辽宁工人报刊社
 

“智”取乌金

发表时间:2022-08-19 16:13作者:文/陈晨

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                      智能操控平台,办公室里可采煤



2019年5月25日,铁法能源公司(以下简称:铁法能源)小青矿地面调度室内,生产科员刘赞杨紧张地注视着眼前的大屏幕。屏幕上显示的是煤矿地下采场的远程监控视频。确认一切正常后,他摆正坐姿,深吸一口气,按下“一键启停”按钮。瞬间,井下500米深处,机器的轰鸣打破沉静,工作面皮带机、破碎机、转载机、运输机、采煤机先后开启。在“只闻机器响,不见人踪影”的环境中,煤炭从煤壁上切割下来,源源不断地运往地面。

滚滚乌金,来自小青矿北二407智能化综采工作面——辽宁省内第一个智能化工作面。它的调试成功,宣告铁法能源迈入煤炭智能开采新时代。


量变,智变


从人工打眼放炮到智能化开采,铁法能源矿区60多年的发展历程,堪称一部煤矿科技文明的进步史。

铁法能源的前身铁法矿务局,始建于1958年,煤炭储量22.59亿吨,占辽宁省煤炭总储量1/3以上。藏金纳宝之地,最早诞生于辽北一片荒野。“破土没炮用镐刨,运岩没车用肩挑,交通不便靠双脚,办公没房挖地窖。”从老一辈煤矿职工流传的打油诗,可以窥见矿区开发建设初期的艰辛。

传统的粗放式开采,生产效率低,工人安全很难保障,是科技发展让煤炭生产发生质的飞跃。从半机械化开采到综合机械化开采,每一次技术进步,带来的都是煤炭产量的大幅攀升和愈发安全的生产环境。1991年,铁法能源原煤年产量登上千万吨台阶,2004年突破2000万吨大关,成为辽宁省煤炭生产当之无愧的主力军。

然而,随着煤炭资源逐年减少,可采块段的地质条件越发复杂,传统开采工艺不再适应新的生产需求。和众多资源型企业一样,铁法能源充满对转型的渴望。一场技术革命亟待展开。

2016年3月,国家发展改革委、国家能源局印发《能源技术革命创新行动计划(2016-2030年)》(以下简称:《行动计划》),成为推动煤炭行业发展的一场及时雨。《行动计划》明确指出,提升煤炭智能化水平,2030年重点煤矿区基本实现工作面无人化,全国采煤机械化程度达到95%以上。

《行动计划》的印发,为煤炭行业及相关企业的转型,明确了技术创新的工作重点、主攻方向,以及重点创新行动的时间表、路线图。对此,铁法能源顺应大势,积极擘画以智慧矿山建设为主导的“科技兴煤”发展战略。2018年底,公司在辽宁率先引进了以北京天地玛珂电液控制系统有限公司为主体的首套智能化综采设备,并在小青矿北二407智能化综采工作面投入安装。为此,刘赞杨和3名同事前往北京进行为期一周的智能化设备培训,成为矿里最早接触智能化的一批人。

刘赞杨在煤矿一线工作十几年,祖孙三代都是铁法当地的矿工。在他的记忆中,井下采煤工人需要时刻在采煤机旁“盯梢”,工作一天,衣服一身灰,是实实在在的辛苦活儿。第一次在北京看到智能化设备课件,得知可以远程遥控采煤,他老半天没合上嘴巴:“我意识到咱们一线会有很大变化。”

经过数个日夜的攻关调试,小青矿智能化综采工作面安装成功。设备自动化率达到95%以上,领先全国平均水平。操作员只需坐在地面调度指挥中心,通过电子屏幕就可以远程操纵、观测采煤设备。采煤机记忆截割采煤、液压支架自动跟机移架和推溜、设备联动闭锁控制……在一个个智能化技术的帮助下,工作面开采变得更加连续、安全和高效。井下作业人数也由原有的12人减至5人。煤矿工人从设备操作工变成巡视工,大大降低了劳动强度,也从根本上提高了安全系数。

曾几何时,“少人化、无人化”开采是几代煤矿人的梦想,如今,梦想终于照进现实。刘赞杨没想到,自己能成为矿里第一个按下“一键启停”按钮的人。回到家里,他拿出手机给父亲看智能化综采设备的视频。在煤矿劳作一辈子的父亲难以置信:“坐办公室里采煤,你要成‘白领’了?”


“煤”好时代


小青矿北二407智能化综采工作面的成功运行,让铁法能源尝到了智能化的甜头。以此为开端,公司大力推行“智慧矿山”建设,下辖各矿加紧智能化建设的步伐。

晓南矿历经40多年的连续开采,煤炭资源逐渐萎缩,开采条件日趋复杂,依托科技进步突破发展瓶颈,实现矿井智能化升级,是大势所趋。在公司大力支持下,该矿以“国家首批智能化示范建设煤矿”建设为契机,全面推进矿井智能化建设,同时积极倡导新工艺,引进新设备,形成了工作面“以自动控制为主,远程干预为辅”的自动化生产模式,实现了“无人跟机作业、有人安全巡视、地面远程操控”的目标。

作为原煤生产运输的“咽喉”,皮带机的运行情况意义重大。以前,近千米的皮带巡检工作主要靠人力来完成,耗时长、盲区多。对此,在井下工作了28年的晓南矿皮带队队长贾强深有感触:“作业现场煤尘大,到了夏天,地面湿滑,一个人在井下行走还存在一定的风险。”

2019年11月,辽宁首台煤矿智能巡检机器人在晓南矿井下二号皮带机暗斜井正式投入使用。从此,贾强身边多了几名机器人“同事”。机器人小巧的机身上,一双“大眼睛”时刻360度环视四周。最初大家觉得,这是个摆设,但没多久就尝到了甜头:机器人通过无线通信系统、碰撞感应系统、红外温感系统等智能元件,能够实时采集、存储、传输现场的图像、声音、温度、烟雾等数据。地面操作人员通过分析数据,就可以判断现场是否存在设备故障,以及故障的位置。“白天,检修班都到我们调度室看昨天机器人的运行记录。一看就知道今天检修时重点在什么地方,下井后可以提前准备好材料配件,直接到故障点进行检修作业。”贾强说。

不只是晓南矿,小青矿、鑫岩煤矿等也应用智能巡检机器人,实现了局部巡检功能。公司矿井5台(套)主要提升系统、30个变电所、8个空压机房、11个主排水泵房、43台井上下带式输送机,均实现了自动化无人值守、可视化远程操控。

类似的智能化尝试,在铁法能源不同煤矿、不同生产环节中不断出现。鑫岩煤矿以5G通讯技术为核心,搭建起综采工作面控制系统、通风监测系统等28个子系统为一体的智能集控平台,实现了对矿井生产、调度、监测监控系统的远程控制和数据采集传输。2021年,鑫岩矿被列为国家首批智能化矿山示范矿井。大隆矿各矿在井上下主要作业场所、单人独岗等地点安装视频监控摄像头6000余台,引进了带有摄像功能的矿灯及防爆执法记录仪,对零散作业地点进行监控,结合精准人员定位系统,打造了智能化安全生产视频监管新模式。

据国家能源局数据,截至今年2月份,全国有近400座煤矿正在开展智能化建设,总投资规模超过1000亿元,建成智能化采掘工作面687个。“少人巡视,无人操作”智能采煤工作面,已开始常态化应用。目前,铁法能源域内外已建成17个智能化综采工作面。未来,公司将重点进行基础信息系统、“机械化+智能化”采掘系统、重大安全隐患智能预警系统、智能安全监测系统等建设。围绕监测实时化、控制自动化、安全本质化、管理信息化、业务协同化、知识模型化、决策智能化的目标进行设计,实现信息、地质、采掘等13个系统的数据融合与智能联动控制,为稳步推进智能矿山建设打下坚实基础。

一个“煤”好时代,正在来临。

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