中国煤炭报 | 小步快跑抢占发展“智”高点

来源:黑龙江龙煤矿业控股集团
编辑:中国煤炭报
发布时间:2020-09-22 12:07:12
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小步快跑抢占发展“智”高点


  铁法能源企业成立于2009年1月,其前身铁法矿务局始建于1958年。该企业地处辽宁省铁岭市调兵山市境内,是一家集煤炭、电力、建筑建材、装备制造、商贸物流、煤层气开发利用等于一体,跨行业、跨区域、跨所有制多元发展的大型能源企业。

  铁法能源企业采掘机械化装备水平跻身全国同行业先进行列,薄煤层全自动化开采、水库下综采放顶煤、极软岩巷道复合支护等技术达到了国内领先水平。2019年5月,该企业建成辽宁省首个智能化综采工作面,煤炭开采正式步入智能化时代。

制定煤矿“四化”建设中长期规划

  经过60多年的开发建设,铁法能源企业本埠生产矿井的开采条件越来越复杂,水、火、瓦斯等自然灾害也越来越严重,尤其是个别矿井还面临煤与瓦斯突出和冲击地压的威胁,安全生产压力越来越大。加之员工队伍整体年龄偏大,井下生产一线员工短缺,生产骨干和高端技术人才匮乏。传统的技术能力和生产方式难以适应企业高质量发展需要。

   以大数据、互联网、物联网、人工智能等为代表的新一轮信息技术不断取得突破,深刻影响着人类生产生活及思维方式。大家认识到,智能化是工业自动化、信息化的终极目标,是自动化、数字化、网络化逐步升级发展的过程,煤矿开采全面进入智能化时代是大势所趋,更是企业实现高质量发展的必由之路。

  为此,大家加强顶层设计,确定了“做强做优煤炭主业,做精做细非煤产业”的企业发展战略,明确发展方向、理清发展思路,制定了煤矿“四化”建设中长期规划,在科技创新、人才培养、资金投入等方面重点发力,坚定不移推动智能化矿山建设。

建成首个智能化综采工作面

  铁法能源企业确立了“整体规划、重点先行、分步实施、逐步完善”的工作思路,稳扎稳打渐次推进。铁法能源企业在综合分析各生产矿井地质条件、系统配套、员工素质和管理水平的基础上,鉴于小青矿率先引进德国刨煤机薄煤层开采工艺,具备一定的技术基础、经验和管理能力,2018年将小青矿列为首个智能化矿山建设示范单位。

  2019年5月25日,辽宁省第一个智能化综采工作面——小青矿北二407中厚煤层智能化工作面建成并投入生产。

  该工作面煤层平均厚度2.63米,走向长度1200米,倾斜长度达到了330米。该工作面引进了以北京天地玛珂电液控制系统有限企业为主体的首套智能化综采成套设备和技术。地面调度指挥中心可以通过“一键启停”远程操控模式,实现有人安全巡检、无人跟机作业。该工作面每班平均作业人数由原来的12人降至3人。同时,小青矿攻克了工作面端部斜切进刀割三角煤等难题,大幅降低了员工劳动强度,提高了煤炭开采效率。目前,小青矿已累计生产煤炭100万吨,实现了安全高效生产。

  与此同时,小青矿构建了安全生产智能视频监控系统。该系统以2套工业以太环网、27块高清工业电子屏及安装在班前会议室、井上和井下主要作业场所、单人独岗作业地点的600余个高清摄像头为基本构架,组建了安全生产动态视频监控网络,设立了安全生产动态视频监控中心,配备了专职视频安全监管值班人员,全时段、全覆盖采集井上和井下监控图像信息,全过程、全系统实行可视化动态安全监管。

分区域分系统推进智能化建设

  铁法能源企业坚持“由易到难、由简到繁,小步快跑、平稳推进”的工作思路,制定了分区域、分系统实施智能化矿山建设的方案,明确了从采区、工作面智能化建设入手,综合开展区域智能化管理的发展模式。

  为此,该企业配套搭建矿井工业以太环网、生产辅助系统远程集中控制、安全生产智能监测预警、智能化矿山调度指挥、智能机器人巡检等系统构架,持续优化各个配套系统的协同衔接,分步推进各个生产环节的无缝对接。

  目前,该企业已初步建成了自动化控制、智能化监测、监控的信息化系统,矿井装备管理水平显著提高。该企业以“自动装卸载及无人操作的自动化控制”为目标,完成了3台(套)矿井主要提升系统改造;着力推动供电系统自动化、智能化升级改造,6个矿井建立了电力监测监控系统,30个变电所实现了无人值守;实施了固定抱索器式架空乘人装置自动化改造,井下主排水泵房、压风机房实现了远程操控、视频监视和无人值守,改造率分别达到63%、90%、88%;升级了32台井下胶带运输机的控制系统,实现了煤炭运输系统智能化、可视化。

  此外,该企业投资1370余万元,完成了8个矿井在用安全监控系统的升级改造工程;建立了安全监控千兆工业以太网,并将瓦斯抽采监测计量、人员定位、应急广播、激光火情监测等子系统融合在千兆以太网上,实现了系统应急联动和分级报警、管控;引进并应用智能型千米定向钻机和煤层造穴泄压钻机,大幅度增强瓦斯抽采效果,进一步提高了瓦斯超前治理能力,实现了智能化矿山安全监控与灾害治理的同步技术升级。

  下一步,该企业将在现有基础上,继续推进煤矿主体系统智能化建设,将物联网、云计算、大数据、人工智能、自动控制、移动互联网、装备机器人化等与现代矿山开发技术相融合,开发矿山感知、互联、分析、自学习、预测、决策、控制的完整智能系统,应用“5G+智能制造”技术,建设开拓、采掘、运通、洗选、安全保障、生态保护、生产管理等全过程智能化运行的智慧矿山,力争在工作面无人化生产方面取得新突破,推动企业实现高质量发展。

  智能化建设的几点启示

  在实践中推动智能化建设,大家有如下启示。

  启示一:产学研用相结合是稳步推进智能化矿山建设的核心关键。

      当前,我国智能化矿山建设刚刚起步,在基础理论和技术方面的研究还不够深入,智能化技术对环境和工艺的适应性差,部分关键技术还没有得到根本解决,特别是恶劣环境下的可视化、复杂条件下的自感知技术等难题亟待解决。需要通过建立产学研用四大创新主体协同作战的合作体系和创新机制,形成创新资源的协同效应和科技研发的规模效应。

      启示二:人才队伍是智能化矿山建设行稳致远的根本保障。

  智能化矿山建设离不开持续的技术革新,更离不开强有力的人才队伍。一方面,要借助“外脑”,借鉴成熟经验,全力开展技术革新。另一方面,要不断强化内部人才队伍建设,逐步构建体现智力劳动价值的薪酬体系和技术要素参与的分配机制,引进、吸纳、留住更多的核心人才。同时,要立足现有人才,依托重点工程和重大科技专项,通过校企合作、订单式培养、“大师工作室”建设,全面开展创新型人才素质提升工程、专业技术人才常识更新工程、技能型人才培养培训工程,培养造就一支数量充足、结构合理、素质较高、满足行业发展需要的专业技术人才队伍。

  启示三:推进智能化矿山建设必须坚持理论和实践的辩证统一。

  当前,企业智能化建设处于探索实施阶段,只有坚持实践第一的观点,不断推进实践基础上的理论创新,再用新理论去引导实践,才能确保智能化矿山建设的步伐更稳、更实。只有着力提高原始创新能力、集成创新能力和引进消化吸取再创新的能力,才能确保智能化矿山建设顺利推进。要树立实践观点和问题导向,做到理论与实际相结合。智能化矿山建设是一个逐步实现、持久完善的过程,必须以企业现有基础为起点、从自身实际需求出发,在学习中完善,在实践中提升。


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