從“先行”邁向“領(lǐng)跑”——陜煤集團(tuán)陜北礦業(yè)紅柳林公司智能化建設(shè)之路紀(jì)實(shí)
2020-12-14 15:44:43
來源：西部決策網(wǎng)
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西部決策網(wǎng)訊（記者王瑞鵬 通訊員 焦亮）2020年11月25日，國家首批71處智能化示范煤礦建設(shè)名單公布，陜西入選的9個(gè)礦井中，陜煤集團(tuán)陜北礦業(yè)紅柳林公司位列其中。“這既是一種認(rèn)可，更是一種挑戰(zhàn)，盡管我們?nèi)〉昧艘恍┏煽儯俏覀儗⒄驹谛碌钠瘘c(diǎn)上，科學(xué)謀劃智能化礦井建設(shè)，在空白領(lǐng)域進(jìn)行攻關(guān)，在關(guān)鍵技術(shù)上尋求突破，扛起國有企業(yè)的擔(dān)當(dāng)，做煤炭工業(yè)革命的先行軍和領(lǐng)跑者。”陜煤集團(tuán)陜北礦業(yè)紅柳林公司黨委書記、董事長張宏說。
十年探索實(shí)踐：智能化采煤率高達(dá)97.7%
2011年，陜煤集團(tuán)陜北礦業(yè)紅柳林公司就做了“第一個(gè)吃螃蟹的人”。他們與天地科技股份有限公司合作，率先在15205綜采工作面開展“煤炭綜采成套裝備智能系統(tǒng)”項(xiàng)目研究，拉開了建設(shè)大采高智能化綜采工作面的序幕。
2012年，完成了綜采成套裝備智能系統(tǒng)，初步實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制自動(dòng)化割煤，建成了全國第一個(gè)7米大采高智能化綜采工作面。大采高綜采成套裝備智能系統(tǒng)獲得工業(yè)和信息化部專項(xiàng)資金支持1.1億元，榮獲“中國煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)科技成果一等獎(jiǎng)”，取得了發(fā)明專利5項(xiàng)，實(shí)用新型專利10項(xiàng)，形成了2項(xiàng)國家標(biāo)準(zhǔn)和2項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
2014年，伴隨著大采高智能化綜采工作面建設(shè)持續(xù)推進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了采煤機(jī)、液壓支架等單機(jī)自動(dòng)化，機(jī)頭機(jī)尾超前支架已全面應(yīng)用。這些都獲得同行業(yè)高度評(píng)價(jià)，紅柳林公司成為“全國煤炭行業(yè)‘兩化’深度融合型智能礦山現(xiàn)場(chǎng)會(huì)”的主會(huì)場(chǎng)之一。
目前，紅柳林公司已先后建成了9個(gè)智能化綜采工作面，單面日產(chǎn)高達(dá)3.5萬噸。單個(gè)工作面單班生產(chǎn)人數(shù)由14人降至最低5人，降低了員工勞動(dòng)強(qiáng)度，改善了作業(yè)環(huán)境，提高了工作效率，保障了安全生產(chǎn)。
在智能化綜采工作面建設(shè)過程中，紅柳林公司先后取得6方面27項(xiàng)技術(shù)成果。通過智能化綜采工作面常態(tài)化生產(chǎn)，礦井工作面平均推采速度達(dá)到8m/min，3個(gè)智能化綜采工作面自動(dòng)化生產(chǎn)率平均達(dá)90.79%，回采工效提高80%。
該公司首創(chuàng)了采煤機(jī)記憶割煤、液壓支架自動(dòng)跟機(jī)及人機(jī)交互界面友好的順槽可視化遠(yuǎn)程遙控技術(shù)，研制了采煤機(jī)與液壓支架安全防碰撞裝置，獨(dú)創(chuàng)了將角度、接近、行程、壓力、激光測(cè)距儀等多種傳感器用于工作面圍巖檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)了采煤機(jī)、液壓支架、刮板輸送機(jī)三機(jī)自適應(yīng)、自保護(hù)、聯(lián)合協(xié)同作業(yè)技術(shù)，發(fā)明了以工作面工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)為平臺(tái)的具有分析處理功能的環(huán)境及裝備智能感知系統(tǒng)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了“少人則安，減人提效”的目標(biāo)，采煤工人在地面集控室一鍵啟停就能實(shí)現(xiàn)采煤作業(yè)。
通過技術(shù)攻關(guān)，該公司將工作面移變智能控制功能加入智能化工作面供電狀態(tài)監(jiān)視模塊，實(shí)現(xiàn)了對(duì)順槽供電系統(tǒng)的監(jiān)視及遠(yuǎn)程控制功能，有效降低了作業(yè)人員勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)提升了設(shè)備安全管控水平。實(shí)現(xiàn)了支架自動(dòng)跟機(jī)噴霧、收打護(hù)幫板、移架、推溜一系列舉措簡化了工序。
通過崗位兼并代，合并了馬蹄爾司機(jī)、控制臺(tái)司機(jī)、泵站工“三崗合一”，減少了2名崗位工。通過智能化綜合作業(yè)，實(shí)現(xiàn)了智能化減人，生產(chǎn)班富余人員可機(jī)動(dòng)調(diào)崗，采用“三班兩運(yùn)轉(zhuǎn)”的勞動(dòng)組織模式，確保了更加人性化的輪休模式。
智能協(xié)同生產(chǎn)：智能化建設(shè)跨入新階段
2020年，陜煤集團(tuán)陜北礦業(yè)紅柳林公司新一屆領(lǐng)導(dǎo)班子在前期智能化采煤的基礎(chǔ)上，提出了智能協(xié)同生產(chǎn)的思路。由此開始，紅柳林公司的智能化建設(shè)邁入了新階段。
“智能協(xié)同研究中心要按照‘人無我有、人有我優(yōu)’的工作思路，做好‘智能協(xié)同、智慧管理’的智能化礦井建設(shè)，實(shí)現(xiàn)‘產(chǎn)供銷智能協(xié)同’建設(shè)目標(biāo)，不斷提升裝備和人員的工作效能。”紅柳林公司黨委副書記、總經(jīng)理常波峰說。
通過完善大采高智能化綜采控制程序，實(shí)現(xiàn)了采煤機(jī)根據(jù)運(yùn)輸機(jī)實(shí)時(shí)運(yùn)行負(fù)荷情況的智能協(xié)同生產(chǎn)和采煤機(jī)的精準(zhǔn)定位，解決了大采高智能化工作面煤機(jī)運(yùn)行過程中，采煤機(jī)速度與護(hù)幫動(dòng)作不匹配時(shí)，逐架收護(hù)幫速度慢、成組一次性收護(hù)幫煤墻片幫的安全隱患，減少了運(yùn)輸機(jī)斷鏈?zhǔn)鹿实陌l(fā)生，增強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠性。
“轉(zhuǎn)載機(jī)準(zhǔn)備啟動(dòng)，破碎機(jī)準(zhǔn)備啟動(dòng)，刮板輸送機(jī)準(zhǔn)備啟動(dòng)……”在紅柳林公司的地面“太空艙”控制室，2名西裝革履的工作人員在監(jiān)視大屏前按下“一鍵啟動(dòng)”按鈕，遠(yuǎn)在萬米井下的一只“機(jī)甲巨獸”開始活動(dòng)，監(jiān)控畫面中黑色“烏金”順著運(yùn)輸膠帶蜂擁而上。
目前，紅柳林公司三個(gè)綜采工作面全部實(shí)現(xiàn)了常態(tài)化、全作業(yè)循環(huán)的智能化采煤，工作面所有設(shè)備實(shí)現(xiàn)智能化控制，膠帶運(yùn)輸機(jī)遠(yuǎn)程控制，地面一鍵啟停。通過高速網(wǎng)絡(luò)和高清視頻技術(shù)支持，在現(xiàn)有綜采工作面結(jié)合以太網(wǎng)基礎(chǔ)上建立統(tǒng)一通信協(xié)議平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備數(shù)據(jù)高速上傳和控制信號(hào)實(shí)時(shí)下達(dá)，控制延時(shí)不超過200毫秒。
“技術(shù)的成熟確保了智能化綜采工作面的全面推廣，實(shí)現(xiàn)了從3米—6.3米不同采高、不同設(shè)備型號(hào)、不同生產(chǎn)條件下的綜采工作面常態(tài)化智能化生產(chǎn)，滿足了全礦井綜采工作面智能化生產(chǎn)需求。”陜煤集團(tuán)陜北礦業(yè)紅柳林公司生產(chǎn)副總經(jīng)理郭奮超欣喜地說。
智能裝車系統(tǒng)：高效便捷暢通安全
2019年9月11日，陜煤集團(tuán)陜北礦業(yè)紅柳林公司智能化裝車系統(tǒng)正式投入運(yùn)營，實(shí)現(xiàn)了預(yù)約排隊(duì)、叫號(hào)放行、無人司磅、遠(yuǎn)程裝車的功能。一部手機(jī)、一個(gè)APP、一套系統(tǒng)讓礦方、客戶、運(yùn)輸公司、司機(jī)四方智能聯(lián)動(dòng)起來，煤炭銷售工作從此更加高效便捷。
紅柳林公司煤炭日銷售量巨大，車多的時(shí)候每天有近1500輛車。昔日的場(chǎng)景是運(yùn)煤線上銷售人員派發(fā)排隊(duì)卡，司機(jī)師傅換票結(jié)束后就爭先恐后地駕駛著大貨車進(jìn)入隔離帶，生怕落后，經(jīng)常造成堵車的情況。銷售工作人員倍加忙碌，在車流中穿梭疏導(dǎo)交通。今夕不同往日，司機(jī)師傅在手機(jī)終端APP上操作，提交裝車信息，完成車輛預(yù)約排隊(duì)。工作人員通過終端電腦自動(dòng)放行，司機(jī)收到信息直接進(jìn)入廠區(qū)裝煤，運(yùn)煤線路就更加暢通、安全。
“過去一個(gè)班下來，不僅滿身煤黑，而且需要扯著嗓子和司機(jī)交流，口袋里必備金嗓子喉寶。如今，我們從裝車現(xiàn)場(chǎng)狹小的操作間，搬到了干凈、整潔、明亮的集控室，只需要輕點(diǎn)鼠標(biāo)，開啟漏煤斗，就能實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)裝車。”裝車工韓偉哲感慨道。
對(duì)于拉運(yùn)司機(jī)而言，以前礦方員工手動(dòng)操作放煤時(shí)，一不留神就會(huì)導(dǎo)致放煤超出噸位，拉運(yùn)司機(jī)需要返回煤場(chǎng)手動(dòng)卸煤，來回折騰，既費(fèi)時(shí)又費(fèi)力?，F(xiàn)在遠(yuǎn)程電腦精準(zhǔn)控制放煤量，裝車司機(jī)也更加方便省心。
曾經(jīng)銷售結(jié)算是一件龐大的工程，多人同時(shí)核算客戶拉運(yùn)量、競(jìng)拍量與競(jìng)拍價(jià)格，既費(fèi)時(shí)又費(fèi)力?，F(xiàn)在，結(jié)算人員通過智能運(yùn)銷系統(tǒng)導(dǎo)入客戶成交信息，確定結(jié)算規(guī)則，一鍵生成結(jié)算數(shù)據(jù)，總用時(shí)不超過十分鐘。
據(jù)悉，在智能化裝車系統(tǒng)投入運(yùn)營后，裝一輛車只需要20秒，極大提高了銷售作業(yè)效率。僅2020年6月5日，地銷混煤單日銷量25253.14噸，打破地銷混煤單日最高銷售紀(jì)錄；2020年10月5日，洗中塊單日銷量21163.86噸，打破洗中塊單日銷量紀(jì)錄。
智能洗選系統(tǒng)：“七化”成就行業(yè)領(lǐng)跑
紅柳林公司投入2000余萬元，對(duì)原有洗選煤系統(tǒng)進(jìn)行改造升級(jí)，實(shí)現(xiàn)了管理智能化、生產(chǎn)可視化、控制遠(yuǎn)程化、信息共享化、作業(yè)無人化、安全標(biāo)準(zhǔn)化、效益最大化。
原有的選煤廠正常運(yùn)轉(zhuǎn)需要359人，現(xiàn)在只需要190人即可以滿足選煤廠的日常運(yùn)行。運(yùn)營成本大幅降低，人工費(fèi)用由2.74元/噸降至1.45元/噸，每年可節(jié)約費(fèi)用2190萬元。
該公司智能化選煤廠通過安裝智能視頻分析系統(tǒng)、機(jī)電設(shè)備狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、智能巡檢機(jī)器人、遠(yuǎn)程分合閘系統(tǒng)、專用手持終端，實(shí)現(xiàn)了對(duì)選煤廠所有重要崗位的視頻監(jiān)控全覆蓋；重要設(shè)備的溫度、振動(dòng)狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和分析；巡檢環(huán)境噪聲、煙霧、溫度及主要設(shè)備重點(diǎn)部位的溫度；停送電流程的電子審批，停送電的遠(yuǎn)程操作；配備了專用的手持終端，可在專網(wǎng)覆蓋范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)視頻通話。
在洗選配煤方面，對(duì)運(yùn)行期間的重介密度閉環(huán)控制、自動(dòng)配煤、濃縮自動(dòng)加藥等重點(diǎn)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的自動(dòng)控制，保證了洗選效果和煤質(zhì)穩(wěn)定以及循環(huán)水質(zhì)量。在內(nèi)部精細(xì)化管理方面，開發(fā)了生產(chǎn)調(diào)度管理系統(tǒng)、煤質(zhì)管理系統(tǒng)、設(shè)備管理系統(tǒng)、物資管理系統(tǒng)、運(yùn)銷管理系統(tǒng)等，實(shí)現(xiàn)了選煤廠各業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的實(shí)施更新和在線共享。同時(shí)，建立了數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，通過數(shù)據(jù)分析實(shí)現(xiàn)各環(huán)節(jié)不斷優(yōu)化，提高了選煤廠的洗選效率，合理控制選煤廠運(yùn)行期間的各項(xiàng)能耗，使選煤廠的運(yùn)行始終保持在最佳狀態(tài)。
在智能化選煤廠，崗位工只需輕點(diǎn)鼠標(biāo)，巡檢機(jī)器人沿著預(yù)定軌道向前行進(jìn)，集控室屏幕上傳來作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)圖像。通過加裝智能視頻分析系統(tǒng)、設(shè)備在線狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、自動(dòng)配煤系統(tǒng)等11個(gè)智能化洗選系統(tǒng)，選煤廠實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)無人化生產(chǎn)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)查詢、大數(shù)據(jù)分析。真正將員工的雙手從生產(chǎn)崗位上解放出來，實(shí)現(xiàn)了“專崗專技專人”向“無人值守、機(jī)器巡檢”的轉(zhuǎn)變。
時(shí)光流轉(zhuǎn)，歲月更迭。對(duì)于紅柳林人而言，智能化建設(shè)的腳步從未停歇。“十四五”期間，陜煤集團(tuán)陜北礦業(yè)紅柳林公司將以“只爭第一，不當(dāng)?shù)诙?，只爭唯一，不做并列第?rdquo;的氣魄，加快推進(jìn)煤炭生產(chǎn)方式變革，嚴(yán)格按照國家八部委聯(lián)合印發(fā)的《關(guān)于加快智能化發(fā)展的指導(dǎo)意見》，創(chuàng)建“智能協(xié)同”標(biāo)桿礦井，把人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、機(jī)器人、智能裝備等與煤礦建設(shè)深度融合，形成智能感知、智能決策、自動(dòng)執(zhí)行的煤礦智能化體系，為煤炭行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展貢獻(xiàn)紅柳林的智慧和力量。
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