從機械化作業到智能采掘、從手工操控到程序自控、從徒步巡查到機器巡檢、從現場盯防到遠程管控、從手工分析到智能決策……山東能源集團兗礦能源金雞灘煤礦始終在不斷的摸索創新與自我超越。
創新驅動發展,智慧引領未來。作為國家首批智能化示范建設礦井,金雞灘煤礦從建設理念、系統架構、智能技術與裝備等方面進行探索與實踐,堅持實用、實效的建設原則,達到安全高效、減人提效目標,走出一條智能化建設發展之路。礦井噸煤工效、全員效率、煤炭產量均達到國際一流、國內領先水平。礦井先后榮獲全國煤炭工業文明煤礦、雙十佳礦井、安全生產標準化管理體系一級達標礦井、國家安全文化示范企業、特級安全高效礦井等。
智慧+安全,強基固本安全最優化
“我們利用VR培訓室組織職工安全培訓,VR培訓室配備有20臺便攜式VR一體機,可同時滿足20人/次的教學任務,目前建設有“煤礦典型事故VR體驗系統”,該系統包含煤礦常見的冒頂、透水、火災、煤與瓦斯突出、煤塵與瓦斯爆炸事故體驗及各類預兆的辨識及應急處置等10個體驗場景。通過事故場景再現,提前打“預防針”,讓員工“親歷事故”“重返現場”,真正觸及靈魂,切身感受到違章作業和事故的危害。”該礦安監科副科長兼技術主管夏成林說。”
“針對職工健康和隱患排查,建立職業健康大數據管理系統,為入井職工和地面選煤廠職工配備智能手表,實時監測職工健康情況。”該礦安監科科長袁濤介紹
針對巡檢崗位逐步增多職工安全監管難度大的現狀,該礦建設職業健康大數據管理系統,通過智能穿戴實時采集職工健康數據進行監測預警,實現班前排查預警、班中實時報警、班后數據分析,進一步提升礦井安全保障能力。
這是該礦通過建成智能安防系統、VR安全教學培訓系統、職工健康管理系統等帶來的變化。
該礦主煤流運輸、通風、壓風、排水、供電、選煤等系統全面取消固定崗點,礦井累計減少固定崗位27個,井下生產班單班出勤穩定控制在100人以內。如何保障無人值守的安全、精確系數?該礦智能化辦公室楊碩介紹:“通過運行數據采集、機器人群組巡檢,設備運行狀態實時監測預警、狀態診斷、故障分析,實現智能化和自動化協同運行。”
該礦主煤流智能監控系統無人值守,是在驅動電機、滾筒軸承安裝在線振動溫度傳感器,運輸巷道內敷設測振、均安裝煙霧、粉塵、溫度等環境監測傳感器,運用AI視頻智能算法識別運輸皮帶中大塊煤矸、金屬鐵器等,防止刮傷或撕裂皮帶。升級現有智能煤流均衡系統,增加地面運輸系統和綜采轉載設備的調速功能,通過激光煤流傳感器實時檢測煤量信息。根據綜采工作面的采煤量,進行膠帶群調速,實現運輸系統“煤多快跑、煤少慢跑”,達到“以采定運”的目的;供點系統遠程控制。礦井建設統一的智能供電系統,覆蓋中央變電所等17個主要地點。通過在電力控制系統中安裝智能終端、智能保護測控裝置、智能電能計量裝置、遠動操作裝置等,礦井各變電所的遠程、集中、智能化控制,實現了無人值守;排水系統自動控制,井下四個泵房通過工業環網相互通信,實現階梯式聯合排水功能,通過訪問水文監測系統數據庫,啟停不同數組的排水泵,實現排水控制系統與水文監測系統的聯動預警與控制功能;輔助作業機械化換人,在采掘系統投用自移設備列車、切槽機、卷纜車等特種設備。輔助作業實現機械化,全方位減少崗位作業人數。通過設置連采機扭矩補償值解決截割偏航問題,自動截割率提升至50%以上,真正實現常態應用,讓司機完全脫離危險環境監控作業,提升工作面安全保障能力。
智慧+生產,減人提效穩產穩效
5月5日下午15:30,該礦綜采工區采煤機司機許師傅在礦智能綜采工作面113綜放工作面有條不紊的操作。在清理好液壓支架前和底座上的浮煤,熟練地完成了開機前的檢查工作,在確認現場作業環境安全無隱患后,合上隔離開關,松開主停按鈕,按下啟動鍵。只見,各個設備指示燈閃爍,采煤機進入記憶截割程序,高速轉動的滾筒緩緩向煤壁前方推進,大塊的煤炭滾落在刮板運輸機上,隨著運輸皮帶奔向煤倉。
許師傅便在工作面開始巡檢采煤機運行及液壓支架的自動拉移,“原來,我們采煤工作面這個崗位是2個操作工,每人拿著采煤機遙控器,手是不能離開操作的,還要時刻緊盯采煤機運行。自從用上智能化記憶截割程序,現在由2人操作變成1人巡檢,減掉1人。”許師傅常年操控采煤機,親身感受到智能化采煤帶來的變化,“這有效減小了我們的勞動強度,也更好的保證了截割質量,人少了,產量上去了,設備運行穩定性、安全系數也更高了”。
“建成3D可視化透明選煤廠,洗選加工、裝車發運實現了全流程智能控制,生產班人員控制在10人以內,有效節約了人力和資金。”該礦選煤廠技術主管韓二寧說。
該礦選煤廠通過智能化改造升級,實現重介分選、粗煤泥分選、濃縮、壓濾、裝車、停送電等環節的智能控制。打造智能化管理決策平臺,實現生產、機電、技術、節能、協同等智能管理,生產情況分析、工藝效果評價、生產指標預測、產品結構優化、經濟效益預測、設備健康評價、設備運行智能決策。建成3D可視化透明選煤廠,洗選加工全流程智能控制,生產經營全過程智能管理,實現了由傳統選煤向智能選煤的跨越。
該礦建設井下、地面集控中心,實現對設備的可視化集中控制、運行狀態監測、故障診斷。礦井西翼使用8.2米超大采高整套裝備、東翼使用7.0米綜放整套裝備,智能采煤工作面重點抓好采煤機程序截割、液壓支架自動跟機移架、三角煤截割、多機協同控制等基礎智能化功能應用。割煤程序先后進行五版升級,簡化三角煤截割程序折返點,截割步驟由36步減少為24步,“三角煤”截割穩定運行,記憶截割率達到95%以上。通過嚴格控制供水質量、加大供液管路管徑、增加自動反沖洗閥流量等措施,移架速度壓縮10秒以上,與程序截割速度相匹配,自動跟機移架率達到98%以上。綜采、綜放工作面參與生產人數減少至5人。工作面建設智能供電、人臉識別閉鎖、人員接近保護等系統,實現安全高效智能開采,礦井生產班下井人數減至100人以下。掘進工作面建成以“連采機程序截割+自動支護鉆機群+輔助作業機械化”為主的智能掘進系統。工作面大數據分析、設備全生命周期管理、設備自動潤滑、智能AI識別等系統為輔助,采掘工作面全系統智能少人化開采。主煤流系統順煤流啟動、礦井水復用、余熱利用等多個節能、降耗項目投用,全面踐行低碳、綠色發展理念。
智慧全覆蓋,為職工帶來實在好處
——開發應用客戶端派車手機APP,取消拉煤車輛到礦下車排隊錄入信息,縮短了運煤車輛廠區等待時間,提高了發運效率。
——將原矩陣稱重計量系統進出廠、過磅、裝車站等環節人工刷卡升級為車牌智能自動識別,提高了運煤車輛的運行速度,實現司機不停車信息保存,車輛過道閘由原來的4s提高到現在的2s。
——將礦磅單打印系統集成到磅秤控制柜,實現司機不下車自動打票,在車輛過磅的同時實現取票,提高隨車票據打印效率,解決了制約發運效率的瓶頸問題。
通過智能化應用實施,有效的減少了該礦煤炭發運中心職工現場指揮協調工作的勞動強度,提高了運煤車輛的運行效率,提升發運質量。
——該礦選煤廠4個裝車系統全面實現智能化升級,實現無人操作、智能裝車,常規汽運半掛車只需42秒即可完成放煤、裝車,提高了裝車效率,提升了裝車質量與安全性,職工幸福指數大大提升,固定裝車崗位司機改為運維巡檢人員,實現了由傳統工人操作向“無人操作、有人巡檢”的跨越。
——綜采工作面通過智能化應用實施,由每個崗位2人操作,改為1人巡檢,有效減輕了操作工的勞動強度。
——健康檢測AI魔鏡安裝在副斜井口入井通道處,職工入井前主動掃描AI魔鏡,主要作用是保證下井職工在入井前對自身健康狀況有一個大致了解,AI魔鏡基于人臉健康檢測系統,通過對錄制視頻中人員面部底層血管以及血流的可見光進行特征提取并對此進行分析計算得到測試人員的部分生理指標:如心率、心理壓力值、血壓(舒張壓、收縮壓)、全身體重指數、血管功能、心臟病和中風的風險概率等,并最終生成綜合得分,直觀顯示健康狀態。AI魔鏡檢測到的信息可以上傳至職業健康信息管理系統平臺,方便對職工的健康管理。
該礦還以職工獲得感、幸福感為努力,推動智慧園區建設。整合園區的消防、安防、停車、訪客、會議警理、考勤、購物、餐廳等業務系統,形成全面感知、實時互聯、分析決第、自主學習、動態預期、協同控制的智能園區管控系統。以綜合信息管控系統、釘釘為基礎平臺,上線業務審批流程56項,礦內審批無紙化率達到90%。建成智能安防系統、智能信息發布系統、VR教學培訓系統、會議預約系統、職工健康管理系統,辦公系統便捷高效,生活保障系統實用貼心。通過建設智慧園區管理平臺,提高管理效率,幫助提高管理水平和工作效率,實現全面透明化管控,深入實施智慧園區的數字煤礦進程,使管理層明確了解業務進展的實時情況。
。ù蟊娙請螅