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中国矿业报矿业号:从智能孤岛到智慧矿区
发布时间:2021-05-22     作者:黄伟    浏览量:1266    分享到:

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从智能孤岛到智慧矿区

 陕北矿业公司 | 2021-05-20

从智能孤岛到智慧矿区

——陕北矿业公司智能化建设纪实

“当前,智能化建设是决定煤炭企业能否高质量发展的重中之重,是必须翻过的山、趟过的河,隐藏着高质量发展必做的功课。”陕北矿业公司党委书记、董事长郭佐宁对智能化建设有着特殊的感情。

近年来,陕北矿业强力推进智能化建设,设立了工作专班,提出了总体目标、工作思路和重点工作,明确了信息基础设施和智能地质保障、智能掘进等13个系统的工作内容及标准,以及2021年度重点工作任务。

“我们把智能化建设定位为‘一把手’工程,明确了智能生产、智能矿井、智慧矿区三个工作目标。”郭佐宁介绍,陕北矿业积极应用5G、机器人、工业物联网等先进技术,正在通过基础网络、技术平台、数据服务等,搭建智能化综合管控平台。

目前,陕北矿业正全力加快智能煤矿建设,加快形成平台化技术架构、一体化应用系统、专业化组织保障、共享化数据服务,最终全面实现智能化生产、可视化管理、数字化决策的智慧矿区。

预计今年年底,张家峁矿业公司、柠条塔矿业公司、红柳林矿业公司建成智能化示范矿井;张家峁矿业公司通过国家智能化技术鉴定;所有接续工作面均按照智能化设计配套;建设12套智能掘进系统,新建16个煤矿机器人……

智能孤岛,并不能代表智能化建设

张家峁矿业公司是陕北矿业智能化建设的“试验田”,先行探索智能生产、智能矿井、智慧矿区的技术路径和建设经验,为陕北矿业全面建设智慧矿区提供可复制、可操作的建设模板。

张家峁矿业公司井田面积51.98平方公里,地质储量8.65亿吨,可采储量5.43亿吨,核定年生产能力1000万吨。先后荣获全国煤炭系统特级高产高效矿井、陕西省文明单位等荣誉称号。2020年,张家峁矿业公司成功入选国家首批智能化示范煤矿建设名单。

2020年10月,在全国煤炭行业两化深度融合推进现场会上,张家峁矿业公司的智能化综采工作面、智能煤矿生态链开采系统、智能化选煤厂、智慧党建等18项智慧矿区建设子系统,受到了全国煤炭行业的好评。

“全国有很多煤矿都在进行智能化建设,但绝大多数只是把某一个系统建成了智能化,比如智能化综采工作面。全国只有张家峁矿业公司涉及到方方面面,是全矿井智能化建设。”陕北矿业副总经理牛虎明说。

其实,张家峁矿业公司智能化建设经历了三个阶段,几乎用了10年多时间。2010年前后,开始了全面机械化向自动化升级,实现了井下主要生产系统的全面机械化和部分单系统的自动化。

2015年前后,张家峁矿业公司把控制系统从井下延伸到地面,构建了“173”信息化管控模式,建成了“1+9”总控分控自动化系统、地质可视化及矿井“一张图”协同管理系统等,全面实现地面远程自动化控制。

2018至2020年,实践形成智慧煤矿标准化技术架构:基于一套标准体系,构建一张全面感知网络,建设一条高速数据传输通道,形成一个大数据应用中心,开发一个业务云服务平台,面向不同业务需求实现信息技术服务。

“智能化建设包含多个子系统,切实提高了企业的经营管理水平。其中,智能化洗煤厂建成了全国煤炭洗选行业的示范性项目。地销智能装车系统,装车时间由改造前每车5分钟缩短为2分钟,极大地提高了装车效率。”张家峁矿业公司党委书记、董事长张建安说。

这期间,张家峁矿业公司启动了“张家峁煤矿巨系统关键技术装备研发与示范矿井建设项目”。该项目由中国工程院王国法院士主持,中煤科工集团公司和相关企业、高校等共同承担,负责顶层设计和总体规划。

“单项智能化如同孤岛,即使建成了,也代表不了智能化建设。我们要把智能化孤岛通过‘巨系统’连接起来,实现物质流、信息流、业务流的高度一体化协同,形成安全稳定、服务全面的智能运行体系。”张建安说,我们的目标是矿井所有系统智能化作业占比 80%以上,井下单班作业人数不超过百人。

智能化建设一直在路上。回顾陕北矿业及张家峁矿业公司的智能化建设,各级组织结合工作实际,精心制定技术路线,认真探索实践,有力地推动了智能化建设。尽管,智慧矿区建设还需要做大量的工作……

“巨系统”,让智慧矿区触手可及

“巨系统”,其实就是张家峁矿业公司智能化建设的顶层设计,煤矿即平台,多个系统实现高度一体化协同。为打造智慧矿区这一终极目标,历届领导班子持续用力,一张蓝图绘到底,一张蓝图建到底,一张蓝图管到底。

郭佐宁,是张家峁矿业公司第一批建设者,坚守了15年,曾担任张家峁矿业公司党委书记、董事长等职务。张建安,2007年以来,一直在张家峁矿业公司工作。张家峁矿业公司历届领导班子及成员都是智能化建设的推动者、建设者。

近年来,张家峁矿业公司建设了两个平台:云数据平台和综合管控平台。按照工业互联网模式,实现了全矿井92个在用系统的数据集成、优化、共享。建立了集智能调度中心、数据中心、智能会议系统、数字自控中心、楼宇智能化系统于一体的智慧中心,实现所有系统功能的接入及应用,各系统承载业务运行正常。建成了一个5G+厚煤层、两个中厚煤层、一个薄煤层智能化综采工作面……

建立了井下高速信息传输网络及高精度人员、设备定位系统,为设备实时精准控制、无人驾驶、人员安全防控等奠定了基础。建成了全矿井智能通风管控系统,实现了矿井通风一键测风、一键反风、一键调风,实现了危险区域机器人作业。建成了矿井水资源智能管理系统,实现了无人自动化水处理车间、井下恒压恒流量分层供水及绿植智能化灌溉……

研发了BIM+GIS融合与虚拟仿真的井下信息实时动态更新技术,实现采掘过程、人员、地质等动态信息的自动更新和实时显示,全面掌控井下生产状况。建成了智能化原煤运输系统,形成了以地面控制为主,井下监控为辅的无人、少人化智能远程集控模式,改善了职工作业环境……

掘进效率低是全国煤炭行业智能化建设的短板。张家峁矿业公司在这方面取得了突破,应用了全断面掘锚一体系统,利用数字化监控系统,实现了远程多机协同、人机协同,解决了设备工况参数监测、机身自主定位导航等问题。

“目前,无论掘进单进,还是智能化程度,我们均达到国内领先水平。单班最高进尺65米,最高日进120米,最高月进2702米。”张家峁矿业公司总经理呼少平说。

回风巷移动巡检仪、变电所移动巡检仪、胶带机智能移动巡检仪等智能巡检装备的研发及应用,有力地保障了安全生产。截止目前,张家峁矿业公司井上下23个机房硐室、66个操作岗位,实现了“有人巡检、无人值守”。

“智能化建设促进了安全生产,提高了经济效益。截至2021年4月24日,张家峁矿业公司实现安全生产4348天。智能洗煤厂年产生经济效益近1200万元。”

据张家峁矿业公司智慧化办公室主任范生军介绍,经营管理一体化智能管控平台集成了生产调度、隐患排查、运销管理、设备管理、财务管理、人力资源管理、党群管理等25个信息化系统,均取得了较好的成效。

目前,陕北矿业智能化建设正在强力推进。未来三年,陕北矿业将整体实现智能化生产、可视化管理、数字化决策的智慧矿区。届时,一个党建引领、安全高效、智能融入、改革创新、绿色和谐的行业领先、世界一流高质量发展示范企业将盛装亮相。(黄伟)