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    河北日報:來了,智慧煤礦

    發布時間:2022-03-01 08:15:06 冀中能源

    稿件來源:河北日報

    來了,智慧煤礦

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    左圖為東龐礦綜采工作面集控中心。右圖為東龐礦21110智能化綜采工作面。(河北日報通訊員 李 翔攝)

    去年底,冀中能源股份公司東龐礦通過河北省智能化煤礦驗收專家組驗收,成為河北省首批智能化建設示范煤礦之一,這意味著我省智慧煤礦建設開始發力。

    智慧煤礦“長”啥樣?跟傳統采煤比,有啥優越性?對煤礦行業起到什么樣的影響?記者對位于邢臺市內丘縣的東龐礦進行了采訪。

    遠程一鍵采煤成為現實

    “各項參數符合要求,現在啟動系統?!比涨?,在東龐礦21110工作面,綜采一隊采煤機司機許銳按下“啟動鍵”,遠處的采煤機轟鳴作響,被割碎的煤塊如流水般傾瀉而下。

    許銳在煤礦干了十多年。過去,采煤工人需要在采煤機旁“盯梢”,一刻也不能停,上完班升井,經常累得一身汗一臉灰。而現在,經過專業培訓,他只要通過電子屏幕就可以遠程操縱、觀測采煤機運行狀態,工作環境大大改善。

    “從親自下礦到遠程一鍵采煤,這是多少代采煤工人憧憬的夢想,如今已在東龐礦變成了現實?!痹S銳說,通過遠程智能操作系統,順槽膠帶機、刮板輸送機、轉載機、破碎機、采煤機依次啟動。采煤機切割煤塊后,液壓支架跟著拉移,運輸機推溜到位,支架自動收回或打出,“烏金”源源不斷運往地面,所有操作全部自動化。

    東龐礦信息中心主任魏永勇介紹,東龐礦智能化發展經歷了三個階段。上世紀90年代,東龐礦大力推進機械化,成為我省比較先進的機械化生產礦井。2000年開始,引進無線通信系統,對煤礦設備、調度室以及井下環網進行信息化改造,實現了線下數據線上化。

    隨著數字技術的發展,2020年11月,國家提出創建智能化示范煤礦建設,促進煤炭開采方式由炮采、普采和綜采向智采變革,為能源領域“新基建”奠定基礎。

    順勢而為,東龐礦加快推進智能化改造提升,集中推廣鉆裝錨一體機、超前液壓支架等一系列新工藝、新裝備,加快機械化、自動化、信息化、智能化“四化融合”建設步伐,逐步形成全方位、立體化的智慧礦山格局。

    去年3月,河北省首個智能化高架綜采工作面——東龐礦21110智能化綜采工作面正式投產,實現了減人提效,每個生產班減少用工11人,工效提高64.7%,緩解了井下限員的制約難題。

    新年新氣象。在吸取厚煤層智能開采經驗的基礎上,1月13日,東龐礦首次對煤層平均厚度1.3米的薄煤層6201工作面進行智能化改造,應用電液控技術、自動化技術以及沿空留巷開采工藝,進一步提升智能開采水平。

    地下礦井裝上“智慧大腦”

    “位移傳感器運作正常,齒軌輪運作正?!痹诘叵?00米深的東龐礦綜采工作面集控中心,綜采二隊副區長徐國峰一邊按動按鈕,一邊記錄數據。

    徐國峰認為,煤礦智能化是個系統工程,涉及方方面面。采煤、掘進等每個機器里都裝上了傳感器,通過光纜、信號線將運作信息傳到井下集控中心,再匯總到地面調控室,實現井上井下互聯互通?!凹刂行木拖袷侨说拇竽X,遠程控制煤礦的所有智能設備?!毙靽逭f。

    東龐礦工作面大多位于地下600米到1000米,地質條件復雜,干擾因素多,影響了數據傳輸效率。在河北聯通公司的技術支持下,東龐礦建立了5G基站,利用5G的大帶寬、高速率和低時延技術,解決了這個難題。

    “從指令下達到機器響應,過去要幾百毫秒,現在只要20毫秒,各個作業點的畫面、數據都能實時傳回地面,這就是5G網絡的即時響應?!毙靽逭f。

    在冀中能源集團整體規劃和部署下,石煤機公司為東龐礦5G智能化礦井建設提供了核心技術支持,實施了掘進工作面5G網絡布置方案、智能掘進控制系統關鍵技術、5G網絡及成套設備調試等重點工作。

    “智慧礦井建設其中一個難點在于精準定位?!笔簷C公司總工程師辦公室主任李英娜說,煤礦設備在井下運作中,會不斷進行空間位移。為實現精準定位,他們采用了光纖慣導精準定位技術,可以對目標進行實時位置追蹤,自動生成并記錄其活動軌跡。

    此外,他們還在東龐礦實施了仿形截割、自主截割、視頻監控及雙向語音對講、視頻識別人員靠近報警、故障自診斷與信息推送等多項智能化技術,降低了礦工勞動強度,提高了安全生產水平,真正實現了減人提效。

    “煤礦生產涵蓋運輸、供電等30多個子系統,由于設備來自國內外各個廠家,數據端口和標準不一致?!蔽河烙抡f,通過數字化改造,對東龐礦各種設備數據進行統一整合,打破數據孤島,實現多部門數據共享共用和互聯互通。

    數字化技術的應用,極大提升了生產效率。去年一年,冀中能源股份公司建立智能集控中心3個、智能化工作面7個,原煤工效同比提升5.8%,開掘工效同比提高3.6%,各單位巖巷煤巷單孔月進、綜采單面月產多次創出近年來最好水平。

    2021年5月,省發展改革委、省應急管理廳、河北煤礦安全監察局聯合印發通知,明確了“十四五”時期煤礦智能化建設時序、標準要求和技術路線,將東龐礦等4處煤礦確定為我省首批推進的智能化建設示范煤礦。

    專家認為,我省首批智能化建設示范煤礦建成后,將形成創新示范效果,以點帶面,對河北省其他煤礦智能化發展起到引領和標桿作用。

    提升安全管控智能化水平

    出于安全考慮,很多煤礦嚴禁攜帶手機等電子產品下井??墒窃跂|龐礦,記者卻見到不少帶著“手機”的井下工人。

    “這是礦里統一發放的‘雙控’系統礦用手機,具備圖像抓拍、數據上傳、隱患復查等功能?!痹跂|龐礦各工作面,安檢員白彥海拿出“手機”,對現場安全生產情況一一進行拍照錄像。

    安全是煤礦的生命線。作為東龐礦“雙控”信息平臺系統重要組成部分,東龐礦為安全檢查人員配發了近200臺礦用手機作為“執法記錄儀”,進行現場抓拍取證,確保隱患排查不留死角、整治不留后患,實現了安全檢查過程的影像留存、數據集控、信息共享。

    隨著礦井開采逐漸延伸,原有的瓦斯治理模式已經不能滿足采掘銜接需求。為實現對煤礦瓦斯的精準治理,東龐礦以大數據、物聯網為支撐,在21218工作面探索開展了河北省首個“定向順層鉆孔”消突試驗,改變傳統的“底板巖巷、穿層鉆孔抽采瓦斯”模式,利用深孔鉆機進行定向順層鉆孔,讓瓦斯無處藏身。

    “跟過去比,定向順層鉆孔可以減少瓦斯抽采鉆孔545個,提高了抽采的有效時間,平均抽采濃度達到8%以上,效果是普通穿層鉆孔的3倍以上?!睎|龐礦瓦斯治理科副科長郭會亮介紹,在21218工作面補軌道巷施工過程中,每天掘進速度7.2米,巷道回風流瓦斯日平均濃度最高0.24%,實現了瓦斯“零預警”“零超限”。

    據測算,“定向順層鉆孔”消突試驗整體取得成功后,可以減少底板穿層鉆孔、水文地質鉆孔等一系列鉆孔工程量,預計可減少底板巖巷綜合資金投入1700余萬元。

    在智能化改造中,東龐礦加大安全管控智能化建設力度,持續推動信息技術與安全生產深度融合,不斷豐富“工業互聯網+安全生產”場景應用,提升了安全生產水平。

    煤礦技術人員也積極開展自主創新,制作發明了泵站防跑車防護裝置、巷道可伸縮噴霧桿、皮帶機尾防跑偏裝置、遠程注漿系統等新裝備、新工藝,助力智慧煤礦和安全生產建設。2021年,冀中能源股份公司11項技術創新成果獲國家實用新型專利,3項成果獲“中國煤炭工業科學技術獎”,28項創新成果獲省市級以上科技進步獎。

    (貢憲云)