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全国煤矿智能化建设现场推进会材料之三——山西省能源局
字号:[    ] 发布时间:2020-09-30 10:26:00 来源:煤矿机器人

  山西省委、省政府抓住贯彻落实《关于在山西开展能源革命综合改革试点的意见》的重大战略机遇,秉持能源革命、牵引转型,国内示范、全球影响的发展理念,将建设智能化煤矿作为全国先行先试的山西“优质试验田”,将全面推进煤矿智能化建设作为破解煤炭行业深层次矛盾的关键性改革举措,解放思想,大胆探索,先行先试,改革创新,多年来的生动实践取得显著阶段性建设成果,为全国推进煤矿智能化建设提供了可借鉴可复制的山西做法山西经验。

  一、山西全面推进煤矿智能化建设主要做法

  山西是全国煤炭大省、全国能源重化工基地,长期以来,历届省委、省政府高度重视煤矿生产方式变革,高度重视煤矿安全生产工作,不同历史时期不同历史阶段为全国煤炭行业安全可持续发展创造积累了诸多宝贵经验。结合全球煤炭工业发展新趋向,结合全国煤矿现代发展新特点,山西抢抓全国新时代煤矿智能化建设这一难得历史机遇,超前思维,积极探索,在煤矿智能化建设方面为全国蹚出一条新路子。

  (一)坚持综改机遇,发挥国家改革创新方向力是指引。中央深改委第八次会议批准《关于在山西开展能源革命综合改革试点的意见》,是党中央从世界能源大势和新时代能源战略全局出发,赋予山西的国家使命;是继2017年国发42号文件之后,近年来党中央对我省改革发展的又一次顶层设计和大力支持。9月16日省委省政府召开全省能源革命综合改革试点动员部署大会。要求全省要充分彰显能源革命综合改革试点的山西担当,先行先试、率先突破,坚定扛起示范引领重大责任。抓住能源转型升级改革机遇,加快煤矿开采方式变革,推进煤炭绿色开采和煤矿智能化改造。抓住以改促转制高点和突破口,利用我省资源比较优势和战略地位,努力趟出一条具有山西特色的能源高质量发展新路。

  (二)坚持统筹部署,发挥政府规划力是关键。省委、省政府高度重视煤矿智能化建设工作,省委书记楼阳生、省长林武多次强调:要用改革创新的办法抓好煤矿智能化建设,抢占行业发展制高点,这是一次为全国探路示范的引领性改革,是一次破解深层次矛盾的关键性改革,是一次贯通各领域的全局性改革,各有关部门要高度重视,抓好落实。省委常委、副省长胡玉亭、副省长贺天才多次组织省能源局等相关部门研究煤矿智能化建设工作,亲力亲为,为推进这项工作提供了坚实的领导和组织保障。

  2019年省委、省政府印发《山西能源革命综合改革试点行动方案》,确定15项重大举措和86项具体任务,其中“煤矿智能化建设改造”列为主要任务,要求编制煤矿智能化改造建设试点方案,制定智能矿山和智能综采工作面建设标准,推动地方标准上升为国家标准;并将煤矿智能化改造列为省政府综改20项重大事项之一,明确了全省煤矿智能化阶段任务目标和具体举措。这些工作机制,一个重要标志就是将部门工作上升到省委、省政府的重大事项,由独家推进转变为以政府统筹、合力推进。

  (三)坚持梯次推进,实施标准引领力是重点。多年来,山西推进矿井智能化建设主要经历了三个不同发展阶段。一是尝试阶段。山西煤矿智能化建设最早始于2000年左右,主要在煤矿皮带集中控制、排水等固定硐室监控、井上下供配电集中控制等方面进行了积极探索。二是起步阶段。2006年以后,以地面主扇机房、高低压变电机房、排水泵房、变电所等为代表的固定场所逐步实现远程控制。三是深入阶段。2016年以后,国有重点煤炭集团公司推进以采煤为核心的智能化,通过引进新技术、新装备,部分煤矿在理想情况下可以实现井下工作面顺槽内“可视化遥控操作”“自动工艺控制”“一键起停”,地面紧急停机等目标。中煤华晋集团公司山西华宁焦煤有限责任公司2018年完成华晋集团首个6.3米大采高智能化工作面建设,属山西最早应用智能化开采的煤矿。该工作面设计走向长度1458m,倾斜长度232m,平均煤厚5.3m,日进10个循环,日进度8米。是我省首套集自动化、检测、视频、通讯、网络、控制、计算机等多种技术综合应用企业。四是提升阶段。2019年,按照省委省政府2025年“转型出雏形”发展战略,全省从夯基垒台、立柱架梁到全面推进,积厚成势,力争在新起点上实现新突破。五是标准阶段。率先以地方标准颁布《山西省智能煤矿建设指导规范》(DB14),具有强制执行性;同时结合国家指导意见《山西省煤矿智能化建设实施意见》,从指导思想、组织领导、目标任务、工作举措等方面都作出了细致安排部署,全省煤矿智能化建设走上了快车道。

  (四)坚持典型引路,发挥示范牵引力是核心。根据山西省煤矿智能化建设实施意见安排,我们对智能化建设目标进行总体规划,发布《山西省智能煤矿和智能综采工作面建设试点名单》,要求2021年建成3座智能化示范煤矿、30个智能化示范综采工作面;2022年建成10座智能化示范煤矿、50个智能化示范综采工作面。2025年大型煤矿和灾害严重煤矿以及其他有条件的煤矿基本实现智能化;2030年各类煤矿基本实现智能化,比国家规划提前五年完成。

  在此基础上,我们激发鼓励省属国有重点煤炭集团发挥人才、技术和资金等优势,在煤矿智能化方面发挥典型引领示范作用。今年年初在充分调研,慎重比选后,我们选择同煤塔山煤矿等10座煤矿开展煤矿智能化建设试点,选择山西焦煤集团正利煤业公司等50个煤矿开展智能化工作面试点。通过试点先行,率先在全省不同井型、不同煤层和不同灾害煤矿进行试点推进。目前各试点煤矿进展顺利,尤其是同煤集团塔山煤矿(生产)、山西焦煤斜沟矿(建设)在数字化、自动化和智能化方面取得了良好效果,走在了全省煤矿智能化建设的前列。

  同煤集团将智能化煤矿具像化,即利用大数据、云计算、人工智能等先进技术,实现生产管理由机械化矿井单环节、单因素孤立监测安全生产要素向智能化矿井多环节、多因素联合自动分析预警转变,向平台信息共享、基础决策智能化转变,为推动此项工作成立融合国际国内尖端前沿技术的“同煤双创中心”;山西焦煤从2019年5月成立了智慧矿山建设课题研究领导组,确立了智慧矿山“一五一十”建设模型;晋煤集团于2019年编制了“智能化煤矿建设技术研发与智能系统集成总体规划设计初步方案”。通过省属国有重点煤炭集团“领头羊”作用在全省形成引领示范效应。

  (五)坚持5G通信技术创新,发挥科技第一生产力是支撑。我们推动5G通信技术与煤矿智能化融合,从根本上实现工业互联网平台远距离管控操作。全省智能化煤矿均实现了千兆以上工业环网应用,阳煤新元、焦煤庞庞塔煤矿实现了5G入井。智能化改造中传统传输链路存在有线维护难,无线带宽窄、时延高等问题,导致只能实现监测,无法实时监控。5G通信技术融合应用,助力自动化向智能化控制技术转变,使矿井实现智能化成为可能。今年6月中国移动5G智慧矿山联盟成立大会暨全国首座5G煤矿(阳煤新元煤矿)落成仪式在太原举行。潞安高河能源研发的MOS智能管控平台,实现了生产全流程的综合调度指挥,精准定位系统应用UWB厘米级精确定位技术;山西焦煤集团西山斜沟煤矿利用煤矿云数据中心、万兆工业环网和千兆视频环网、井下4G无线通信网络建成安全生产管控一体化平台和集中控制平台;通过“万兆工业环网+4G无线宽带网络+窄带物联网”的多网融合,实现了数据在“一张网”传输,解决了“信息孤岛”现象;一部手机一个APP就可以实现管控一体化,实现了真正意义上的智能科学决策和移动远程控制。同煤集团于2019年10月建成国家工业互联网标识解析体系第39个二级节点,是山西省和煤炭行业目前为止唯一的二级节点。采用分布式云计算容器技术,为未来智能化后规模化应用奠定坚实基础。目前本二级节点已经接入含煤炭、医药、机械加工等76家企业。

  同时,我们利用云计算、大数据前沿技术,全面提升煤矿智能化数据应用能力。同煤集团智能化矿山建设过程中提出“神经系统”理念,在实现全面感知、实时互联和自动化作业的基础上,利用国家工业互联网标识解析体系二级节点,不断推动在分析决策、自主学习、动态预测、协同控制等方面应用,构建“感知无处不在、联接无处不在、数据无处不在、计算无处不在、智能无处不在”的协同生态和交互体系,实现实时监测监控、辅助决策、对突发矿井进行应急联动指挥等目标。

  (六)坚持合作共赢,发挥科研院所科技孵化力是出路。省政府利用太原市综改试验区引进中国煤科院等智能化龙头企业,省能源局与移动公司、华为公司、交通大学、联通公司等交流洽谈,引进前沿理念和技术。煤炭集团公司与高等院校、科研院所及国内外先进的矿山装备研发和制造厂商合作,不断引进新技术、新装备,通过多元合作拓展智能化发展空间,形成开放共享互利共赢的发展格局。

  同煤同忻矿与中国矿大、河南理工、中煤科工、华为等科研院联合公关科研难题,荣获中国煤炭工业协会“千万吨级综放工作面关键技术及示范工程”项目科学技术一等奖。阳煤集团与中国移动公司合作试验成功5G井上下联通,实现5G通信与智能化技术深度融合;与北京天玛、上海创力、上海山源、天津华宁等单位多年来共同合作,大力推进煤矿机械化、自动化、信息化和智能化开采,先后开采12个自动化采煤工作面,实现了煤与瓦斯突出条件下中厚煤层自动化开采、全断面岩巷TBM快速掘进机、直角转弯大功率重型刮板输送机、综采自动化技术应用、“无人值守”系统等,此类新技术的推广应用提高了经济效益和核心竞争力,实现了安全稳定发展,积累了成功经验,为全省煤矿智能化探索出一条全新的跨界合作共赢之路。

  二、山西推进煤矿智能化建设工作成效

  一分耕耘,九分收获。多年来的工作实践,山西煤矿智能化建设取得重大成效,为全省煤炭工业高质量发展发挥了重要推动作用。

  一是煤层智能化开采技术取得比较优势。通过政企通力合作,全省已建成使用或正在安装的智能化综采工作面66处。阳煤集团近年来累计投入近30亿元,累计在80多个工作面进行了应用。山西焦煤华晋焦煤沙曲二号井研发了自动截割三角煤技术;阳煤新元、同煤塔山、同忻矿承担了国家重点科研项目。同煤集团塔山煤矿生产能力2500万吨/年,已形成以“两网、一平台”为基础的智能化矿山雏形。该矿承担国家研发计划重点 “千万吨级特厚煤层智能化综放开采关键技术研究及示范”项目,创建年产1500万吨智能化综放开采示范工程,该项目获得了国家科技进步一等奖,是我省煤炭系统14年来首次获得的国家级大奖,实现以数据决策为导向的全新生产管理模式,完成煤矿智能化综放开采技术性变革。

  二是煤层智能化掘进取得“零”的突破。按照国家科技部国家重点研发计划“智能机器人”重点专项2020年度项目指南,主动对接智能化龙头企业,分类型分条件全面试点,部分项目取得突破。阳泉煤业(集团)股份有限公司一矿使用智能化快速掘进装备,实现掘支平行快速作业,锚杆自动支护,带式输送机机尾自移,达到掘、锚、运、探远程可视化操作。同煤燕子山、马道头等煤矿,引进久益“六臂”掘锚一体机后、自主研发“十三臂”掘锚一体机,提升了掘进单进水平。阳泉新景煤矿引进TBM盾构机,并计划近期使用矩形煤巷盾构掘进。山西西山晋兴能源有限责任公司斜沟煤矿在18106掘进工作面引进了滑移式临时支护装置、可伸缩顺槽式永磁带式输送机、跨骑式液压锚杆钻车组成的快速掘进成套设备,最大程度上实现了掘进、移架与支护的平行作业,滞后支护时间缩短了一半。阳煤集团新元煤矿采用全断面岩巷TBM快速掘进机,实现岩巷快掘作业。井下采用直径4.53米的TBM快速掘进机,施工井下大断面岩巷,岩巷单进达到400米/月,同时推广应用岩巷综掘技术,提高岩巷单进水平。

  三是煤矿智能化值守技术得到推广应用。山西省积极响应国家应急部和国家煤监局以“机械化换人、自动化减人”和“一优三减”政策措施,在智能化方面,加快无人值守技术推广应用,建立“无人值守、有人巡视”模式,达到自动化控制和无人值守目标,实现了井下变电所、主水泵房、主井带式输送机和架空乘人装置无人值守。全省已有179座煤矿主排水泵房实现无人值守,468个井下变电所实现无人值守,397部主要带式输送机实现无人值守。吕梁东义集团鑫岩煤矿通过安全生产综合自动化监控平台实现了对井下26个子系统、19个固定岗位无人值守管控。井上主副井绞车房、主扇机房及井下无极绳、架空乘人装置、单轨吊均实现远程控制、无人值守。山西焦煤华晋焦煤有限责任公司沙曲二号井通过智能化改造,减少危险环境作业人员约30人,减少固定岗位人员约100人。

  四是煤矿安全“机器人”得到研发应用。主动承接国家煤矿安监局《煤矿机器人重点研发目录》公布的机器人研发项目,山西焦煤研发适用于煤矿倾斜井巷抢险排水技术的悬臂式掘进机自动截割机器人。霍州三交河煤矿使用巡检机器人进行皮带连续检测、记录、监测数据实时回传。阳煤集团蛇形侦测机器人已取得煤安认证;具有3D立体激光扫描的第二代变电站巡检机器已投入使用。晋煤集团赵庄矿轨道式巡检机器人,具备对整个泵房内各类辅助设备进行综合管理、联动、协调的能力。潞安集团常村煤矿洗煤厂应用智能拣矸机器人系统。同煤集团塔山矿在已应用皮带巡检机器人和硐室巡检机器人的基础上,重点研发:三臂矿用钻爆机器人、六臂掘锚机、喷浆机器人、超前支护机器人、选矸机器人、煤仓清理机器人、危险气体监测机器人、密闭砌筑机器人、矿井救援机器人等。通过机器人技术应用,减少高危区域作业人员数量、降低作业人员劳动强度,实现煤矿“少人则安、无人则安”。

  三、山西推进煤矿智能化建设预期任务

  山西要实现“能源革命、牵引转型,国内示范、全球影响”战略目标,必须要继续按照国家《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》,严格按照《山西省煤矿智能化建设实施意见》确定的近期远期目标和工作任务,积极实施,梯级推进。一要在全面完成2022年智能化试点任务基础上,对比不同资源条件、不同煤层厚度、不同地质条件和不同开采工艺及智能化不同材料、设备、系统等技术路线的适应性,提出全省不同区域、不同开采条件适宜的智能化开采技术推广意见,进一步提高煤矿智能化建设水平。二要在利用“三化牵引”(数字化、网络化、智能化)这一强劲引擎和指导思想,进一步激发全省煤炭工业高质量发展的动力和活力。三要加快探索智能化矿山建设的新路径、新模式,把科技创新和模式变革推动企业高质量发展摆在全局的战略位置,使山西煤炭成为“行业风向标”、“创新风向标”、“技术风向标”,确保2030年全省煤矿全部完成智能化建设,实现我省煤炭生产方式变革在全国率先破局,实现煤炭行业高质量转型发展。

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