"> 西南首个煤矿综采“无人驾驶”来了
站内搜索:
您当前所在的位置: 首页 » 能源新观察

西南首个煤矿综采“无人驾驶”来了

贵州省能源局门户网站  http://www.gzcoal.gov.cn/  发布时间:

字体:   浏览次数:次  打印本页 关闭本页   

轻轻按下启动键,井下4000多米深的胶带运输机、转载机、刮板输送机、液压支架等设备在眼前的大屏幕上自动运行、清晰可见。

抬头、低头、快进、减速,在工作人员的遥控下,采煤机灵敏又快捷地将煤炭切割下来。

像操作无人机一样,操作人员熟练地打开辅助系统,通风、压风、排水、原煤运输、供配电、井下运行实况及数据等等,在电子屏幕上一览无余。

5月16日,在兖矿贵州能化有限公司发耳煤矿(贵州发耳煤业有限公司),其调度指挥中心的集中控制平台,向人们充分展现了高科技的一幕。

这是贵州省第一个煤矿智能机械化项目的验收现场。远在300公里外的贵州省能源局能源云——煤炭大数据服务平台,也在同步实时“直播”。

当天下午,发耳煤矿智能机械化项目——31004综采工作面智能化系统、矿井辅助智能化7个子系统顺利通过专家组验收。

专家组给予31004综采工作面智能化系统95分高分,辅助系统智能化7个子系统均在80分以上。

“这是贵州乃至西南地区第一家同时实施综采工作面、生产辅助系统智能化矿井,在贵州煤炭行业发展史上具有里程碑意义,贵州煤矿综采工作面由此开启‘无人驾驶’模式。”贵州省能源局副局长兰海平给予发耳煤矿智能化项目高度评价。

专家组验收组组长、贵州省煤矿设计研究院有限公司副总经理李绍泉认为,发耳煤矿在贵州独特的煤层赋存和煤与瓦斯突出条件下,成功实施了煤矿智能机械化项目,为贵州煤矿智能化建设提供了很好的示范作用,填补了贵州煤矿工作面智能化领域的空白。

井下“中枢神经”—监控中心信息平台 发耳煤矿供图。.JPG

减员增效

也是5月16日下午,国家能源局煤炭司规划处处长夏兴到发耳煤矿调研后,认为发耳煤矿在贵州复杂地质条件下走出了一条新路,是高瓦斯地区煤炭开采的一次创新和重要变革。

说到智能机械化系统的运行效果,发耳煤业有限公司董事长孙守义脸露喜色。

“从运行两个月来看,取得了十分显著的效果,主要体现在四个方面。” 孙守义说。

一是提升了安全生产保障能力。实现了由集控中心远程操控,全过程对生产过程中机电设备出现的故障及时做出告警提示,准确判断、快速处置;通风机、压风机、原煤运输、变电所、排水泵房“五个子系统”实现了无人值守,避免了员工因为近距离操作失误或违章作业造成的人身事故,为矿井安全生产创造了有利条件,初显了“无人则安”目的。

其次,减轻了工人劳动强度。通过智能机械化建设的实施,淘汰了落后生产工序,实现了设备的升级更新换代,把员工从苦脏累险的环境里彻底解放出来,极大减轻了员工的劳动强度。

第三,提高了工作效率。31004智能化工作面运行后,日产量由过去的日均1900吨提升至目前的2800吨,效率提高了47%。

第四,实现了减人增效。31004智能综采工作面综采队由原来的85人减少到目前的49人,节约人工费用约440万元;生产辅助7个子系统现场值守人员由过去的74人减少到目前的21人,节约人工费用约380万元,两项累计减员89人,每年节约人工成本约820万元。

孙守义坦言,智能化项目规划之初,企业领导层也曾经有过担忧,鉴于贵州特殊的煤层赋存和高瓦斯突出等不利条件,怕投进去的钱打了“水漂”。

2017年,《贵州省人民政府关于煤炭工业淘汰落后产能加快转型升级的意见》和《贵州省煤矿智能机械化建设与验收暂行办法》出台后,发耳煤矿按照贵州省政府要求,在上级公司的指导支持下,通过到山东滨湖煤矿等地考察调研,决定走“自动化减人,机械化换人”的发展道路,投入3600余万元,与北京天地玛珂、兖矿西安科技公司合作,经过历时11个月的努力,完成了31004智能化综采工作面和生产辅助系统7个子系统智能化建设项目,实现了煤矿传统产业与人工智能、互联网、大数据有机“嫁接”。

“我们是贵州省第一家吃‘螃蟹’的煤矿企业,已经尝到了智能机械化的甜头。”孙守义表示,智能机械化是煤矿企业发展的方向,要把钱真正用到刀刃上,为企业的长远发展打下坚实的基础。

功能强大

发耳煤矿于2004年建成投产, 为贵州省“西电东送”发展规划的重点项目之一,属于煤与瓦斯突出矿井。矿井一期设计生产能力180万吨/年,采用综合机械化生产工艺,服务年限48年。所产原煤直接通过胶带输送机运到发耳电厂。

作为贵州省第一家同时实施综采工作面智能化、生产辅助系统智能化的矿井,发耳煤矿“啃”下了智能机械化这块“硬骨头”,成为产业升级的“领头雁”。

目前,发耳煤矿智能化工作面主要配备了ZY4000/12/23D型液压支架146台、SGZ800/630型刮板输送机一部、MG300/720-AWD3型采煤机一台、SZZ830/200型刮板转载机(含PLM1500型破碎机)一部、DSJ100/70-2×110型胶带输送机一部、支架电液控制系统一套、集成供液系统一套,自动化控制系统一套。

据了解,发耳煤矿31004工作面智能化子系统主要包括:井下监控中心以及井上监控中心系统、液压支架电液控制系统、采煤机控制系统、顺槽胶带机及采面三机通讯控制系统、泵站控制系统、工作面工业环网系统、视频监控系统。

孙守义介绍,31004工作面智能机械化系统具备四大功能——工作面视频功能,实现对工作面生产情况实时监控;设备数据实时传输功能,通过工作面智能化环网将工作面设备数据实时传输到监控中心;集中操控功能,在生产过程中,能够在井下监控中心实现工作面设备的单机或集中操控,井上监控中心在得到井下监控中心授权权限后,同样可以对工作面设备进行操控;各子系统自动脱离控制功能,当智能化控制系统出现故障时,各子系统自动脱离智能化系统控制,以保证人员安全和生产不受影响。

作为整个工作面协调机制的“中枢神经”,井下监控中心具备10项功能——采煤机工况检测功能;输送机工况检测功能;液压支架工况检测功能;泵站系统工况检测功能;工作面设备与监控中心各主控计算机的通信状态显示;工作面设备保护信息显示(漏电、断相、过载、各种故障状态、数字信号的反馈);工作面语音系统状态显示;可实时查阅故障信息功能;视频显示功能(实时观测煤机割煤、跟机移架情况),工作面数据信息的采集与传递功能。

井上调度指挥中心则实现五大功能。

一是采用矿井环网将综采设备的数据传到井上,实现地面调度指挥中心对综采设备的监测、控制功能。

二是监控显示工作面在顺槽、支架和采煤机等处都安装了网络摄像头,摄像头的视频数据通过工业环网传输到地面视频显示服务器,进行视频管理等功能。

三是实现综采设备(液压支架、采煤机、刮板输送机、转载机、破碎机、负荷开关、泵站)数据的集成,在地面调度中心对综采设备实现远程监测控制功能。

四是实时显示所有井下设备和服务器的工作状态,具备故障自动调整功能,当服务器出现程序崩溃、异常退出等情况时,将自动重启以确保报警服务正常工作。

五是在得到井下监控中心授权权限后,能够实现设备的远程控制。

此外,发耳煤矿的辅助系统智能化建设也是相当了得,7个子系统包括矿井综合信息化管控平台、通风子系统、压风子系统、排水子系统、运输子系统、供配电子系统和工业视频监控子系统。

“无人驾驶”

与北方相比,贵州煤炭赋存瓦斯含量较高,地质结构复杂,开采难度相对较大。

从人工挖煤到炮采、再到机械化综采、自动化、智能化,贵州采煤工序的发展,经历了近百年历史。

兰海平将贵州煤炭开采历程形象比喻为从赶马车到无人驾驶汽车。

“以前,我省的煤矿开采比较落后,像是赶马车;实现机械化后,犹如开手动挡汽车;实现自动化后,好比开自动挡汽车;实现智能化后,犹如乘坐无人驾驶汽车一样。”兰海平生动地比喻。

发耳煤矿采煤副总工程师朱加贤,就是从赶马车到无人驾驶汽车的亲历者和体验者。

朱加贤2005年进入发耳煤矿时,只是一个普通的一线采煤工人。

此前,他曾经在许多煤矿打工,包括乡镇小煤矿。

进入发耳煤矿后,凭着兢兢业业的实干精神和刻苦钻研,朱加贤从采煤工人、采区副区长、区长。一路走来,他始终走在采煤一线。

在发耳煤矿10多年的一线采煤经验,朱加贤对于采煤生产线上各个环节步骤都了如指掌。他自己编了一套采煤设备故障判断口诀法:“一听、二看、三试、四动手”。一听,就是听设备运转声音;二看,就是看设备润滑油、油标油位、紧固情况;三试,就是试设备的工作状态;四动手,就是认准故障后再动手工作。

因为业绩突出,2017年,朱加贤成为贵州煤炭行业唯一的十九大党代表。

2017年10月,从北京开会回到煤矿,朱加贤被煤矿委以重任,主抓智能机械化系统建设。

要搞一个高大上的智能机械化系统,对他来说,的确不是一件容易的事。

朱加贤回忆,过去综采工作面,煤机至少3人,支架3人,加上其他辅助工人,一个班20多人,整个采面80多人,劳动强度很大,而且还时常要注意防范煤层掉下的煤块,安全小事故时有发生。

“每天下班回到家就想睡觉,很累。” 朱加贤说,那时候煤粉尘很大,回到井上只看见两个眼珠转,全身黑透了。

“对一线矿工来说,安全是第一位的。”朱加贤说,以前到下班时间,工人再累都是跑着出井。“早一分钟出来就少一分钟危险,安全压力很大。”

现在不一样了,煤机降雾效果很好,而且劳动强度大大降低,改变了过去用手操作煤机的方式,工人只需远离煤机和支架进行巡视,不仅劳动强度减少了三分之二,安全系数也大大提高。

“如今,大家上下班很从容。”说到智能化系统对一线工人的安全减压,朱加贤显得一脸轻松。

朱加贤最近一次下井是5月8日那天。看到井下那些先进的设备,他感叹,要是智能机械化早几年建成该多好。

作为最累、最苦、最脏、最黑的井下工人,近年来招工较难,很多年轻人都不愿意到当煤矿工人。但随着智能化系统的不断完善,朱加贤相信,未来煤矿一线工人工作环境将会彻底改变。

虽然职务变了,朱加贤仍然坚守在采煤一线,和矿工们在一起。

他常常告诫一线的同事,要加强学习,不然就会被先进设备淘汰。

而最早尝到智能机械化甜头的,也是一线的矿工。

31004智能化采面煤机组工人宋维明,就是其中一个。“以前煤机组共有3个人,现在只有我一个人,通过远距离操作,远离了危险区,不但轻松就能完成工作,而且工资也从7000多元涨到上万元。” 宋维明说,以前煤机发生故障,靠人工经验检查。现在系统会自动查找,准确报出故障点位置,大大降低了劳动强度,提高了工作效率。

31004智能化工作面 发耳煤矿供图.JPG

2020年三个全覆盖

据兰海平介绍,目前,贵州省有44处煤矿已启动综合机械化改造,其中20处矿井已完成改造;100处煤矿启动辅助生产系统智能化升级,其中28处煤矿已完成;8处煤矿开展了智能化采掘工作面试验。

2017年5月,贵州省政府出台《省人民政府关于煤炭工业淘汰落后产能加快转型升级的意见》明确:到2020年,基本实现生产矿井采掘机械化全覆盖、辅助系统智能化全覆盖、信息化服务管理和监控全覆盖。

同年5月23日,贵州省政府召开了高规格的全省能源工业转型升级发展大会,省委书记孙志刚(时任贵州省省长)要求,加快研制符合贵州煤炭赋存特点的机械化装备,联合开展煤矿机械化智能化技术攻关,积极推广煤田高精度勘探、石门揭煤、智能工作综采、无煤柱开采、薄煤层机械化开采、岩巷快速掘进等先进工艺技术。要依托大数据等新一代信息技术促进煤炭行业转型升级,建设一批协同控制智能化井群、一体化控制智能化矿井。

根据《贵州省人民政府关于煤炭工业淘汰落后产能加快转型升级的意见》要求,贵州省制定了《推进煤矿智能机械化改造建设实施方案》(以下简称《方案》),《方案》提出了实现煤矿智能机械化的五条技术路径 ——

一是建设煤矿到企业集团互联互通的智能化管控平台。

二是在“云上贵州”搭建“贵州能源云”数据资源中心和统一集成服务平台,构建统一的集成服务平台和数据采集系统。

三是运输系统采用视频监视、智能保护、自动控制或集中控制,实现煤矿原煤主运输系统无人值守;应用远程集中控制,通过视频监视、顺序控制,实现采、掘后配套多部运输设备集中控制,减少采、掘工作面运输系统人员。

四是通过智能监测、视频监视、自动控制和煤矿信息化管控平台,实现煤矿压风机房、绞车房、通风机房、瓦斯抽采泵站、中央或采区水泵房、主运输系统、架空乘人装置等固定设备、场所的无人值守或集控操作。

五是采煤工作面采用综采工作面智能技术和可视化远程干预控制技术,合理应用液压支架电液控制系统、智能集成供液系统、图像视频远程跟踪系统、采煤机、刮板输送机及液压支架协同控制系统、远程控制平台等综采工作面智能成套装备,实现智能化升级。

《方案》还制定了煤矿智能机械化建设的组织机构、考评体系、加大财政奖补、优化审批流程、沟通衔接、加快科技项目立项、人才培训、电力保障等9条工作措施。

其中,对煤矿智能机械化建设的考评要求是:将煤矿智能机械化改造建设工作纳入有关市(州)、县(市、区、特区)政府及部门考核指标;梳理不能实施智能机械化改造的煤矿,作为淘汰关闭重点,引导其有序退出。

在加大财政奖补力度措施中提出,在已有省级财政对煤矿机械化改造奖补100万元政策保持不变的同时,对矿井辅助系统智能化改造和建成智能化采掘工作面的煤矿给予奖补。

2017年9月,由贵州省能源局组织起草的《贵州省煤矿智能机械化建设与验收暂行办法》(以下简称《办法》)正式印发实施,这是全国首个省级颁布的煤矿智能机械化建设与验收指导性文件,标志着贵州省煤矿智能机械化建设与验收向规范化、标准化迈进。

李绍泉介绍,按照《办法》要求,验收专家组通过对发耳煤矿31004智能化综采工作面井下实地查看、听取情况汇报、查阅相关资料、充分讨论、分析、综合考核评分,一致认为该项目符合验收要求,达到验收标准,通过省级验收。

同时,验收专家组对发耳煤矿智能化系统存在的10项需要完善的问题提出了具体整改意见。

李绍泉认为,资金短缺,是制约贵州煤矿智能机械化升级的重要因素。技术力量和人才的匮乏,也是延缓智能化建设步伐的关键,即使建成了智能化系统,由于人才匮乏,对生产也会造成影响。对智能化设备的运行维护也要高度重视,这是一个比较艰巨的任务。

“预计到2018年底,贵州省还将有3处智能化综采工作面投入运行,全省正常生产煤矿采煤机械化率将达到70%,50%的正常生产煤矿将实施辅助系统智能化升级。力争到2020年,基本实现生产矿井采掘机械化全覆盖、辅助系统智能化全覆盖、信息化服务管理和监控全覆盖。”兰海平说。

上一篇:
下一篇:

相关信息