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机械化换人 自动化减人 智能化无人

——翟镇煤矿大力推进绿色智慧矿山建设纪实

2018-11-14 9:02:05 来源:中国矿业报 本报记者:赵京燕 勘建忠 通讯员 张佑峰 贾光泽

“乳化泵、采煤机、转载机、工作面溜子具备开机条件,可以开机。”11月8日,在翟镇煤矿调度指挥中心,综采区职工通过远程监控系统对井下工作面进行安全确认后,按下一键启停开关,采煤机、电液控支架、刮板运输机等设备有序启动,采煤工序进入自动化跟机状态,完成了工作面煤机记忆截割、成组移架推溜,支架自动跟机等生产工序。

今年初以来,山东能源新汶矿业集团翟镇煤矿按照能源集团“一提双优”、集团公司“双提双减双降”建设部署,坚持走“均量为重、效率优先”的发展之路,大力推进“机械化换人、自动化减人、智能化无人”绿色智慧矿山建设,以装备升级带动生产系统和劳动组织优化,促进了煤炭产业转型升级和高质量发展。截至目前,该矿安全生产达5700多天,保持了健康发展的良好局面。

迈出智慧矿山建设坚实步伐

据介绍,翟镇煤矿于1983年建矿,1993年投产,先后荣获国家级安全质量标准化矿井、首批国家级绿色矿山试点单位、全国安全文化建设示范企业等70余项省部级以上荣誉。

今年初,该矿确定了“以点带线、以线促面”的绿色智慧矿山建设思路:以后一15层智慧采区为建设重点,率先实现“采掘设备智能化、系统运行自动化、岗位巡守无人化、设备监控可视化、诊断预警自动化、信息传输集成化”的“六化”目标,在智慧采区建设成熟的基础上,逐步向其他采区和系统复制。同时,建立矿井综合信息管理平台,实现不同采区各系统信息的采集、处理、分析、预警和共享,最终完成智慧矿山建设。经过持续的探索实践,目前该矿已建成的后一15层智慧采区,实现了“员工少跑腿,机器多干活,数据多跑路”的目标,迈出了智慧矿山建设的坚实步伐。

翟镇煤矿调度室内,员工通过远程遥控进行井下采煤

该矿引进了远程控制技术、电液控制技术、清洁供液技术、智能巡检技术、变频调速技术、沿空留巷技术、超前支护系统、矿压观测系统等8项智能化高效采煤技术,通过“大数据”平台,将支架电液控制系统、煤机传感器监测系统、工作面视频系统等采集到的信息,实时上传到地面调度监控中心,监控中心对数据进行集成处理后,生成直观形象的图表或模拟动画,操作人员据此对工作面设备进行远程控制。支架跟机自动控制可实现自动收护帮板、跟机喷雾、自动推溜和自动移架、自动补压,同时顺槽集控中心具备数据存储、监测监控设备工况等功能,提高了操作的便捷性。该矿高标准设计、安装了工作面供液系统,使用不锈钢乳化液箱,乳化液箱自带吸液过滤器、高压过滤器、回液过滤器、磁性过滤器,并增加一台进液过滤器,使乳化液进入支架前和回到泵箱前进行过滤,保证乳化液清洁;在皮带运输系统安装了智能巡检机器人,对皮带机滚筒、减速机、电机、胶带运行状态进行视频巡检和红外测温,对声音、图像、温度及甲烷、一氧化碳等参数实时采集、分析、预警;应用皮带料流智能调速技术,自动感应煤量变化,实时调节变频器输出功率,实现智能调速节能运行、空载自动停机,年节约费用12万元;安装矿压在线监测系统,对工作面的矿压情况进行全方位实时监测,出现异常自动报警。

通过引进以上智能化高效采煤技术,该矿实现了智能化少人值守,劳动用工压缩40%,人工工效提高了8.8倍。

保证智慧矿山建设速度

翟镇煤矿将绿色智慧矿山建设作为“一把手”工程来抓,建立健全工作推进机制,组建绿色智慧矿山建设领导小组,定期督导工作推进情况,形成了机电矿长每天调度、生产矿长每周平衡、矿长每旬听取进度汇报的管控机制,自上而下层层传导压力,逐个项目排定时间推进表;结合完成时间和质量,制定奖罚措施,保证了智慧矿山建设的推进速度。

该矿以适用性、安全性、先进性、实效性为原则,在综合分析矿井地质条件、系统配套的基础上,积极与设备厂家和科研院校对接,量身定制设备配套方案,保证安全和建设质量。他们还组建了电液控管理小组,安装前抽派骨干人员到北京天地玛珂电液控公司进行理论培训,组织维修工、支架工、技术人员到水帘洞煤矿电液控工作面现场实训,举办电液控技术专题培训班,组织专业人员到区队分三班向职工传授电液控相关知识,让一线职工熟练掌握操作要领。在安装过程中,邀请厂家技术人员现场辅导,传授操作要领,同时组建技术研讨组现场攻关,为智能工作面“达产即高效”奠定了坚实基础。

该矿加大科技创新力度,充分发挥创客中心、吉泰科技等创新平台作用,将难题变为课题,着力解决智慧矿山建设技术难题,实现了各个系统智能运行。

一是运输系统智能运行。该矿对后一15层轨道绞车进行自动化改造,引进信号提升系统、视频监控系统,信号工通过车场控制台进行“提人”“提物”模式选择,发出开车信号,系统发出预警信号,经安全系统检测后,绞车自动运行至指定车场,实现电梯式运行。改造后,取消6个司机岗位,每年节约人工费用60万元。二是主井绞车自动化运行。通过对绞车电控、提升信号、视频监测及绞车保护等系统进行改造,实现主井绞车自动化运行和无人值守。改造后,减少绞车司机6人,平均每钩节约提升时间8秒,每天增加原煤提升量572吨。三是架空乘人装置自动化运行。该矿先后对后一辅助轨道、一采轨道两部架空乘人装置进行了控制系统改造,分别在机头、机尾安装循环式吊椅储存装置、红外线传感器和视频监视装置,实现了自动化运行,减少岗位工12人。四是自主研发新能源遥控小型单轨吊机车。应用防爆锂电池替代铅酸蓄电池作为单轨吊的动力电源,取消了驾驶室,机车操控采用遥控技术,取消了引车工。

固定场所智能巡检。该矿引进智能巡检机器人,有效解决了关键系统无人值守后不能实时巡检的难题。一是在后一15层轨道车房安装了智能巡检机器人,具有红外测温、烟雾监测报警、气体监测分析、热成像、语音对讲、高清摄像、故障预警等功能,具备远程操作和自动运行两种模式,取代了人工巡检。二是在副井罐笼装备自动监测装置,实现对井筒内罐道、安全保护装置、电缆、电路的自动检测,大幅提高了监测效率和质量。

安全管理智能监测。该矿在地面调度室安装安全监控系统终端,增加系统分级报警、逻辑报警、标校提醒网络监测、数据加密和系统融合接入数据端口等功能,井下全覆盖安装激光甲烷、一氧化碳、温度以及开停等传感器,实现了井下异常情况自动预警。

信息集成智能控制。该矿按照“专业融合、数据共享”的思路,依托千兆以太环网、4G通信网络,建成了集煤炭生产、设备运行、生产调度、人员定位、安全监测、智慧党建等子系统于一体的综合信息管理平台,实现了井下生产调度和集中控制的全覆盖。同时,自主研发绿色智慧矿山手机APP,逐步融合双重预防机制、应急救援管理、视频监控、技术管理等系统,实现信息的采集、分析、预警以及共享利用。

大步迈进智慧开采新时代

“我们将绿色智慧矿山项目当作一把手工程来抓,全矿上下将继续发扬‘团结拼搏、竞创一流’的精神,在智慧采区建成的基础上,逐步将已有成果扩展到其他采区及地面生产系统,最终将翟镇煤矿打造成生产自动化、过程可视化、系统无人化的国内一流绿色智慧矿山。”该矿矿长于永春说,坚定不移走“智能化无人”的建设思路,全面推广后一15层智慧采区建设成果,确保实现用人最少、效率最高,力争2020年底全面建成绿色智慧矿山,实现单班下井不超过100人的目标,大步迈进智慧开采新时代。

该矿坚持走智能化采煤的新路子,对即将投产的4402W工作面、4202E工作面进行电液控智能化改造,实现智能远程操作,工作面人员不超过3人。2019年新上工作面将全部进行电液控改造,利用两年时间,采煤工作面全部实现智能化运行。

该矿持续推进无人值守远程控制掘进工作面建设,进一步减少掘进迎头作业人员,降低劳动强度,计划在11503W轨道巷引进远程控制掘进机,实现自动定位定向、断面自动截割、顶帮自动支护、系统自动诊断、故障自动报警,预计每班减员5人,单进效率提高50%;大力推行掘、支、运“三位一体”高效快速掘进成套设备,加快调研小型盾构机、全岩掘进机、液压凿岩台车、掘锚一体机、喷浆机器人等先进设备,催生掘进工艺提速变革。

该矿研究安装撤除专用设备,加快安撤机械手、安装撤除车现场推广,实现安撤机械化,提高工作面安撤效率和质量;推广绞车无人化,改造南翼集中轨道绞车、副井绞车,年底前全部实现自动化运行;推广猴车自动化,2019年完成后一15层轨道、六采轨道等猴车自动化改造;推进单轨吊无人化,取消机车司机,2020年底10部单轨吊机车全部实现无人化运行;推进电机车无人化,充分考虑避障技术,进行-400米水平大巷信息升级,2020年底10部大巷12T电瓶机车实现无人化运行。□

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