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数智引擎为高质量发展添薪续力 龙煤集团智能化建设纪实
字号:[    ] 发布时间:2022-05-23 09:44:57 来源:黑龙江日报 发布人:马颖

  智能化综采工作面现场。

  矿工正在远程操作智能化综采设备。

  联合研发制造智能化综掘设备。

  井下巡检机器人正在巡视。

  龙煤集团煤矿安全生产监督管理智能分析云平台。

 

   “开车!”龙煤双鸭山公司东荣三矿总工程师李莫岩一声令下,伴随着轰鸣声,东北地区首套矿用盾构机——“龙盾一号”开始试运行。“龙盾一号”集成传感、遥控、远距离通信、智能控制等技术,集掘进、出渣、支护、除尘、导向功能于一体,单月进尺可达400米~600米,效率是传统掘进的4倍~6倍。

  近年来,龙煤集团借助矿井5G网络、云数据平台、大数据等技术深度融合智能化采煤、掘进、运输、洗选、安全保障等各大系统,持续推进智慧矿山建设,高标准建成19处智能化综采工作面,5处远程自动控制掘进工作面,1处国家级智能化示范矿井,436处辅助系统实现集中控制无人值守,减少人员1100余人,原煤生产效率和单产稳步提高,企业安全生产水平、效率效益不断提高,连续5年实现利润经营。如今的智慧矿山依托数字技术改变了传统煤炭开采作业方式,“穿着西装去下井”已不再是一个遥远的想象。

  1 下好智能化先手棋

  在新一轮科技革命和产业变革的浪潮中,龙煤集团深刻认识到煤矿智能化是企业迈向高质量发展的必然选择,对于提升煤矿安全生产水平、保障煤炭稳定供应具有重要意义,将成为企业转型升级的核心驱动力。2016年,龙煤集团先后组织各权属公司、煤矿工程技术人员到陕煤化黄陵一矿、淮南张集一矿、山东能源枣矿集团滨湖煤矿、兖矿集团济宁三号井等兄弟企业实地考察,学习智能化建设经验。

  通过考察,龙煤集团意识到煤矿智能化建设是一个多系统、多层次、多技术、多专业相互融合的复杂系统工程,作为地处高寒地区、生产条件复杂的老矿区,龙煤集团推进智能化建设,没有成型经验可以全面复制。

  为迅速找到适合企业实际的智能化建设道路,龙煤集团分层级召开专题会议,由系统领导带队、相关人员参与,选择重点煤矿召开20多次智能化建设调研座谈会,逐步摸索出龙煤智能化建设发展之路。

  成立由主要负责人任组长的智能化建设领导小组,下设专项推进办公室,建立了月份推动、季度总结、年度考核和工作通报等制度机制,逐级压实责任,分工分头推进。

  坚持分类分步推进原则,依据矿井煤层赋存条件、生产能力等情况,分类实施,重点推进在资源多、条件好的煤矿试点推进智能化建设。

  2017年11月,在龙煤集团及双鸭山公司支持帮助下,在各级工程技术人员的共同努力下,东北地区首个智能化综采工作面——龙煤双鸭山公司东荣一矿智能化工作面正式割煤。东荣一矿综一队队长张长新说,“现在工作面只需两人巡视,极大降低了劳动强度,队组人数较以往机械化生产人数减少近50%,生产效率大幅提升的同时,我们的工资也增加了不少,现在每月能有万元收入。”

  在此基础上,龙煤集团将智能化建设试点工作从少数资源条件好的煤矿,向不同条件、类型的煤矿延伸。继东荣一矿试点成功后,又建成东三省首个薄煤层智能化综采工作面——龙煤七台河公司新立煤矿201智能化工作面。“此工作面采高仅为0.9米~1.1米,是国内目前采高最薄、倾角最大、构造最复杂的智能化开采薄煤层综采工作面。”七台河公司副总工程师张文胜介绍。

  2020年,龙煤集团又分别在鸡西公司东山煤矿、鹤岗公司兴安煤矿、新疆公司黑眼泉煤矿建成智能化工作面,智能化建设实现“多点开花”。

  2 练就智能化基本功

  为保证龙煤集团各试点单位智能化建设顺利实施,需要各系统做大量的基础性准备工作。实施主运输、主副井提升系统改造,提升运输能力与生产效率。投用先进的水处理设备,对井下供水系统进行净化改造,既满足了智能化液压系统对水质净化高精度要求,又能有效延长智能生产装备的使用寿命,大幅度降低生产成本。改造井下供配电系统,引进“电器防越级跳闸”和“小电流接地选项”等技术,为智能开采提供高可靠电力供应保障。

  对于煤炭行业而言,智能化矿井建设就是对采掘、运输、洗选、安全保障、经营管理等各项环节进行“联网互通”,以工业互联网和矿山物联网为基础支撑,架构起一张全面感知网络、一条高速数据传输通道、形成一个大数据应用中心,面向不同业务部门实现按需服务,实现矿井数据的综合分析、智能决策。

  为实现智能化矿井上下安全生产信息实时共享,龙煤集团在各矿区搭建工业以太环网,井上综合信息网络、广播通讯网络以及视频监控网络,覆盖井下重点区域和岗位,形成了“矿山天眼系统”,为设备远程操控、数据智能分析、精准监测预警、科学合理调度等提供坚实保障。

  同时,搭建矿井综合自动化控制平台,使各自动化系统可完成生产及辅助装备远程集中控制,实现无人值守,有效提升矿井综合管理效率。组建安全生产智能监控中心,将安全监测、人员定位、广播通讯进行整合,完成矿井安全生产调度集控指挥中心、矿井综合自动化控制平台、移动端综合信息平台等建设,形成生产经营、人员、环境、设备等信息的“一站式”管理。

  2021年6月,东三省首个5G+智慧矿山项目落户龙煤鸡西公司东山煤矿,利用5G技术高速率、低时延、大宽带等优势,实现井下5G融合通信、高清监控回传、设备远程即时操控、人员精准定位等集成测控功能,提升了煤矿智能化建设质量,2021年11月初,东山煤矿第二个智能化采煤工作面建成。“现在,只需要在操作平台,轻轻一点按键,就能完成过去好几个人干的活儿,实在太方便了。”东山煤矿智能化采煤队职工程明这样说。

  目前,龙煤集团正在建设安全生产、人力资源管理、物流采购、营销管理、综合统计分析等大数据云平台,构建“数字龙煤”,通过建立基础设施体系、数据传输体系和安全保障体系三大基础体系,将进一步加快智慧矿山建设步伐。

  3 打出智能化组合拳

  龙煤集团优化整合智能化建设资源,制定“龙煤智能化矿山建设中长期实施规划”,勾画了清晰的“时间表”和“路线图”。下发《煤矿智能化建设工作指导意见》,进一步明确推进示范矿井建设、智能化建设、自动化建设阶段性目标任务,使智能化建设全面、有序、快速推进。

  引入人工智能技术,打造数字化智能巡检系统。在鸡西公司和双鸭山公司的部分煤矿,已采用挂轨智能巡检机器人、轮式巡检机器人、预警机器人等智能机器人,这些智能机器人具有移动视频系统、红外热成像、环境监测等功能,能按照预设路径或人工远程操作替代人工巡检,实现装备远程实时监控、故障诊断、各类异常及时预警等功能,降低了工作人员作业风险,也提高了巡检效率与质量,保障矿井安全运行。

  带式运输机是保障煤矿安全生产的重要系统之一。目前,国内煤矿井下运输系统虽已基本实现远程控制,但依然存在系统功能不完善、可操作性差、数据上传不畅等问题。双鸭山公司东荣一矿、鸡西公司城山煤矿等矿井大胆引进先进技术,应用自行走轨道式巡检机器人实时监测运载量,提升了带式运输机安全、智能水平。

  推进煤炭清洁高效利用,龙煤集团积极推进智能选煤厂建设,并在智能选矸系统上谋创新、求突破。2020年,双鸭山公司东荣三矿地面选煤厂手选车间投用了智能选矸系统,该系统采用先进的视觉识别AI分析技术中的卷积神经网络技术,对块煤和矸石进行识别,通过矩阵式高压喷嘴组合的差异化控制,实现同时分拣多个矸石,提高了选矸的精度和效率,降低了劳动强度。

  保证煤矿安全生产是龙煤集团推进智能化建设的出发点和落脚点。鹤岗公司鸟山煤矿水文地质情况复杂,尤其是顶板砾岩水的存在,为工作面回采带来安全隐患。传统的探测方法难以满足实际开采的需求,鸟山煤矿因地制宜,采用了顶板微震监测系统,对首采面顶板断裂发育高度进行实时变化监测,为矿井安全生产提供了实时预测预警,保障作业安全。

  坚持煤炭主业和非煤产业同步推进智能化建设。七台河公司整合电力大数据,推进输配电、变电、用电、调度、营销5个环节智能化建设,建成智慧电网监测平台,通过人机交互、智慧用能监测系统,电网实时监测和远程监控。同时,研发应用智能小电流选线装置,推动故障处理由“人工判断”向“数智决策”升级。“智能小电流选线装置的应用,能准确地选择电网接地故障点,提高供电可靠性,节省巡线的人力和物力。”七台河公司电力部供电部局址供电班长胡文瑛说。

  4 构建智能化大格局

  作为全省标志性国有企业,龙煤集团肩负着全省煤炭保供“压舱石”、打造行业领军企业的使命重任。围绕“十四五”末,煤炭产量达到5000万吨,营业收入达到500亿元目标,龙煤集团将坚持党的全面领导、强化党的建设,坚持改革、创新双轮驱动,坚持产业数字化方向,以智能化矿山、数字龙煤建设为牵动,加快新时代现代化新龙煤建设步伐。

  为智能化建设培养储备人才,激发智能化建设动能。与黑龙江科技大学联合成立“龙煤学院”定向培养专业技术人员928名,与中国矿业大学合作累计办班17期、1150人,并开办博士、硕士委培班培养高级人才,保持专业技术人员队伍稳定、提高技术人员专业深度,制定和落实优惠政策,加大煤炭主业拔尖人才培养和智能化开采紧缺人才的引进力度,开展博士后科研工作站申报工作,为智慧矿山建设提供人才保障。

  利用人才优势积极钻研探索智能装备的研发及制造,为矿井智能化建设提供坚强后盾。近年来,双鸭山公司集佳电气公司不仅自主研发了带式输送机集中控制系统、水泵自动化系统、提升自动化系统,实现无人值守,还与中信重工集团共同研发了履带式消防灭火机器人、轮式消防侦察机器人。通过协作研发新技术达到12项,获得国家专利16项,业务遍及东北三省煤炭企业,2021年完成产值1亿余元。目前,集佳电气公司已研发出智能化管理、提升、排水、运输监控、机器人等50余项新产品,并开始向冶金矿山、港口码头、发电厂、林业、公安消防等领域探索。

  “下一步,龙煤集团将继续以‘数字赋能、创新融合、绿色转型、高质量发展’为方向,通过数字化赋能智慧矿山建设,推动矿井升级改造、新矿井建设、新能源等产业高端化发展,实现自动化减人、智能化无人。”龙煤集团党委书记、董事长孙成坤说,龙煤集团将贯彻落实黑龙江省第十三次党代会精神,坚持产业数字化方向,引入人工智能、大数据等技术,打造“5G+工业互联网”应用场景,建设数字龙煤、智慧龙煤,通过数字技术实现煤炭开采、洗选、运输等各环节转型升级,着力提升煤炭科技应用创新水平,构建起龙煤智能发展大格局,为龙江全面振兴全方位振兴贡献龙煤力量。

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