“智”造新标杆 领跑新赛道——永煤新桥煤矿“国家级智能化示范矿井”建设纪实

2023-03-20 来源:河南能源

  超前布局,擘画新图景

  走进新桥煤矿生产调度指挥中心,正对面是一面30多平方米的屏幕墙,矿井安全状况、现场生产状态、设备运行参数等信息一览无遗。中间,40余台电脑分两组三排,整齐排列,控制着井上、井下整个运行系统,工作人员仅有5名。

  “多年前,这里是业务科室日常办公的地方。”副矿长张化乾对智能化建设历程历历在目。2010年,煤炭行业还处于“黄金十年”期的区间,国家发改委和工信部就开始组织开展智能制造专项研究。此时,作为一座投产才两年多的矿井,新桥煤矿面临一个关乎长远发展的选择题:是稳扎稳打走老路,还是开拓创新谋新景?该矿深刻洞察时代大势,果断地选择了智能转型之路。

  2011年,该矿在永煤公司率先建成了自动化系统,在随后的发展中,历届矿领导班子带领干部职工以“功成不必有我”的思想境界和“功成必定有我”的责任担当,接续奋进,不断为智能化建设夯基筑垒、提质增量。

  2017年,“数字中国”“智慧社会”被写入党的十九大报告中,互联网、大数据、云计算、人工智能和实体经济深度融合。2018年,矿井成立了“智慧矿山”组织机构,组建了由矿党政主要领导负总责、生产科室具体负责的工作专班,并建立健全配套保障机制。

  当时,全国智能化建设遍地开花,但朵朵各异。为打造具有新桥煤矿特色的智能化,该矿安排考察小组,赴山东,到内蒙古,上北京,下南京,深入先进煤矿企业和优秀科技公司考察、交流。

  博采众家之长,契合自身实际。矿井明确了“立足当下、着眼未来、统筹推进、分步实施、重点突破”的智能化建设思路,划定了“1133”智能化建设“路线图”。

  2019年,矿井迈进了智能化建设“加速期”。

  安全先行,构筑新壁垒

  王玉东是综采队队长(主持行政工作),是一名标准的煤矿“老把式”,2007年开始从事煤矿采煤工作。为了保障安全生产,他常常下井,但由于现场设备多、工序多,加之地质条件变化,有时感觉现场管理有些“吃力”。

  “2019年,矿井建成了安全生产智慧管控平台,为安全生产加上了一把‘智慧锁’,安全更加有保障了,我们底气也更足了。”王玉东兴奋地说。

  该矿安全生产智慧管控平台基于“一张图”的管理理念,通过将“采、掘、机、运、通、地测、调度、防治水、人财物、产供销”主要安全、生产、经营等业务信息深度融合,在对矿井人、机、环、管等信息的全时、全域智能感知的基础上,实现了安全生产全过程实时监测、系统联动、趋势研判,并提供科学决策。

  矿井不仅拥有了一颗安全“玲珑心”,同年,还有了一双安全“智慧眼”。智能视频分析系统搭载5G通信系统,实现了煤流智能识别、装煤智能监测、人员行为智能识别等24种算法。一旦发生异常行为,系统即时报警。大数据分析系统应用大数据、数据挖掘技术、量化分析技术,实现各业务系统的数据采集、子系统内部数据质量治理及数据处理等功能,将数据进行有效的整合,快速准确地提供报表、曲线等决策依据,提供科学决策,实施精准管控和精准执行。目前,矿井已完成人员合规性检查、机电设备设备效能分析、大型设备故障诊断等23项分析模型。

  智能化加持下,矿井超前防控能力显著增强,2022年隐患和违章人次分别降低11.6%和9.8%。

  转换动能,激活新引擎

  综采准备队生产班副班长王庆贺也是一名“老矿工”。之前,他曾在其他煤矿从事炮采工作。工作面轰隆一炮放下来,煤尘横飞,伸手不见五指。煤尘中,他和工友用铁锹一锹一锹将煤铲到溜子上,一个班下来,浑身酸痛,累得快要散架了。

  “来到新桥煤矿,采煤就做梦一样。”在宽敞明亮的地面生产调度指挥中心,他只需用鼠标轻点电脑屏幕上的“一键启停”按钮,近600米深井下的采煤机、输送机、刮板运输机就会自动开启,滚滚乌金奔涌向前。

  近年来,新桥煤矿全面推进自主创新、协同创新、开放创新,攻坚克难,完成了生产布局优化、生产模式变革、支护工艺革新、运输系统升级、通信网络升级、信息远程共享、安全保障升级等“七大突破”,于2020年建成了首个智能化综采工作面。

  工作面应用国内外先进技术和设备,实现了采煤机自动割煤、工作面自动平直控制、液压支架自动跟机、液压支架自适应控制、综采设备自动协调和修正,形成了系统自主决策、自主执行、自我修正的智能采煤。电液控支架自动跟机率及采煤机记忆割煤率均保持在80%以上,设备故障率同比下降90%以上。人员较普通综采工作面减少人员57人。

  矿井同步推进智能掘进进程,掘进工作面以5G、F5G网络为传输通道,数据分析技术为基础,实现了皮带机机尾自移、局部通风机集控、AI智能视频分析以及远程控制系统“一键”启停和远程干预操控,开创了掘进自动化、成巷标准化、掘进少人化的全新掘进模式,作业人员由25人以上降为6~8人。

  2020年至今,矿井先后建设完成3个智能化采煤工作面和3个智能化掘进工作面,极大降低了劳动力,提高了生产力,人均工效稳居全省煤矿首位。

  提质增效,共赢新时代

  “平均矸石带煤率降低2.4%,平均矸石排出率提高7%,精简岗位人员12人。”在原煤车间外,悬挂了3块宣传牌板。其中,有一块“原煤系统智能化应用前后对比”牌板格外醒目。

  该矿选煤厂厂长、党支部书记张卡介绍说,2022年,矿井建成投用了智能干选系统,系统采用“X射线+图像识别”双重检测,精准识别块煤、矸石,在智能喷吹系统作用下将块煤喷出,从而实现煤矸自动分离,较人工选矸效率提高3倍以上,年创效700多万元。

  “这仅是智能化洗选系统的‘冰山一角’。”张卡说。该矿锚定洗选智能化、效益最大化的目标,以云计算数据中心、工业环网为基础,建立了原煤可选性分析系统、智能浮选系统、智能装车系统,并构建智能选煤信息平台,实现了选煤生产全流程自动化、智能化。浮选药剂消耗降低0.12公斤/吨,加压过滤机排料周期从200秒降低到90秒,浮选尾矿指标由原来的平均55%提高到62%,浮选精煤产率提高约1.2%,每年增效1200多万元。

  智能化拉高了效益指数,也拉满了职工的幸福指数。洗煤班原煤副组长赵后朋在选矸岗位工作15年了,以前平均每天要挑拣200多吨的矸石,有时每班五六个人都忙不过来,甚至还要找“支援”。现在,他只需定时巡检即可,其余的时间,用来做其他工作,挣更多的工分,收入也随之提高了。

  目前,矿井建成自动化、信息化、智能化子系统共计55个,累计减少固定岗位人员475人。越来越多的职工享受到了智能化建设带来的更多红利。

  党的二十大报告强调“坚持机械化信息化智能化融合发展”“推动制造业高端化、智能化、绿色化发展”。面向未来,新桥煤矿“智”存高远。

  “我们将持续加快转型步伐,踔厉奋发,勇毅前行,推进智能化建设向更高层次、更高水平迈进,实现高质量发展。”该矿负责人坚定地说。