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煤礦裝上“智慧大腦”

中國能源報 2019-09-27 01:16:36

一塊碩大的電子屏幕,實時顯示地下400米深處的場景,上百臺設備有序運轉,從割煤、推溜、移架到運輸,滾滾烏金涌向地面,這是在同煤集團同忻煤礦,調度指揮中心展現的智能化開采景象。

“地面操控按鈕,井下設備自動運行。一個2公里長、200米寬的采煤工作面,裝有60多個高清攝像頭、1500多個傳感器,不用下井就能采煤,這樣的好事過去想都沒想過。”扎根一線20多年,同忻煤礦總經理助理劉遷感慨智能化綜采技術、裝備應用帶來的改變。

作為我國最大的煤炭生產基地之一,同煤集團(前身為大同礦務局)成立以來已貢獻動力煤30多億噸,尤其侏羅紀煤系的動力用煤更被稱為“世界動力煤細糧”。坐擁優質資源,同煤集團格外重視技術、裝備研發,采煤效率由1949年的0.118噸/工升至目前的約88噸/工。

“建設初期,同家梁礦馬連掘進小組用27天掘進318.71米,創下全國手工掘進煤巷的最高紀錄。當時設備落后,開采以揮鍬掄鎬為主,靠的就是吃苦耐勞的‘馬連精神’。”支護工王晉杰清楚記得,以前采煤機每割一刀煤,配套的118根支架就要全部移動一遍,每根支架有13個手把、26個功能動作。為完成支護工作,一個班下來人均操作數千次,干久了滿手都是老繭。

改變源于2016年底,“同忻煤礦千萬噸級高效綜采關鍵技術創新及產業化示范工程”項目的投運。在我國首個特厚煤層低位放頂煤智能化綜采工作面,智能設備替代人工下井,“鍵盤鼠標”實現遠程操控,采煤由危險的井下“移步”地上。“過去一個班接近二十人,現在七八個就夠了,而且人員全部離開工作面。”王晉杰說,自己也由此從最累、最苦的支護工轉為工作強度較低的巡檢工。

依托智能化綜采設備和技術,同忻煤礦的采煤工效同比提升42%,頂煤回收率提至87%以上、生產能耗降低5%以上。

距離同忻煤礦大約8公里的塔山煤礦,智能化礦山建設也取得新突破。據該礦黨委書記、董事長馬占元介紹,以礦井大數據平臺為依托,塔山實現“連接無處不在、數據無處不在”的網絡全覆蓋,以數據決策為導向的全新生產管理模式正在形成。各類數據的無縫融合,相當于給煤礦裝上“智慧大腦”,生產、安全、調度等信息匯集到統一平臺,對此可進行分析、整合,為科學管理提供參考。

“例如輔助運輸工作,對調度要求很高。每天200多輛車、600多次運輸,不僅要投入大量時間、人員,還存在車輛使用效率不高、管理水平滯后等問題。”馬占元表示,依托大數據管理,塔山煤礦首創智能調度系統,類似時下流行的“網約車”模式。“這樣一來,既節約人力、物力,還實現車輛的量化管理、高效調配,并確保運行安全。礦井運輸效率比過去至少提高了20%。”

打破信息孤島,讓原本獨立的系統形成聯動,由此解決重復建設、檢修困難等低效難題,讓塔山煤礦綜采一隊黨支部書記史利嘗到了“甜頭”。“上世紀90年代,一個120人左右的隊伍,每月最多采煤5-6萬噸,體力勞動繁重。如今在同等人數下,每月產量可達60-80萬噸。設備進步,觀念也變了,不再像過去一味要求多出煤,而更講究科學開采,輕輕松松就能完成任務。”

更讓史利意外的是,過去靠人工才能完成的檢修工作,如今也有了“智慧大腦”這一幫手。“30年前,每個礦都有幾位維修‘大拿’。他們平時不用下井,機器出現故障時,才拿著圖紙查找問題,動輒十幾個小時,基本全憑經驗。現在系統自動監控、提前預警,再也不用手動排查故障點,這些智能設備也是真正的‘大拿’。”

在實現減人、少人操作的基礎上,同煤集團還在探索“機器人換人”的新技術,真正將煤礦工人從危險崗位替換下來,從繁重的體力勞動中解放出來。在塔山煤礦,主井皮帶機軌道式智能巡檢“機器人”已率先啟用,通過無線信號配合數據、圖像采集,實現生產過程的連續、高質量、長時間往復巡檢。一旦發現異常,機器人將及時報警,并利用里程和圖像準確定位故障位置。“未來3-5年,計劃推出智能爬壁巡檢機器人、煤矸石智能分揀機器人等新裝備,盡快實現‘無人值守、有人巡檢’的新模式。”馬占元透露。

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