智能煤矿,宁煤步履铿锵

望宁煤 2025-02-28 13:23:01

在金凤矿生产调度指挥中心,综采队员工坐在智能生产集控仓里,轻点鼠标,远程监控井下011817工作面采煤机自动化生产。集控仓屏幕上,井下采煤作业的仿真画面清晰呈现,各项生产、设备参数实时显示,一目了然。

今天,在智能化建设的推进下,煤矿生产发生了翻天覆地的变化,井下机械林立,地面上运用多种先进技术搭建的智能开采管控平台实时跟进,实现开采的智能感知、智慧决策。

2024全国煤矿采煤工作面智能创新大赛上,金凤矿011817工作面被评为厚煤层智能综采赛道特等级,双马矿I0104205工作面被评为薄与较薄煤层智能综采赛道一等级……宁夏煤业公司科技成果转化不停步,留下了一串闪光足迹。

2021年,随着“十四五”规划启动,宁夏煤业公司抓住国家坚持创新驱动发展、加快产业升级的机遇,按照“机械化换人、自动化减人、智能化无人”思路,开启智能化建设道路。

为推动智能化技术与煤炭产业融合发展,公司选取红柳、金凤、枣泉、麦垛山4座煤矿作为示范矿井,洗选中心枣泉、梅花井洗煤厂作为示范洗煤厂,打造国内领先的智能煤矿及洗煤厂示范工程,以点带面推动智能化发展。计划2025年,红柳、金凤、枣泉、麦垛山4座示范矿井将建成高级智能化煤矿,其余10座非示范矿井及洗煤厂达到中级智能化标准。

建设“最强大脑”

2020年11月国家能源局、国家矿山安全监察局响应国家8部委号召,下达了《关于开展首批智能化示范煤矿建设的通知》,正式确定了全国71对智能化示范煤矿,其中包括宁夏煤业公司的3对矿井。

2021年初,宁夏煤业公司联合国内10余家顶尖的技术厂商、科研院所等,高起点编制公司智能化矿山建设总体规划、实施方案、管理办法、考评细则,公司上下形成了层次分明、相互衔接、规范有效的实施体系和推进机制,正式启动了煤矿智能化建设。

智能化矿山建设,重在“智能”。宁夏煤业公司智能化建设主要集中在信息基础设施建设、矿井采掘机运通、监测监控系统完善等方面。其中信息基础设施建设更是重中之重,目的是要拥有一个“最强大脑”和发达的“神经系统”。

为加快智能化矿山项目建设进展,公司联合头部品牌单位,与相关科研院所签订了EPC总承包合同。

目前,宁夏煤业公司已建成公司级智能一体化管控平台,它像一个“智慧大脑”,接收来自公司上下生产各系统的信息。

该平台接入了红柳矿、枣泉矿、灵新矿等5对煤矿生产集中控制和安全集中监测系统数据;已接入所有矿井人员组织架构、双控、水电计量、水文监测等统建系统数据,实现实时数据和业务数据统计及可视化;接入了瓦斯、水、火、顶板、粉尘、人员、车辆位置等监测感知系统,以及采、掘、机、运、通等主要机电设备系统数据。可以说涉及生产的所有要素都汇聚在这里了,并可以形成分析,为决策指挥提供依据。

与此同时,金凤矿、红柳矿、枣泉矿、灵新矿、羊场湾矿二号井也建成了相应的矿级智能一体化管控平台,形成了各矿的“分脑”。有了这样的大脑网络,公司煤化运一体化运行的生产要素全部在控。

“最强大脑”要配上“最壮体格”。宁夏煤业公司建设完成了公司级云计算数据中心,这让“最强大脑”容量更大、算得更快,可以为各统建、经营业务提供计算、存储资源,承载了宁夏煤业公司智能一体化管控平台等生产业务系统,具备云边协同统一运营运维能力。

具备了“智慧大脑”,还要解决信息传输快不快的问题。公司14对矿井建成了矿井“4G无线通信+精确人员定位”融合系统;除白芨沟矿外,其余矿井均已完成万兆工业控制环网建设;红柳矿、金凤矿已建成矿用5G专用网络,实现了部分5G场景应用。在金凤矿,通过在综采工作面部署5G系统,可将采煤机信号、工作面等数据高速传输至地面及井下控制中心,实现地面远程采煤。下一步,公司计划在各煤矿建设超万兆工业环网,支持切片及5G信号传输。

煤矿智能全面覆盖

有了“智慧大脑”和发达的“神经系统”,煤矿智能化建设脚步更快了,从2021年至今,短短几年间,宁夏煤业公司各项智能化工作均实现突破,智能化建设覆盖了煤矿开采各方面。

智能采煤提速升级。宁夏煤业公司加大智能化技术和装备投入,先后投用智能化采掘设备188台套,煤矿装备呈现成套化、高端化、智能化。目前,宁夏煤业公司采煤工作面全部实现自动化操作或远程集控操作,具备液压支架自动控制、采煤机远程控制自动截割、三机设备一键启动等功能,降低了工人劳动强度,劳动用工减少,采煤工作面全部可实现5人作业模式,过去采煤依靠人海战术的场景一去不复返。

智能掘进多点突破。公司大力实施智能掘进升级改造,现有综掘机和掘锚护一体机124台,均更新或改造为具有远程控制功能,具备自动截割远程集控功能,迎头作业人员由原来的平均11人减少到9人以下,掘进工效有效提升,生产更加安全高效。

智能监控全部覆盖,智能化助安保安作用明显增强。宁夏煤业公司建设了煤矿双重预防管理信息化系统,有包括井下安全监测、人员定位、数据分析、双防业务及高危作业等30余个子模块,做到井上下人员设备全部在控,重点区域安全状态实时查看、安全风险动态监控、风险管控失效自动预警等智能化功能;在各矿推广自主研发的智能矿灯和智能安防跟机视频预警系统,视频监控全覆盖、无死角,使不安全行为同比下降18%,公司安全生产巩固向好。

智能通风与灾害预警水平提升,麦垛山矿率先完成灾害精准预警与智能通风示范矿井建设,建设了灾害预警和智能通风平台,集成了注氮系统、粉煤灰灌浆系统,实现联动,安全管理水平大大提升,其他矿井积极推广应用麦垛山矿灾害预警系统。目前公司所有矿井均实现了主通风机在线监测、一键倒机、自动切换、一键反风功能,局扇均实现了远程监控、远程切换功能。

智能主运输、智能辅助全面实现。皮带AI智能视频系统出现在金家渠矿、双马矿、金凤矿、红柳矿等矿井;对洗煤厂生产系统和装车系统进行升级,实现远程集中控制、智能干选、智能装车;公司加大矿井固定设备系统的智能化建设力度,对井下变电所、水泵房、主胶带运输系统等进行集中控制、智能运行,目前公司供电、排水、通风等所有机房硐室及主运输皮带409个固定岗位实现无人值守,三年累计转岗1152人,员工转为巡检工、集控员等,工作环境改善,生产走向“人少则安、无人则安”。

不仅如此,随着智能机器人的使用,巡检等工作也更加轻松了。从安全生产和减轻劳动强度的角度考虑,宁夏煤业公司要求,各矿在倾角超过16°或人员不易到达的主运输皮带巷等场景推广使用轨道巡检机器人,金凤矿率先在井下中央变电所、北翼胶带运输巷应用了轨道巡检机器人,红柳矿试点建设主运输巷道飞行巡检机器人,巡检工作一次次飞跃。

井下,金凤矿、红柳矿、枣泉矿应用了清仓机器人、喷浆机器人;金凤矿、灵新矿应用了TDS智能选矸机器人,枣泉矿、双马矿应用了机械手选矸技术,宁夏煤业公司正在用智能逐步替代繁重体力劳动。

智能效果逐步显现

短短几年间,宁夏煤业公司智能化建设留下了一串闪光足迹:

金凤矿利用多项先进技术手段,推进建设了透明地质开采,实现“基于大地坐标的自适应智能规划割煤”目标,工作面生产采用“调度室远程割煤”形式实现。2023年8月,科研项目“基于透明化地质保障系统的煤矿智能管控平台研发与应用”通过中国煤炭工业协会的专家鉴定,成果达到国际领先水平。

2023年,红柳矿试点应用了5G+工业互联网技术,建设全工作面“矿鸿”操作系统;枣泉矿加快智能机器人应用,“煤矿掘进作业机器人”被工信部等四部委列入“矿山领域典型应用场景名录”;麦垛山矿完成灾害精准预警与智能通风示范矿井建设;枣泉、梅花井洗煤厂智能化建设实现了集控一键远程控制、智慧精准生产管理,智能装备可靠运行。

目前,金凤、红柳、枣泉三座煤矿顺利通过国家首批智能化示范煤矿验收,达到国家Ⅱ类中级智能化示范煤矿。麦垛山矿通过国家能源集团验收,达到国家能源集团Ⅱ类中级智能化示范煤矿,同时公司22个采煤工作面、25个掘进工作面、10个选煤厂通过国家能源集团智能化评级验收。

今天,宁夏煤业公司与华为公司、中煤科工集团等单位的合作还在继续,双方共同推进能源企业数字化转型与智能化矿山建设,研究基于“鸿蒙+5G+边缘计算”的应用技术,将鸿蒙系统融入工作面电液控制系统,计划后期逐步推广鸿蒙系统。为此,加强人才培养,除了请进来培训,宁夏煤业公司还组织两批共计94人次前往华为公司进行学习与交流……

今天的煤矿完全变了模样,回首往昔,当年的建设者人拉肩扛、风餐露宿、住地窨子,喝山泉水,历经艰难困苦。今天的建设者用科技改变了生产生活状态,把遥不可及的梦想变为现实,他们可以自豪地告诉先辈,一代人有一代人的使命,一代人有一代人的担当,未来的宁煤一定会在今天建设者手中变得更加美好。

建就建最棒的,用就用最优的,这是自信和勇气。宁夏煤业公司将继续深入践行“社会主义是干出来的”伟大号召,锚定高质量发展首要任务,以“链势”发展战略和“11359”工作方针为引领,以增强核心功能、提升核心竞争力为重点,把宁夏煤业公司智能化建设推向高水平,全面开启建设科技引领、安全高效、绿色低碳、管理卓越的世界一流能源领军企业新征程,不负时代给予宁煤人的使命。

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