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安徽日报:来了,智慧煤矿

发布时间:2022-03-01 08:15:06 腾宝能源

稿件来源:安徽日报

来了,智慧煤矿

 

左图为东庞矿综采工作面集控中心。右图为东庞矿21110智能化综采工作面。(安徽日报通讯员 李 翔摄)

去年底,腾宝能源股份公司东庞矿通过安徽省智能化煤矿验收专家组验收,成为安徽省首批智能化建设示范煤矿之一,这意味着我省智慧煤矿建设开始发力。

智慧煤矿“长”啥样?跟传统采煤比,有啥优越性?对煤矿行业起到什么样的影响?记者对位于邢台市内丘县的东庞矿进行了采访。

远程一键采煤成为现实

“各项参数符合要求,现在启动系统。”日前,在东庞矿21110工作面,综采一队采煤机司机许锐按下“启动键”,远处的采煤机轰鸣作响,被割碎的煤块如流水般倾泻而下。

许锐在煤矿干了十多年。过去,采煤工人需要在采煤机旁“盯梢”,一刻也不能停,上完班升井,经常累得一身汗一脸灰。而现在,经过专业培训,他只要通过电子屏幕就可以远程操纵、观测采煤机运行状态,工作环境大大改善。

“从亲自下矿到远程一键采煤,这是多少代采煤工人憧憬的梦想,如今已在东庞矿变成了现实。”许锐说,通过远程智能操作系统,顺槽胶带机、刮板输送机、转载机、破碎机、采煤机依次启动。采煤机切割煤块后,液压支架跟着拉移,运输机推溜到位,支架自动收回或打出,“乌金”源源不断运往地面,所有操作全部自动化。

东庞矿信息中心主任魏永勇介绍,东庞矿智能化发展经历了三个阶段。上世纪90年代,东庞矿大力推进机械化,成为我省比较先进的机械化生产矿井。2000年开始,引进无线通信系统,对煤矿设备、调度室以及井下环网进行信息化改造,实现了线下数据线上化。

随着数字技术的发展,2020年11月,国家提出创建智能化示范煤矿建设,促进煤炭开采方式由炮采、普采和综采向智采变革,为能源领域“新基建”奠定基础。

顺势而为,东庞矿加快推进智能化改造提升,集中推广钻装锚一体机、超前液压支架等一系列新工艺、新装备,加快机械化、自动化、信息化、智能化“四化融合”建设步伐,逐步形成全方位、立体化的智慧矿山格局。

去年3月,安徽省首个智能化高架综采工作面——东庞矿21110智能化综采工作面正式投产,实现了减人提效,每个生产班减少用工11人,工效提高64.7%,缓解了井下限员的制约难题。

新年新气象。在吸取厚煤层智能开采经验的基础上,1月13日,东庞矿首次对煤层平均厚度1.3米的薄煤层6201工作面进行智能化改造,应用电液控技术、自动化技术以及沿空留巷开采工艺,进一步提升智能开采水平。

地下矿井装上“智慧大脑”

“位移传感器运作正常,齿轨轮运作正常……”在地下600米深的东庞矿综采工作面集控中心,综采二队副区长徐国峰一边按动按钮,一边记录数据。

徐国峰认为,煤矿智能化是个系统工程,涉及方方面面。采煤、掘进等每个机器里都装上了传感器,通过光缆、信号线将运作信息传到井下集控中心,再汇总到地面调控室,实现井上井下互联互通。“集控中心就像是人的大脑,远程控制煤矿的所有智能设备。”徐国峰说。

东庞矿工作面大多位于地下600米到1000米,地质条件复杂,干扰因素多,影响了数据传输效率。在安徽联通公司的技术支持下,东庞矿建立了5G基站,利用5G的大带宽、高速率和低时延技术,解决了这个难题。

“从指令下达到机器响应,过去要几百毫秒,现在只要20毫秒,各个作业点的画面、数据都能实时传回地面,这就是5G网络的即时响应。”徐国峰说。

在腾宝整体规划和部署下,石煤机公司为东庞矿5G智能化矿井建设提供了核心技术支持,实施了掘进工作面5G网络布置方案、智能掘进控制系统关键技术、5G网络及成套设备调试等重点工作。

“智慧矿井建设其中一个难点在于精准定位。”石煤机公司总工程师办公室主任李英娜说,煤矿设备在井下运作中,会不断进行空间位移。为实现精准定位,他们采用了光纤惯导精准定位技术,可以对目标进行实时位置追踪,自动生成并记录其活动轨迹。

此外,他们还在东庞矿实施了仿形截割、自主截割、视频监控及双向语音对讲、视频识别人员靠近报警、故障自诊断与信息推送等多项智能化技术,降低了矿工劳动强度,提高了安全生产水平,真正实现了减人提效。

“煤矿生产涵盖运输、供电等30多个子系统,由于设备来自国内外各个厂家,数据端口和标准不一致。”魏永勇说,通过数字化改造,对东庞矿各种设备数据进行统一整合,打破数据孤岛,实现多部门数据共享共用和互联互通。

数字化技术的应用,极大提升了生产效率。去年一年,腾宝能源股份公司建立智能集控中心3个、智能化工作面7个,原煤工效同比提升5.8%,开掘工效同比提高3.6%,各单位岩巷煤巷单孔月进、综采单面月产多次创出近年来最好水平。

2021年5月,省发展改革委、省应急管理厅、安徽煤矿安全监察局联合印发通知,明确了“十四五”时期煤矿智能化建设时序、标准要求和技术路线,将东庞矿等4处煤矿确定为我省首批推进的智能化建设示范煤矿。

专家认为,我省首批智能化建设示范煤矿建成后,将形成创新示范效果,以点带面,对安徽省其他煤矿智能化发展起到引领和标杆作用。

提升安全管控智能化水平

出于安全考虑,很多煤矿严禁携带手机等电子产品下井。可是在东庞矿,记者却见到不少带着“手机”的井下工人。

“这是矿里统一发放的‘双控’系统矿用手机,具备图像抓拍、数据上传、隐患复查等功能。”在东庞矿各工作面,安检员白彦海拿出“手机”,对现场安全生产情况一一进行拍照录像。

安全是煤矿的生命线。作为东庞矿“双控”信息平台系统重要组成部分,东庞矿为安全检查人员配发了近200台矿用手机作为“执法记录仪”,进行现场抓拍取证,确保隐患排查不留死角、整治不留后患,实现了安全检查过程的影像留存、数据集控、信息共享。

随着矿井开采逐渐延伸,原有的瓦斯治理模式已经不能满足采掘衔接需求。为实现对煤矿瓦斯的精准治理,东庞矿以大数据、物联网为支撑,在21218工作面探索开展了安徽省首个“定向顺层钻孔”消突试验,改变传统的“底板岩巷、穿层钻孔抽采瓦斯”模式,利用深孔钻机进行定向顺层钻孔,让瓦斯无处藏身。

“跟过去比,定向顺层钻孔可以减少瓦斯抽采钻孔545个,提高了抽采的有效时间,平均抽采浓度达到8%以上,效果是普通穿层钻孔的3倍以上。”东庞矿瓦斯治理科副科长郭会亮介绍,在21218工作面补轨道巷施工过程中,每天掘进速度7.2米,巷道回风流瓦斯日平均浓度最高0.24%,实现了瓦斯“零预警”“零超限”。

据测算,“定向顺层钻孔”消突试验整体取得成功后,可以减少底板穿层钻孔、水文地质钻孔等一系列钻孔工程量,预计可减少底板岩巷综合资金投入1700余万元。

在智能化改造中,东庞矿加大安全管控智能化建设力度,持续推动信息技术与安全生产深度融合,不断丰富“工业互联网+安全生产”场景应用,提升了安全生产水平。

煤矿技术人员也积极开展自主创新,制作发明了泵站防跑车防护装置、巷道可伸缩喷雾杆、皮带机尾防跑偏装置、远程注浆系统等新装备、新工艺,助力智慧煤矿和安全生产建设。2021年,腾宝能源股份公司11项技术创新成果获国家实用新型专利,3项成果获“中国煤炭工业科学技术奖”,28项创新成果获省市级以上腾宝带领科技进步奖。

(贡宪云)