,将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。6月底,这一项目完成现场融合应用后,我国煤炭工业智能化开采技术也将随之迈入3.0版。

“临矿的目标就是井下无人。目前我们正依托专业化技术服务公司,全面建成和推广煤炭行业智能化开采3.0模式,继续攻关建设‘透明化矿井和矿山’,打造煤炭工业‘新基建’样板。”临矿集团党委书记、董事长刘孝孔说。

据了解,近年来山东能源集团智能化建设快速推进,目前已累计建成智能化工作面70个,成套快速掘进作业线50条。

劳动效率提升近一成

在董合波面前,井下开采的实时画面流畅地显示在电脑屏幕上。画面里偶尔才有人影闪过,那是他在现场巡检的同事。

“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。

井下人员越来越少,这是发生在山东能源集团各个矿井里的共同转变。

“我刚参加工作的时候,一个生产班组有30多个人,现在只有7个人。”1990年出生的刘亚运说。人虽然少了,但生产能力只升不降。在“机器换人”、智能化开采等生产方式的推动下,付村煤矿7个人每天可采煤一万吨,矿上水到渠成取消了夜班生产这一采掘业的传统;一线采煤工人都换成了年轻的大学毕业生,他们的看家本领除了采煤,还有跟各种智能化机器打交道。

智能化让采煤效率大幅提升。付村煤矿党委书记张立涛说,智能化工作面的建成,使作业人员精简了65.5%,人均工效达到300吨/工,达到了发达国家井下采煤巅峰时期工效水平。

枣矿集团党委书记、董事长杨尊献介绍,枣矿集团建成了全国首个智能化开采矿区,全面取消采煤夜班,正全力打造煤矿智能化建设的枣矿模式,助推智能化建设向全产业、多领域拓展,带动产业转型升级。

新矿集团孙村煤矿通过采掘装备智能升级,回采专业职工人数同比下降20%,人均效率同比提高30%;掘进专业职工人数同比下降32%,人均效率同比提高40%。采掘智能升级,让大量井下工人从繁重的体力劳动、危险恶劣的工作场所中解放出来,一线职工体面劳动、幸福生活成为现实。

目前,山东能源集团已在6对矿井实现“单班百人”生产,36对矿井取消了夜班生产,8对矿井实行了周末集休;累计减少采掘一线用工6967人,原煤全员劳动效率提高9.6%。

今年一季度,山东能源集团累计供应煤炭2610万吨,有效保障了山东省内17家国有电厂及魏桥创业集团等重点企业用煤需求。在疫情严峻、企业即将“断炊”之际,累计向武钢、鄂钢、大冶特钢等企业供应精煤18.6万吨,保障了钢厂的稳定生产,缓解了湖北的燃“煤”之急,智能开采功不可没。

不仅是煤炭开采,借助5G、工业互联网、大数据等技术,管理环节的效率也大大提升。

在临矿集团大数据中心,从员工年龄结构到资产运行状况,从矿井生产实况到市场实时行情,真正实现了一目了然。以往需要超百人的集团财务工作,实现财务共享后,只需几十人就能完成;过去费时费力的设备调度,如今通过设备共享平台,手机一点就能实现。

打造“智能企业”样板

点开井下人员监测系统,377个“小人”正在屏幕上移动——孙村煤矿对井下377名员工的实时监测。每个“小人”代表着一名员工,工号、部门、职务、身份证号等信息一应俱全。

“我们在井下架设了万兆工业环网和无线WIFI,每名人员的位置可以实时监测,行动路径可以回溯,误差不超过30厘米。”孙村煤矿信息队队长陈广友介绍,一旦人员超限,系统还会自动报警。

孙村煤矿井下的一氧化碳、粉尘、瓦斯等浓度指标,可以在集控中心的电脑上实时显示;微震监测系统记录了井下作业面的应力情况;井下皮带运输综合自动化控制系统根据煤流自动启停;机器人巡检让人员不必下井就能看到井下设备和管线的状况;借助AI图像识别分析系统,矸石块、旧锚杆、废轨道等杂物可以与煤炭有效分流……

在刘亚运眼里,用不了太久,煤矿生产就可以实现无人化。他指着井下随处可见的摄像头等传感设备说,生产中源源不断积累的数据,正在让机器边工作边“学习”、越来越聪明;巡查、维护等工作,将来也可以交给机器人。

“煤炭是现阶段我国经济发展必不可少的能源和工业原料,智能矿山建设是煤矿顺应安全生产‘无人则安,少时则安’要求的必然发展方向。”李位民说,煤矿智能化可根本上改变煤矿工人的作业方式和条件,是煤矿工人的福祉,也是煤炭企业发展的内在要求。

今年3月,国家发展改革委、工信部、国家煤矿安监局等八部委联合印发《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》提出,到2035年各类煤矿基本实现智能化,构建多产业链、多系统集成的煤矿智能化系统,建成智能感知、智能决策、自动执行的煤矿智能化体系;4月,《全国安全生产专项整治三年行动》则明确,用3年时间,力争建设采掘智能化工作面1000个以上,建设一批智能化矿井。

2019年5月,山东能源集团承办了全国煤矿薄煤层智能开采现场推进会,推广了山东能源的薄煤层智能化开采经验;《基于5G技术的智慧矿山建设》入选山东省5G试点示范项目。今年3月,旗下临矿集团“大数据数字化转型项目”入选工信部2020年大数据产业发展试点示范项目名单。

李位民介绍,山东能源集团计划以5G、大数据、物联网、人工智能等技术,加快智能限员、巡检机器人等技术和装备的推广应用,加大“智能监测、故障诊断、煤岩识别、三维建模”等智能开采技术研究,进一步提升“智慧矿山”建设。今年底,山东能源集团将力争建成80个自动化智能化采煤工作面、80条快速掘进作业线、10对“单班百人”示范矿井,45对矿井取消夜班生产,掘进工作面全部实现远程操控。

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