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煤矿装上“智慧大脑”
字号:[    ] 发布时间:2019-09-27 来源:中国能源报

  一块硕大的电子屏幕,实时显示地下400米深处的场景,上百台设备有序运转,从割煤、推溜、移架到运输,滚滚乌金涌向地面,这是在同煤集团同忻煤矿,调度指挥中心展现的智能化开采景象。

  “地面操控按钮,井下设备自动运行。一个2公里长、200米宽的采煤工作面,装有60多个高清摄像头、1500多个传感器,不用下井就能采煤,这样的好事过去想都没想过。”扎根一线20多年,同忻煤矿总经理助理刘迁感慨智能化综采技术、装备应用带来的改变。
  
  作为我国最大的煤炭生产基地之一,同煤集团(前身为大同矿务局)成立以来已贡献动力煤30多亿吨,尤其侏罗纪煤系的动力用煤更被称为“世界动力煤细粮”。坐拥优质资源,同煤集团格外重视技术、装备研发,采煤效率由1949年的0.118吨/工升至目前的约88吨/工。

  “建设初期,同家梁矿马连掘进小组用27天掘进318.71米,创下全国手工掘进煤巷的最高纪录。当时设备落后,开采以挥锹抡镐为主,靠的就是吃苦耐劳的‘马连精神’。”支护工王晋杰清楚记得,以前采煤机每割一刀煤,配套的118根支架就要全部移动一遍,每根支架有13个手把、26个功能动作。为完成支护工作,一个班下来人均操作数千次,干久了满手都是老茧。

  改变源于2016年底,“同忻煤矿千万吨级高效综采关键技术创新及产业化示范工程”项目的投运。在我国首个特厚煤层低位放顶煤智能化综采工作面,智能设备替代人工下井,“键盘鼠标”实现远程操控,采煤由危险的井下“移步”地上。“过去一个班接近二十人,现在七八个就够了,而且人员全部离开工作面。”王晋杰说,自己也由此从最累、最苦的支护工转为工作强度较低的巡检工。

  依托智能化综采设备和技术,同忻煤矿的采煤工效同比提升42%,顶煤回收率提至87%以上、生产能耗降低5%以上。

  距离同忻煤矿大约8公里的塔山煤矿,智能化矿山建设也取得新突破。据该矿党委书记、董事长马占元介绍,以矿井大数据平台为依托,塔山实现“连接无处不在、数据无处不在”的网络全覆盖,以数据决策为导向的全新生产管理模式正在形成。各类数据的无缝融合,相当于给煤矿装上“智慧大脑”,生产、安全、调度等信息汇集到统一平台,对此可进行分析、整合,为科学管理提供参考。

  “例如辅助运输工作,对调度要求很高。每天200多辆车、600多次运输,不仅要投入大量时间、人员,还存在车辆使用效率不高、管理水平滞后等问题。”马占元表示,依托大数据管理,塔山煤矿首创智能调度系统,类似时下流行的“网约车”模式。“这样一来,既节约人力、物力,还实现车辆的量化管理、高效调配,并确保运行安全。矿井运输效率比过去至少提高了20%。”

  打破信息孤岛,让原本独立的系统形成联动,由此解决重复建设、检修困难等低效难题,让塔山煤矿综采一队党支部书记史利尝到了“甜头”。“上世纪90年代,一个120人左右的队伍,每月最多采煤5-6万吨,体力劳动繁重。如今在同等人数下,每月产量可达60-80万吨。设备进步,观念也变了,不再像过去一味要求多出煤,而更讲究科学开采,轻轻松松就能完成任务。”

  更让史利意外的是,过去靠人工才能完成的检修工作,如今也有了“智慧大脑”这一帮手。“30年前,每个矿都有几位维修‘大拿’。他们平时不用下井,机器出现故障时,才拿着图纸查找问题,动辄十几个小时,基本全凭经验。现在系统自动监控、提前预警,再也不用手动排查故障点,这些智能设备也是真正的‘大拿’。”

  在实现减人、少人操作的基础上,同煤集团还在探索“机器人换人”的新技术,真正将煤矿工人从危险岗位替换下来,从繁重的体力劳动中解放出来。在塔山煤矿,主井皮带机轨道式智能巡检“机器人”已率先启用,通过无线信号配合数据、图像采集,实现生产过程的连续、高质量、长时间往复巡检。一旦发现异常,机器人将及时报警,并利用里程和图像准确定位故障位置。“未来3-5年,计划推出智能爬壁巡检机器人、煤矸石智能分拣机器人等新装备,尽快实现‘无人值守、有人巡检’的新模式。”马占元透露。


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