中煤西北能源有限公司智能化建设步入高质量发展快车道

  • 2021-11-16 20:16
  • 来源: 新华网

  企业高质量发展,科技推动是关键。中煤西北能源有限公司始终坚持以绿色、安全、智能、高效为目标,走科学前沿、可持续发展之路,通过大量技术和资金支持,提高整体信息化智能化水平,打破发展“瓶颈”,全力推进纳林河二号矿井、南梁煤矿、母杜柴登矿井的智能化建设,平稳度过转型升级“阵痛期”。如今,该公司智慧生产系统、智慧安全系统、智慧技术与后勤保障系统建设初见成效,步入了高质量发展的快车道。

  顶层设计绘就蓝图

  在集团公司战略方针的指引下,该公司多次组织专题会议研究,安排部署整体规划,不断进行探索与实践,提出具有西北能源特色的智能化矿山建设理念。坚持“整体规划、重点推进、局部突破、全面提升”建设思路,遵循“立足现在、着眼未来、统筹兼顾”建设原则,按照先生产、后生活、急用先上、特色先上,有重点、分步骤稳步推进智能化矿井建设。

  智能化矿井建设总体架构依托于矿山物联网三层体系,构建“一张网”、“一张图”、“一平台”、“一朵云”四位一体智能化矿井建设布局,充分利用智能感知、协同通信、智能控制与大数据决策支持,实现矿山“人、机、环、管”数据智能化精准采集、网络化传输、规范化集成。全流程覆盖了生产过程中的点、线、面。

  “点”是对关键设施设备(综采设备、掘锚一体机等)的智能化改造升级、对矿山生产过程重要信息点的智慧化信息采集以及对核心业务单元工艺及管理的智慧化建模,“线”是对生产业务流程的科学梳理、优化,“面”是建立大数据管理平台,在矿山三维空间模型和虚拟化集成管控平台上,实现对矿山生产的全流程生产管控和过程数据融合,从而实现为矿山设计、生产、管理、安全等提供优化管理和决策支持。利用信息化这张 “网”,该公司“智慧矿山”方案将大数据、AI、巡检机器人等新型技术与采矿、运输、提升、运销等生产业务、工艺技术深度融合,使矿山的效能得到充分释放、提升,进而全面提升矿山生产的经济效益、管理效益、安全效益。

  智能矿山初见规模

  智能矿山的显著标志就是“无人”,开采面无人作业、掘进面无人作业、危险场所无人作业、大型设备无人作业,直到整座矿山无人作业,整个矿山各个方面都在智慧机器人和智慧设备下操作完成。

  纳林河二号煤矿已经建设成“一个小采高+一个大采高”智能化综采工作面,智能化掘进相关工作有序推进,探索了一条智能化生产的路子。

  采煤方面高标准建设完成31上102综采工作面,采用“程序控制+路径规划+远程干预”割煤方式,构建“程序控制为主、远程人工干预为辅,从而实现工作面无人自动开采”智能化采煤工作面。融合采煤机自动截割、液压支架及端头支架自动移架、运输系统智能运行、远程视频监控、工作面远程集控等关键技术,实现整个工作面“无人操作、远程干预、安全高效、绿色节能”的智能运行模式。目前,该工作面已完成回采,搬家到31上201面,智能化调试完成,运行正常。蒙大矿业公司在31上102智能化综采工作面建设方面积累了宝贵经验,完成了31115大采高智能化综采工作面的改造,实现了采煤机编程自动截割、液压支架及端头支架的自动移架、自移机尾跟机自动移动、运输系统智能运行、自移列车自动及远控、电气系统功耗监测及分析、故障在线检测、工作面远程集控等功能。

  在掘进方面,通过对一套智能化掘进设备改造,利用掘锚机(连采机)+锚运车+转载胶带机实现掘支运平行连续作业,实现皮带自动延伸、机尾自移、胶带机远程集中控制,实现无人值守,掘、锚、运远程可视化操作。辅助系统方面,已建成一个千兆工业控制环网,一个万兆视频传输环网,完成无线通讯与人员定位系统、应急广播系统、综合自动化系统、矿井胶轮车运输监控系统等约16个主要生产子系统和中央变电所、盘区变电所、采掘工作面、主立井、副立井、通风机房、压风机房等各关键场所200多路高清视频信号的接入和信息化集成,形成颇具规模的“天安”工程,调度室建立综合自动化平台,实现主运输、主提升、空压机、主排水等多个岗位的远程集中控制,矿井智能化建设全面升级。

  安全高效成效彰显

  该公司通过智能设备的升级改造,实现全业务流程再造,大大提升矿山本质化安全,体现“无人则安”理念,达到事半功倍效果。

  建成智能安全监测监控系统,创造安全生产条件。纳林河二号煤矿装备一套由天地(常州)自动化股份有限公司生产的型号为KJ95X安全监控系统,系统以无线传感器、数字一体化探头、综合监控分站、自主环网为依托,建立与人员定位、应急广播等多系统融合软件平台。

  在纳林河二号矿井,安设KJ95X型煤矿安全监测监控系统2套,主通风机配电室、地面洗煤厂配电室、中央变电所、采掘工作面、各巷道等地点安装有监测监控分站、甲烷、风机开停等传感器,实时监测井下甲烷、一氧化碳、二氧化碳、氧气、粉尘、风速、温度、负压、烟雾等环境参数变化,具备瓦斯电闭锁、风电闭锁及故障闭锁功能,实现报警联动功能,为矿井安全提供可靠保障。

  针对矿井存在冲击地压实际情况,建成防冲监测监控平台,有效进行冲击地压预测预报。防冲监测监控平台由区域监测、局部监测、综合监测三部分组成。区域监测主要有KJ551微震系统和ARAMIS微震系统,局部监测主要有KJ615和KJ649应力系统、综合监测由煤粉检测以及回采工作面的玛珂系统组成。平台构建采掘布置、系统分布和防冲工程三维展示模型,对采掘工作面全面、立体、实时监控。平台集成微震监测(ARAMIS全矿微震、KJ551高精度微震)、应力监测、支架监测、水文监测、钻屑检测、卸压工程等相关数据,通过数据综合处理实时预警,为工作面灾害防治提供科学依据,保障矿井安全均衡生产。

  系统“指挥”人,生产更智能。该公司建成智能生产运营指挥平台,对矿井安全生产进行实时数据监控,通过对矿井各方面相关数据录入,从而对数据进行汇总、统计、分析,使各级管理者能够得到准确、及时、真实的数据信息,监控关键业务的执行状况,指导矿井业务开展,提升整体管理水平,加强内控,达到以安全为前提,以计划为主线,以调度为协调,以煤质为使命,提高生产效率,降低人工干预的目标。

  建成智能销售监管信息管理平台,为商品煤外运提供有力保障。全面升级煤炭销售装车系统,同时满足铁运和汽运两种模式。汽运方面,摆脱了以往依靠地磅的繁琐流程,实现了“40秒”快速装车功能,效率较以往提高了一倍以上,彻底消灭了以往因运销缓慢仓满导致影响生产的情况。

  综合效益全面提升

  随着中煤西北能源有限公司智能化建设持续推进,整体“能耗”降低,不仅大大提升矿山本质化安全,更为企业带来了效率、效益的数量级提升。

  在经济效益体现方面,实现井下采掘工作面及地面多个场所少人、无人值守,减少现场作业人员30%以上。纳林河二号煤矿累计工作面回采率达到97.1%,采区回采率达到82.1%,矿井回采率达到77.5%,均达到行业较高水平。商品煤回收率提高1.3%,经济效益明显凸显。

  在体现管理效益方面,安装了自动监测系统,实现了水位(水压)自动监测、自动成图和自动统计,大大提高工作效率。

  人文效益显著凸显。煤炭行业一直以来被认为是安全风险高、工作环境差的行业,该公司所属三对矿井都远离城市,地处偏僻,存在“招人难、留人更难”的情况,随着矿山智能化建设水平的提升,大大改善矿工的生产作业环境,有效提升了员工的幸福指数,增加了矿山的吸引力,有利于建设队伍、培养人才、留住人才,对推进西北能源高质量发展发挥积极推动作用。

  芳林新叶催陈叶,流水前波让后波。中煤西北能源有限公司将立足新起点,攀登科技“制高点”,努力创建新型智慧矿山典范。(西能宣)

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责任编辑:石毅 李国栋

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