山西焦煤西山煤电马兰矿全力推进智能化矿井建设

2021-04-16 中国煤炭网 卢佼婕

在地面集控室,轻启按键,采煤工作面乌金滚滚,倾泻而下;在调度集控中心,通过安全生产经营数字化管控平台,矿井各项情况跃然眼前,一目了然;在主斜井内,智能巡检机器人像忠诚的“哨兵”,日夜坚守,护航安全……

近年来,山西焦煤西山煤电马兰矿按照我省煤矿智能化建设实施意见,不断加快推动智能化技术与煤炭产业融合发展,努力实现矿井少人化、可视化、本质安全化。如今,在马兰矿,一个个“智能梦”正在加快实现中。


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马兰矿智能化采煤工作面地面操作系统

坐在办公室采煤

马兰矿属煤与瓦斯突出矿井,地质类型极为复杂,装备自动化、智能化建设基础也相对薄弱。2019年10月,首个智能化综采工作面18509工作面的建成为该矿积累了经验。2020年被确立为山西焦煤智能化建设试点单位后,马兰矿找准定位,因地制宜,以点带面加快推进智能化矿井建设。

该矿反复与山西省《智能煤矿建设规范》标准对标对表,着力解决智能化工作面难题。

以“问题”为“课题”,马兰矿成立由副总工程师梁吉智带队的攻坚小组。组员们每天跟班下井,根据工作面生产数据,结合上隅角等地瓦斯浓度变化情况,不断测试匹配瓦斯浓度与采煤机割煤速度,最终达到了两者联动控制。

如今,该矿18502工作面自动化使用率圆班达到80%以上,单班作业人数由12人减至5人,原煤日产量由6000吨增至8000—10000吨,实现了安全高效生产。

智能化工作面的投用,实现了传统采煤“形”的蜕变,生产效率“量”的提升和技术进步“质”的飞跃。

智能开采真正把员工从一线最艰苦的作业环境里解放出来,为员工带来最大福利。“以前人工拉架,一个班降架、移架等操作就得上千次,下班时累得腿都不想抬。现在是跟机拉架,我在现场巡检就行,轻松多了。”支架巡检工苗有全说。

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马兰矿智能巡检机器人

指挥机器掘进

2020年下半年,马兰矿充分释放盾构机功效,实现单月进尺541m,创造了大倾角、大曲率半径、开拓全断面直径4.88m盾构机月进尺的全国第一。这标志着该矿岩巷开拓进入了智能化时代。

随着马兰矿矿井智能化水平的不断提升,采区衔接成为面临的主要问题。马兰矿率先引用了自动化程度高、速度快、节省人力、安全又有保障的盾构机开拓煤矿巷道。然而,将通常用于开掘地铁、公路等隧洞的盾构机引进矿井巷道,一开始却有些“水土不服”,进尺水平较低。

“通过对盾构机施工采取项目化管理、加强对岗位人员培训等方法,集中力量破解难题。”该矿副总工程师梁维将说。这样一来,盾构机一次次刷新矿井岩巷进尺记录,其效率是之前传统炮掘的6—8倍,既降低了员工劳动强度,还提升了安全保障能力。

盾构机不仅效率高,还独具发现隐患故障的“慧眼”。梁维将说:“2月16日,西下组瓦斯管道巷一处水泵出现故障,盾构机自动停机。作业人员发现后立即排除故障,恢复作业。”

与此同时,该矿还建成了国内领先,安全、高效、环保的煤矿岩巷快速掘进系统,实现了地面一键启动和远程操控,全断面岩巷掘进、支护同步作业,将职工从危险、繁重的“台前”解放到了“幕后”。

利用机器人巡检

3月29日,马兰矿主斜井内,一台“智能巡检机器人”沿着轨道匀速前行,一双灵动的眼睛全神贯注地注视着前方各类设备。与此同时,调度集控中心终端屏幕上,也清晰地显示着它一路上的“所见所闻”,主斜井设备的运行状态尽在值班人员掌控中。

“智能巡检机器人”由机器人本体、无线通讯基站、视频监控系统以及远程操作系统组成,具有自动避障和人机对话等功能,通过无线信号实时监控、采集数据和图像,对皮带、电机设备等进行全天候、不间断、高质量巡回检查,对巡检范围的瓦斯浓度、氧气含量等采集、分析,检测到异常情况立即报警、控制停机,为矿井安全保驾护航。

该矿机电科副科长郭天骏介绍:“过去人工巡检,主观性强,薄弱区域、危险区域可能检查不到位。如今机器人的巡视,能够及时准确地发现各类问题。最重要的是它很聪明,能够根据巡检得到的设备运行实时参数,给予大数据AI分析技术,对煤矿设备运行故障进行超前预判、准确预警。”

3月10日,机器人在巡检中发出了阵阵警报声。机电科皮带队工作人员根据智能巡检机器人采集的图像,发现主斜井皮带机卡上了锚杆异物。他们第一时间处理,确保了设备正常运转。

目前,该矿井下8个变电所、6kV供电系统实现了无人值守,实现了防越级跳闸、智能漏电保护、故障诊断和视频联动;排水系统实现了自动化控制、智能运行;15部固定带式输送机实现了地面调度远程集中控制,单班运行人数由40人减少为20人。

立在“云端”管理

马兰矿高度重视“智慧大脑”建设,按照数字化、信息化、智能化与矿井安全生产深度融合的规划,将调度信息平台纳入安全生产经营数字化管控平台,不断完善生产、地测、机电、运输等专业板块,充分利用“一张图”的优势,发挥人、机、环、管齐头并进,以图管矿、以图救灾。

近半年,该矿网络信息科科长郭彪带领6名员工,明确责任、分解任务、细化指标,根据矿井实际,将许多想法融入平台建设。在平台实现系统集成的基础上,他们提出跨系统联动功能,将安全监测与工业视频、人员定位、应急广播等系统打通,做到现场有险情、图上有警示、井下有警报。员工说:“现在哪里有情况,通过广播就能清楚知道,方便我们采取措施,安全更有保障。”

如今,井下钻探采用可视化监控分析,既保证了钻孔施工质量,又达到了自动化减人目的;矿井瓦斯抽采过程实现了可视化动态管理;水文实现了实时动态监测,形成了井上下防治水安全防控体系;井下运输形成了智能调度体系,提高了运输效率……通过云数据平台,工作人员便可查看工作面详细情况,查询隐患风险分布点、管控措施、整改情况等。

目前,马兰矿的网络调整升级、工业环网井下部分改造、桌面云部署以及云数据中心、智能管控平台等项目建设,已顺利通过山西省煤矿企业信息化建设三级评估验收,正在申报二级;工业环网地面部分建设,井下5G专网敷设、人员精确定位等系统正在建设中。

马兰矿将瞄准智能化矿井建设目标,全域赋能,向‘智’启航,全面建成一流的智能化煤矿,为企业高质量转型发展贡献力量。 


责任编辑:张莹