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中國礦井物探網 - 新聞資訊 - 從標桿到標配:中國煤礦“四化”建設的“陜煤示范”
 
 
從標桿到標配:中國煤礦“四化”建設的“陜煤示范”
信息來源:煤炭網   添加日期:2020-6-28   瀏覽次數:7

   “以勇立潮頭、爭當時代弄潮兒的志向和氣魄,力爭實現陜煤集團在煤炭行業‘四化’建設中爭當排頭兵的奮斗目標!标兠杭瘓F黨委書記、董事長楊照乾近期發出號召。

  爭當全國煤炭行業“四化”建設的排頭兵,提出這樣的奮斗目標,是需要底氣的。陜西煤業的底氣緣何而來?

  陜西煤業總經理王世斌告訴筆者:“我們的底氣和自信,來自于前期的成功,當下的奮斗和未來的規劃!幕ㄔO,我們擁有創新務實的專業團隊,有切實可行的行動方案,有行業領先的技術、裝備,還有雄厚的資金作為后盾;從標桿轉標配的攻堅,由先鋒先行先試,到所有礦井的全面決戰,我們有必勝的信心!

  機械化實現標配: 大幅度高于全國水平

  在2014年建成全國首個智能化工作面之后的5年多時間里,特別是2018年以來,陜煤集團積極布局煤礦“四化”建設,迅速搶占“四化”建設制高點,煤礦“四化”建設走在了全國的前列。

  煤礦“四化”建設這個概念,是近年由國家煤監局提出來的,但陜西煤業實際“四化”建設起步要更早一些。旗下管理的韓城礦業公司桑樹坪煤礦,設計生產能力300萬噸/年,1977年投產時,號稱“西北第一個現代化礦井”。那時的現代化,類似于現在說的機械化。

  由科技進步推動的煤礦“四化”建設,伴隨著改革開放一路前行,一路完善,一路提高。據國家煤監局發布的信息,截至2019年,我國年產1000萬噸的綜采設備、采煤機、液壓支架和運輸機等成套裝備達到世界先進水平,8.8米超大采高智能綜采工作面成功應用,全國煤礦采煤、掘進機械化程度已分別達到78.5%、60.4%,比2012年均提高近10個百分點,已建成183個智能化采煤工作面,煤炭生產實現由手工作業向機械化、自動化、信息化、智能化的歷史性跨越。

  國家能源局編制的《我國煤炭行業高質量發展總體思路、目標方向、量化標準和重點舉措研究》提出:全國煤礦采煤機械化程度,到2022年要達到87%,到2025年要達到90%,到2035年要達到95%;全國煤礦掘進機械化程度,到2022年要達到67%;到2025年要達到75%;到2035年要達到80%。

  從2018年開始,陜西煤業的“四化”建設,由樹標桿轉入要全部標配的攻堅時期,由先鋒的先行先試,轉入全面決戰的關鍵時期!蛾兠杭瘓F煤炭板塊“四化”建設工作規劃方案》顯示,截至2019年,陜西煤業管理的全部36對礦井,平均回采機械化率達到100%,已經實現了機械化;掘進機械化率已經達到90%。

  上述數據表明,截至2019年,陜西煤業的回采機械化率和掘進機械化率,大幅度高于同期的全國水平,而且事實上已經超過了全國2035年要達到的規劃目標。

  機械化是煤礦“四化”建設的基本要求。2018年以來,陜西煤業堅持問題導向,堅持把淘汰落后、發展先進作為方向,通過引入國內外先進的煤礦機械化設備,不斷推進煤礦新裝備的應用,全面提高煤礦機械化程度,重點推進破解煤礦巷道優化、高效掘進等難題和技術瓶頸,目的是補上掘進機械化率離100%還差10%的短板,為煤礦安全生產提供保障。他們開展了 “迎頭無人、遠程操控、高效快掘”的智能化掘進技術研究,加快推動智能快速掘錨成套設備的實驗和應用。2019年,韓城礦業研發試制成功錨鉆聯動平臺、黃陵礦業引進應用掘錨一體化裝備、曹家灘煤礦全國首套智能快速掘錨成套裝備成功安裝。通過技術和裝備的不斷提升,實現煤巷綜掘機快速掘進,提升掘進機械化水平。

  陜西煤業要求,在機械化方面,各煤礦采煤機械化程度持續保持100%;2021年底前,掘進機械化程度達到95%,實現高效支護、連續運輸、移動供電、快速掘進的高產高效布局。

  機械化業已領先的陜西煤業,現在在機械化上已經進入了更新換代、拾遺補缺的后機械化時代;同時快速邁進了機械化疊加自動化,信息化,智能化,進入由機械化向自動化、信息化、智能化轉變的歷史性跨越。

  自動化完成標配:輔助系統集中控制率97%

  煤礦自動化是指利用先進的電子機械設備,結合預定設計參數,進行煤炭生產的運行操作及監視操作,可極大提高生產效率,減少施工人員的數量,實現 “無人則安”。

  陜西煤業管理的36 對礦井共有792個輔助生產系統。截至目前, 772 個生產輔助系統(礦井主運輸系統、機房硐室、地面裝車系統等)實現了集中控制;生產輔助系統自動化集中控制率由 35%提升至 97%,固定崗位減少 700 多人,機房、硐室基本實現了“有人巡檢,無人值守”。剩余的20 個生產輔助系統, 將在今年三季度全部完成集中控制建設。另外,陜西煤業29對生產礦井的34個地面裝車系統全部實現自動化集中控制。

  2018年以來,陜西煤業開展了煤礦各個系統設備自動化升級改造,推廣固定設施遠程監控,運用信息技術對地質數據進行數據建模分析,基本實現瓦斯、水、火、頂板等重大危險源的預測預警;通過各類探頭、傳感器的應用,有效監測和控制了井下瓦斯等危險有害因素,實現了自動化系統的全面應用。

  “僅小保當一號煤礦112202綜采工作面就裝有2個顯示器、17個攝像頭、175多個傳感器,可以全方位展示支架推移情況。依靠智能化采煤設備,再也不用天天往支架里鉆,心里踏實多了!毙”.斠惶柮旱V綜采一隊隊長王小軍說。

  截至2019年底, 陜西煤業97%的礦井主要生產系統實現了遠程控制或自動巡檢。到今年四季度,陜西煤業輔助生產系統將全部實現現場監測的可視化和自動化、智能化遠程集中控制,實現了無人值守、有人巡檢,實現100%的目標,領跑全國煤礦。

  近年來,陜西煤業還積極推進煤礦機器人研發應用,分別在榆北、黃陵、陜北、銅川、彬長等礦區推廣應用皮帶、變電所、主排水泵房巡檢機器人以及選矸機器人,已應用機器人 12 個。

  在小保當公司調度室,筆者看到這樣一幕情景:崗位工輕輕點擊鼠標后,從他面前的電腦屏幕上就可以看到,位于井下皮帶大巷的巡檢機器人立即行動,沿著預定軌道向前行進,同時,屏幕上也會顯示出作業現場皮帶運行的實時圖像。據悉,這類巡檢機器人主要應用在礦井主排水泵房、變電所、大巷皮帶等崗位,可實時將現場的圖像、聲音、溫度等數據傳輸至地面,實現在地面監控中心對巡檢設備的遠程監控,大幅減少了現場作業人員和系統巡檢人員。

  陜西煤業在煤礦“四化”三年(2020-2022)規劃目標中,關于機器人作業的目標是,2020年,將繼續投資2.6億元,在黃陵、陜北、彬長礦業與榆北煤業推廣應用皮帶輸送機、變電所、主排水泵房巡檢機器人以及選矸機器人 5 大類 74個。到2022年,支護、噴漿、打鉆、巡查等危險和繁重崗位基本實現機器人作業。

  國家發改委、能源局在《能源技術革命創新行動計劃(2016-2030年)》中提出,2030年重點煤礦區基本實現工作面無人化。這一目標,陜西煤業將提前8年,在2022年就可以實現,陜西煤業成為我國煤礦自動化建設的領跑者。

  信息化標配:搭起了三網一平臺框架

  在開展自動化的多數煤礦,自動化設備均是在獨立環境中運行,缺乏有效的信息交流平臺及數據資源共享平臺,限制了自動化系統信息能力的發揮。于是,煤礦信息化提到了重要議事日程。

  2019年,陜西煤業、8 個礦業公司、36 對礦井整體建成了業務集成、數據共享、智能分析管控一體化的安全生產信息共享平臺。以礦井“一張圖”為基礎,集成礦山開采、掘進、機電、運輸、地測、通風、給排水各類生產過程控制信息,安全監測監控、人員定位、綜合自動化等安全保障數據,生產、運輸、銷售調度運營數據,構建安全生產運營數據中心,實現陜西煤業、礦業公司、生產礦井三級數據集成共享,管理聯動和協同工作;應用專業業務模型及智能綜合決策實現對礦山整體運營的不斷優化。

  陜西煤業將安全生產信息共享平臺、運銷“銷售管理系統”、“西煤電商”物資供應系統等產供銷三網整合為聯動智慧管理平臺--經營調度大數據平臺,“三網一平臺”信息化體系成為陜西煤業轉型數字化的標志事件。未來,該平臺將與陜西煤炭交易網絡平臺實現供應鏈一體化,實現制造、供應、銷售等信息的數據集成,實現決策科學化。即:“礦山一張圖”囊括生產關鍵指標;“安全一把鎖”包含安全監測和安全預警;“采銷一條龍”覽盡交易形式;“資金一個池”建立信用模型把好風控;“物流一條線”詳知貨運情形;“萬物一個芯”掌握各設備運行狀態;“服務一張網”呈現各種礦山服務情況;“經營一盤棋”實現高效決策支撐。以此推動煤炭產業實現生產智能化、管理科學化、產銷在線化、業務網絡化,到最終產業生態化的轉型發展。

  先人一步構建工業互聯網創新生態,鼓勵銷售和物資領域依托工業互聯網打通終端市場和產業鏈上下游,努力打造全國煤炭互聯網發展示范標桿。這是陜西煤業信息化建設的方向和目標。

  智能化標配:三年內全部煤礦完成

  陜西煤業是全國煤礦智能化當之無愧的領軍者。陜西煤業旗下的黃陵礦業公司,2014年率先建成全國首個智能化開采工作面,去年10月發布了“智能化綜采工作面”企業標準,目前4個煤礦的6個工作面全部智能化開采,智能開采工作面比例達100%。

  國家發改委等8個部門出臺的《關于加快煤礦智能化發展的指導意見》指出,到2025年大型煤礦和災害嚴重煤礦要基本實現智能化。

  國家能源局制定的煤炭高質量發展評價指標體系中,煤炭智能開采工作面比例(%)是其中的8個導向性指標之一。

  據有關部門統計,全國煤炭智能開采工作面比例,2018年是2.5%,2019年是5.38%。國家有關部門提出的目標是,該比例2022年達到10%, 2025年達到20%, 2035年達到60%。

  陜西煤業所屬煤礦現有52個采煤工作面,2019年底,有19個工作面實現了智能化,煤炭智能開采工作面比例36.54%。今年底將累計建成36個智能化工作面,產能占總產能的85%,智能開采工作面比例69.23%。陜西煤業規劃,2022年所有采煤工作面全部實現智能化,智能開采工作面比例達到100%,比國家發改委等8部門要求的2025年提前3年。與此同時,陜西煤業提出,到2022年,50%以上的掘進工作面實現智能化高效快掘。

  作為我國煤礦智能化無人開采技術應用的倡導者、引領者和實踐者,黃陵礦業公司從首個成套國產裝備智能化無人工作面建成起,目前完成了16個智能化無人綜采工作面回采,實現了生產輔助系統的“無人值守、有人巡視”,成為全國首家薄、中、厚煤層智能化全覆蓋的礦區;2019年發布了煤炭行業首個智能化開采技術標準,填補了國內煤炭行業智能化無人開采工作面標準的空白;與中國煤炭科工集團太原研究院共同開發的掘錨一體快速掘進技術成功應用并達到國際領先水平。

  2018 年以來,陜西煤業各單位多點發力,積極推進礦井“四化”建設。其中,快速掘進技術應用取得重大突破,陜西煤業在關中、彬黃、陜北礦區開展快速掘進研發應用,2018年黃陵二號煤礦快掘系統開始運行,月單進達550米;2019年曹家灘煤礦裝備了兩套快速掘進系統,月單進突破2000米大關。2020年計劃建成21套高效快速掘進系統,煤礦單進水平將大幅提高。

  曹家灘煤礦掘進區區長王劍介紹,現在干掘進就是工人們拿著遙控器站在那里監督指揮機器干活,自動定位、全斷面掘進、自動打錨桿上網,所有工序一氣呵成,掘進效率較之前提高了近5倍。

  陜西煤業通過快掘系統應用和優化勞動組織,掘進工作面數量由2018年的283個減至175個,減少108個,綜合單進提高 17%。曹家灘煤礦大斷面快速掘進系統創下日單進 91 米、月單進 2020 米的紀錄,標志著我國煤礦掘進裝備在大型化、智能化方面邁進了一大步,這為礦井接續調整、災害治理贏得了時間和空間。通過近兩年的努力,陜西煤業智能化采煤工作面由2018 年的 6 個增至目前的 19個。與此同時,陜西煤業全員勞動效率由2018年人均3649噸提升至目前4188噸,提升 14.7%。

  智慧礦山:標桿已經立起

  “作為首批通過國家兩化融合貫標評定的煤炭企業,黃陵礦業公司正在由智能化采煤向生產全智能化、4G向5G迭代的轉變,智能礦井建設雛形基本形成。我們計劃2021年底將4對礦井全部建成智能礦井,打造具有黃陵特色的智能化示范煤礦!标兾髅簶I黃陵礦業公司董事長雷貴生說。

  陜西煤業的目標是,到2022年底,50%以上的礦井建成“智能礦井”;黃陵、彬長、陜北礦業和榆北煤業建成“智慧礦區”,F在,榆北煤業和黃陵礦業正以高起點、高標準、高質量打造“智慧礦區”。

  按規劃,2019年至2022年,以張家峁為試點,實踐形成智能礦井的標準化技術架構,即:基于一套標準體系、構建一張全面感知網絡、建設一條高速數據傳輸通道、形成一個大數據應用中心、開發一個業務云服務平臺,面向不同業務部門實現按需服務。

  目前,陜西煤業與中國工程院院士王國法科研團隊合作在張家峁煤礦開展“智能礦井巨系統關鍵技術及裝備”的探索研發,計劃在兩年內完成《無人化礦山建設規范》標準制訂,將張家峁煤礦建成煤炭行業標桿性無人化示范礦井。

  陜西煤業計劃從2020年起,在現有采煤機記憶割煤的基礎上,研究實踐采煤機自適應、自學習功能,探索應用機器人采煤。在地質條件及環境復雜的銅川、韓城、澄合、蒲白、彬長五個礦業公司的采煤工作面探索應用采煤工作面機器人群;在黃陵、陜北、榆北三個地質條件及環境簡單的采煤工作面探索應用采煤工作面機器人,力爭在2021年建成4個全智能采煤工作面。

  陜西煤業啟動了“智能礦井、智慧礦區”標準體系建設,榆北煤業和黃陵礦業“智慧礦區”建設全面啟動;張家峁煤礦有序推進全國首個“智能礦井”建設。

  凝聚決戰磅礴力量,搶占四化建設制高點,在國家和行業建立“四化”示范標桿,要在“新裝備”、“新技術”、“新應用”上搶占先機,培育陜煤智慧,管理煤炭大腦,形成“鏈接一切”的煤炭產業生態體系。這在陜西煤業形成了共識。為此,陜西煤業每年設立1億元的重大科研項目配套科技引導資金,同時投入100億元轉型創新基金,積極布局高新技術產業,進一步促進產融結合。

  根據規劃,到2025年,陜西煤業總部將建設成為生產經營大數據中心,實現產銷在線化、業務網絡化、安防可視化、決策科學化的智能指揮中樞。礦區將建成理念超前、特色鮮明、技術集成、成果轉化、智能應用的煤炭“智慧化”生產基地。煤礦將建成信息精準適時采集、高可靠網絡化傳輸、規范化信息集成、實時可視化展現、生產環節自動化運行的“智能礦井”。

  楊照乾表示,煤炭生產是陜煤集團今后較長一段時間保持經濟效益穩定增長的“壓艙石”。這個“壓艙石”壓的穩不穩,關鍵就在于煤礦“四化”建設強不強。必須以智慧礦山為突破,以等不起、慢不得、坐不住的工作勁頭,緊抓新一輪科技革命和產業變革機遇,切實讓數字化、智能化成為新時代“改變陜煤形象、奠定陜煤地位、保持陜煤領先”的有力支撐,讓“四化”建設引領陜煤邁向“智能化”未來。

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