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      做探索者,更要做領跑者——山東能源鮑店煤礦智能化建設紀實

      來源:民生網2023-05-12 16:33:45

      2023年2月18日,國家首批智能化示范煤礦驗收專家組對山東能源集團兗礦能源鮑店煤礦進行現場驗收評定。經審閱資料、現場核查、質詢討論,鮑店煤礦順利通過國家首批智能化示范煤礦驗收,該礦選煤中心同時通過中級智能化選煤廠驗收。其中,礦井智能化建設效果得分89.84,位列山東省智能化示范建設煤礦第一名。

      鮑店煤礦地處山東濟寧,是我國自行設計施工的大型現代化礦井。近年來,鮑店煤礦把智能化建設作為提高礦井安全生產保障水平的關鍵舉措,借助云數據平臺、萬兆工業環網、礦井5G網絡、大數據等先進技術,高標準建成7302、7304和8302智能化綜放工作面,國內首家實現綜放工作面智能化生產的常態化運行。2020年12月,鮑店煤礦被確定為國家首批智能化建設示范煤礦。

      打造“最強大腦”

      “視頻畫面清晰,信號穩定,實時對話流暢。”每天,在鮑店煤礦指揮礦井安全高效生產的“最強大腦”——地面智能集控中心,礦長郭英都要與井下400米礦井安全巡檢人員進行視頻連線。據郭英介紹,“最強大腦”集安全生產、應急指揮、監測監控、經營調度、信息化管理為一體,而且應用了全球首套礦用高可靠5G專網系統。

      過去,由于技術受限,信號傳輸延時或不穩定。低延時、高網速、高可靠的5G技術,解決了這一難題。從2018年起,山東能源集團先后投入上億元,組建研發團隊攻關礦用5G技術,山東省也拿出上千萬元的財政資金扶持。研發團隊創新設計三層環型組網,全面提升信號傳輸的可靠性。2020年8月,山東能源集團順利拿到礦用5G系統“安全標志證”。2020年10月,全球首套礦用高可靠5G專網系統在鮑店煤礦正式投入運營。

      “原來(4G)的延時大概在2秒到3秒,使用5G之后,時間縮短至25毫秒左右。”鮑店煤礦調度信息中心技術主管梁慶朋介紹,在智能化綜放工作面上,分布著50多個高清攝像頭、1000多個傳感器。利用這套5G專網系統,可以將現場畫面、壓力、溫度等信息實時傳送到地面控制中心。

      據了解,鮑店煤礦采煤工作面部署了4臺礦用5G基站,在溜頭溜尾每2臺礦用5G基站與礦用5G基站控制器之間組成環型鏈路,其中位置相同的2臺基站按照異頻部署。同時,部署了礦用邊緣計算控制器,實現了本地業務數據分流,降低了數據傳輸時延,提高了系統組網可靠性。

      “借助5G專網,依托‘最強大腦’,工作人員在地面平臺就可以遠程操控地下幾百米的采煤設備,實現無人智能化開采。”梁慶朋介紹,采煤機主控系統配置SGC模塊,實現了包括端頭三角煤在內全工藝段的記憶截割,記憶截割率達93%以上;及時調整優化跟機移架程序,自動跟機率達90%以上;時序控制自動放煤采用自動一刀一放、人工兩刀一補方式,每刀自動兩輪放煤量達75%。

      如今,礦工不再需要親自去操作設備,只需拿著遙控器,進行巡檢視檢。大部分時間,開采設備都是在自動化運行,只有出現異常情況時,礦工才需要去處理。

      全面升級智能化管理系統

      在鮑店煤礦礦燈房,準備下井的職工只需要通過“便攜儀智能化管理系統”刷個臉,就能快速地獲取屬于自己的下井裝備。

      在現場可以看到,這套“便攜儀智能化管理系統”由很多類似超市儲物柜一樣的柜子組成,工人只需要找到屬于自己的柜子,然后通過刷臉、刷卡等方式開箱,就可以快速領取下井的裝備。

      “現在,職工領礦燈和自救器再不用排隊等待了,節約了不少時間。”鮑店煤礦副礦長駱建營說。依托智慧化園區系統,職工可通過刷臉方式實現考勤、用餐、出入礦井,以及領取工作服、便攜儀、礦燈等“一站式”服務。

      鮑店煤礦堅持“專業融合、數據共享”原則,全面建成了集智能考勤、智能消費、智能發放為一體的智慧化園區系統,以及集煤炭生產、設備運行、生產調度、人員定位、安全監測等一體化綜合信息管控平臺。

      “人員精確定位系統應用UWB技術,定位精度達0.3米,實現了井下人員數量、作業區域和行走軌跡實時查詢;安全監控系統應用綜合分站、新型電源、激光甲烷傳感器等設備,可實時監測井下有害氣體濃度、環境參數和機電設備運行狀態。”郭英說。

      據了解,通過每個人身上的定位儀,監控中心可以實時監控井下的所有情況。井下候車室有多少人,各個工作面內多少人在工作,甚至這些人屬于哪些單位、叫什么名字,都清楚地顯示在實時監控的LED顯示屏上。

      “在2021年9月18日的礦井頂板事故演練中,該礦利用應急協調指揮系統,安全監控、人員精確定位、語音廣播等多系統鏈路融合,僅用時3分鐘就通知到井下作業區域的所有人員。”梁慶朋介紹。

      抓牢設備升級的“牛鼻子”

      “裝備升級是引領智能開采的原動力,要讓智慧礦山展現‘真功夫’,裝備升級這個‘牛鼻子’必須得抓牢。”郭英認為。

      按照山東能源集團要求,鮑店煤礦制定了智能化礦井建設實施方案,選擇配備國內外最先進智能裝備,縱深推進數字化礦井建設,高質量建成了集全面實時感知、集約融合共享、高效協同運行的綜合信息管控系統,智能化集控中心,5G+萬兆環網等。

      結合礦井生產系統、環境安全、精確定位等系統,充分應用大數據融合分析、預測預警、綜合自動化三維展示、三維GIS-全息地質模型構建等功能,構建形成了全面感知、實時互聯、動態預測、協同控制的綜合信息管控平臺,實現了多部門、多專業、多層面集中應用,交互共享和決策支持,以及智能操控與協同聯動控制,有效提升了礦井綜合管理效率。

      積極打造數字化輔助運輸交通系統,高效采用單軌吊、膠輪車等運輸裝備,全力打造了地面裝車至采掘工作面料場的“一站式”直達運輸模式。實現了人員入井后,乘坐膠輪車至各智能化綜放工作面“半小時”工作圈,節省了體力和時間,每年創效500余萬元。

      同時,鮑店煤礦深入實施機電系統自動化、智能化升級改造,實現了重點區域和關鍵崗位的遠程控制、無人值守、動態巡檢。其中,井下供配電系統實現了無人值守、運行監視、故障分析,以及遙測、遙信、遙控、遙調“四遙”功能;排水系統實現了無人值守、遠程數字傳輸、地面集中可視化監控;主煤流運輸系統實現了設備點檢、誤入報警、專家智能決策、語音互聯互通等功能,井下11條主運膠帶及5臺給煤機全部實現了遠程集控。

      “現在,我們通過裝備升級,實現了減員提效、安全高效的目標。”鮑店煤礦采煤副礦長李魯杰介紹說,單軌吊運輸系統的應用,創下了國內單軌吊遠距離、大坡度、整體支架安全直達運輸等多個紀錄;自動雙臂錨桿鉆車的應用,使支護效率提升了30%以上;智能化開采的應用,使綜放工作面生產人員由原來的每班14人至16人減少到現在的7人,減少用工50%以上。

      瞄準“高端智庫”

      在鮑店煤礦辦公樓西側,有座不起眼的藍色小樓,被礦區職工家屬親切地稱為“大師的搖籃”。

      這座藍色小樓是鮑店煤礦2015年4月在煤炭系統首家建成的“大眾創新、全員創效”基地,被評為“山東省技師工作站”。

      這里設有山東能源集團勞模(技能大師)創新工作室10個、礦智能化生產創新工作室1個、“兗礦工匠之星”創新工作室1個,其中3個被評為煤炭行業技能大師創新工作室。

      該基地成立以來,累計完成了創新創效項目2600余個,創造了可觀的經濟效益。其中,13項科技成果獲得了省部級以上科技進步獎、技術創新優秀成果獎,14項成果達到了行業國際先進水平,25項專利獲得了國家知識產權局授權。

      為打造智能化建設“高端智庫”,鮑店煤礦將智能開采與創新人才培養相結合,在綜采二區精挑細選出20名業務技能熟練、綜合素質高的大專以上學歷職工,成立了大學生班組。

      據了解,大學生班組自成立以來,在智能開采中積極發揮青年先鋒作用。

      “大學生班組每個人的學習能力都很強,他們利用一切機會,主動與區隊技術員交流,把智能開采中遇到的難題逐個攻破,這種學習精神有效帶動了全區比學趕幫超的氛圍,推進了智能化開采的全面應用。”綜采二區區長王彥明說。

      (焦超)

      (責任編輯:羅芳菲)

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