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刘庄煤矿:打造“智能矿山”升级版
日期:2019-09-25 

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大数据+智能硬件,实现高速采集显动态;智能化+远程操控,实现实时分析调状态;新技术+监控系统,实现掌控全局保安全。井下变电所、主提系统、空压机房岗位实现“无人值守”“集中控制”“远程控制”,这些高尖端技术的广泛应用,为中煤新集刘庄煤矿打造智能矿山升级版奠定坚持基础。

智能化,用技术升级代替“人海战术”

“随着‘互联网+’技术的推广,我们结合矿井实际,从管理现代化、装备自动化、生产智能化入手,率先提出了建设智能矿山,实现智能远程开采的美好愿景。”谈及智能矿山带来的管理变化刘庄煤矿矿长姜文华告诉记者。作为全国第一对数字化矿井,这个矿用技术升级告别“人海战术”,全面推进机械化换人、自动化减人,加快“智能矿山”建设,推动煤炭开采新技术革命、有效破解安全生产难题,矿井先后完成了提升、运输等系统自动化集控,压风机、供电系统完成智能化改造,矿井人员比高峰时期下降了一半。

在调度集控中心,记者可以清楚的看到矿井井下工作面、运输、提升、人员定位、瓦斯监控等各个系统的运行情况,姜文华介绍道,2018年,刘庄煤矿全面升级了智能调度控制平台,智慧化矿山综合集成平台基于大数据、互联网+、物联网模式开发。平台设计理念来于源互联网+、界面主要采用WEB触摸版样式,使用WINDOWS8导航模式,进行系统导航和子系统切换,实现了各个主要生产系统在调度中心的远程操作控制,促进了工作面现场的无人化和少人化作业。

建立自动化无人工作面是大势所趋。正在调试集中控制装备系统的技术人员向笔者介绍说:“自动化集中控制装备系统具有在地面调度集控中心对综采工作面设备的监测功能,实现了对井下设备(液压支架、运输机、转载机、破碎机、泵站控制、顺槽皮带机系统)的‘一键’启停控制和远程干预操控,并对设备工况进行监控。”

自动化工作面的效果如果,现场管理人员最有发言权,“111102工作面所有设备都实现了自动化控制,工作面所有设备都实现了在线监测,自动诊断,保证每台设备都在最佳工况下运行,减少了设备维护时间,保证了设备的正常运行,延长了设备的使用寿命,减低了生产成本。”综采队负责人告诉记者,“不仅如此,如果运用普通综采工作面设备,111102工作面需要支架工6人,运输机操作工2人,转载机操作和破碎机操作工1人,两条皮带机需4人,泵站控制1人。而自动化系统实现了对井液压支架、运输机、转载机、破碎机、泵站控制、顺槽皮带机系统的‘一键’启停控制和远程干预操控,仅需一人就可通过集中控制台完成。这样可节省职工14人,而且工作面实现了无人化,减轻了安全管理的压力。”根据刘庄煤矿2018年综采队工资水平,人均将近12万元,仅此一项一年即可节省人工成本160余万元。

智能化,用智能监控创新管理模式

智能矿山改变了原有的管理方式,智能控制、远程监控、无人作业等成为了新了代名词。

刘庄煤矿集成了“一通三防”、主扇运行、瓦斯抽放监测、主提系统、主运系统、装车站监测等24类综合安全监测监控系统,对矿井各类地测地质、排水、压风、应急避险等重要工作及环节做到实时监控与数据采集,实现了安全信息、生产数据的有效综合利用,为安全生产协调平衡提供了决策依据。这个矿还在井下生产关键点安装300多个视频探头,建立了安全生产监控系统,实时采集视频信息,可直接看到井下生产的每一个环节。通过平台的故障管理功能,管理人员能够对通风系统、供电系统和管网系统出现的故障进行分析,有效提高了应急识别处置效率,实现了矿井基础数据的整合分析、资源共享。

在重要的生产车间,实现了远程控制、无人置守。该矿采用“监控中心+电力监控站”运行管理模式,实现了对无人值守变电所的遥测、遥控、遥调、遥信的“四遥”功能,重点落实地面110kV变电所监控中心值班电工远程监控职责,通过电力监控系统实时、直接地了解和掌握变电所设备运行状态及告警信息,并及时对设备运行状态变化情况做出反应,确保了告警信息得到迅速响应和处理。

该矿采用西门子S7-300PLC对压风机实行集中控制,整个系统以S7-300PLC为主站,采用10.1寸彩色液晶控制屏作为人机对话窗口,主控柜内配置Modbus通讯模块,与压风机进行系统通讯,通讯采用标准485工业通讯模式。液晶控制屏利用组态软件,实现对压力、温度、电压、电流等全部运行参数的实时检测和远程启停控制。具有实时监控运行状态及故障状态、配件更换周期提醒、火灾的消防监控等功能。新系统还可根据矿井压风机使用情况,自行调节压风机启停,达到集中自动化控制目标,真正实现集中远程监控和车间设备无人值守。

与此同时,该矿还建立了安全大数据储存“云计算”共享中心,使得各种网络能够互联互通。他们建成了集虹膜识别系统、矿灯智能充电系统、矿用人员定位系统,实现了入井考勤精准化管理、人员定位信息化管理、矿灯收发无人化管理和汇总统计自动化控制;运用“互联网+”设备终生数据库技术,实现了关键设备早期故障辨识和运行状态的精准检修。

该矿还投入使用安全双重预防机制管理信息系统,实现了风险与隐患一体化管理。该系统由中国矿业大学和刘庄煤矿联合设计开发而成,是刘庄煤矿积极探索实践“互联网+”与安全生产融合的产物。该系统具有辨识危险源、危险源风险评价、制定危险源预控标准与措施、安全风险分级管控、隐患排查治理、安全标准化考核、安全决策分析、辅助管理和系统管理等功能。

智能化,从作业人员转为技能人才

建设智能矿山,需要更多的技术人才支撑。在技能人才培养方面,刘庄煤矿高度重视,创新人才培养模式,为技能型人才蓄能。该矿发挥劳模创新创效工作室、职工培训中心和井下实训基地的作用,将懂技术、有经验的技能大师、能工巧匠、创新达人们请上台进行授课;坚持课堂培训与“师带徒”培训互补,“强制必修”与“点菜选修”相结合,创新开展“实训+实践”“一专多能+一人多岗”等特色教育模式,定期邀请专家教授和设备厂家举办专题讲座,通过“内培外训”和“请进来、走出去”相结合的办法,抓好科技人才和技能人才培养;广泛开展各类技术比武活动,大力实施技能提升工程,为更多技能人才脱颖而出搭建平台。

为加快智能开采专业人才队伍储备,刘庄煤矿启动全员素质三年提升工程,面向矿井采掘区(队)长、技术管理人员及技术操作工,组织开展智能化开采、智能化基础与实操、智能化采煤工作面、掘进自动化、电液控系统自动化技术、采掘电气设备研讨培训班,使管理人员、技术人员更好的适应智能矿山发展的需要。

在职工学历提升方面,刘庄煤矿积极同武汉理工大学、安徽理工大学、安徽能源技术学校、倚天教育机构开展在职学历提升合作,为广大干部职工搭建的在职学历继续教育平台,有计划地帮助干部、职工提升学历层次。同时,该矿还创新开展党员包保活动,签订了包保协议,明确了包保责任。帮助包保职工学习提高安全生产业务技能,学习专业技术知识,熟练掌握岗位操作技能,争做岗位技术能手。

据了解,该矿科技减人项目、单轨吊运用、系统分流、快速修复工艺等科技创新项目已走在行业前列,每年为矿井创造数亿元的效益,数字化智能矿山升级版的成效已初步显现。