

兩個第一先行示范、11項首創爭相奪目、5項國際先進亮出高光時刻……在2021年陜煤集團陜北礦業公司張家峁煤礦智能化建設成果交流會上,陜北礦業張家峁公司智慧煤礦建設的13大系統、50個子系統行業矚目、魅力盡顯,成為全國首個生產礦井智能化樣本,為全國智能化煤礦建設和發展提供了樣本,為公司高質量發展提供了源源不斷的動力,成為煤炭行業一張閃亮的“名片”。
目標高遠 先行先試
“堅持世界眼光、國際標準、國企擔當、搶抓機遇、乘勢而上,全力推進智能礦井、智慧礦區、一流企業建設工作?!标儽钡V業公司黨委書記、董事長、總經理郭佐寧在陜煤集團陜北礦業公司張家峁煤礦智能化建設成果交流推廣會上信心滿滿的說道。
張家峁智能煤礦巨系統關鍵技術裝備研發與示范煤礦建設研究項目由中國工程院王國法院士主持,負責頂層設計和總體規劃,總目標是打造世界智能煤礦建設一流標桿。
張家峁智能化煤礦按照頂層設計、基礎先行、重點突破、全面接入的整體規劃,遵循打通信息壁壘、鏟除信息煙囪、消除信息孤島、避免重復建設的原則,以“一張網”“一張圖”為基礎、“一個平臺”為核心先行建設。
以智能化采掘工作面、智能化主煤流運輸系統、智能化輔助生產系統、特種機器人等關鍵子系統為主,以智慧園區等生活、辦公、服務各領域子系統為輔,共同構成立體式全方位綜合智能生態系統。
11項首創 爭相奪目
一組數字表明:張家峁智能化煤礦目前建成13大系統,共計50個智能化子系統。項目建設取得了11項首創性創新成果,5項國際先進,達到了階段性建設目標,實現安全生產、經營管理所有系統智能化作業占比80%以上,礦井累計減人345人,有力促進了礦井安全與高產高效。
智慧添翼,夢想起航。首創全礦井智能化升級新模式。張家峁礦業公司智能化建設經歷了從單點自動化到系統自動化的艱苦探索,從自動化到信息化的螺旋提升,從區域信息化到全礦井智能化質的飛躍。實現了把復雜的問題簡單化,把簡單的問題數量化,數量化的問題程序化,程序化的問題系統化。打破既有方法,廣泛借鑒,進行思維、技術和產品的跨領域融合,借鑒完全不同領域的研究成果和思路,找到了智能化建設另辟蹊徑的有效解決方案。
透明地質,自動上圖。首創煤礦4D-GIS地理信息系統。突破BIM+GIS融合與虛擬仿真的井下信息實時動態更新技術。構建了14301透明化綜采工作面。實現了回采、掘進信息自動上圖及查詢功能??奢p松查詢掘進工作面進尺數據及數據曲線,自動計算回采量及回采率。
千里之外,一鍵采煤。研發了世界首套1.1m硬煤薄煤層大功率高效智能化開采成套技術與裝備。滿足了巷道與工作面1.4m以上大落差技術要求,實現了1.1m堅硬薄煤層安全高效開采模式的新突破,對整個陜北地區薄煤層開采具有著示范和引領作用。項目達到國際領先水平。
快速掘進,穩定運行。首創掘錨一體機-錨破運一體機-過度運輸的智能化快速掘進系統。實現了巷道掘、支、運平行作業和工作面遠程監控操作臺及地面遠程集中控制。工作面由18人減至8人,掘進工效提升至2.31m/工,創造了班進65米,日進120米,月進2702米的歷史記錄,常態化月進保持在2000米以上。
智能控風,世界先進。首創煤礦智能通風管控系統。實現了一鍵測風、一鍵反風、一鍵調風及危險區域機器人作業。120s內智能輔助決策控風方案,控風精度達95%以上。項目獲計算機軟件著作權4項,在全礦井快速測風和井下智能控風方面達到國際領先水平。
立體交通、精準調度。首創輔助燃油物料車和鋰電池驅動人車無人駕駛系統及智能調度系統。建立了算法模型,實現輔助運輸多源數據融合技術的新突破。創新研發了車輛核心控制器,實現對輔助運輸車輛的全方位控制。目前,無人駕駛車輛累計運行1200公里,效果穩定可靠。
智能工廠,全新樣本。首創“智能工廠”全新生產模式。通過選取任一工作面、配置原煤運輸路徑和啟動順序、定制化洗選、產品煤倉儲、自動化裝車,實現全生產鏈的可配置化。真正實現了多煤種、多系統、多單元的快速轉換與協同生產。系統投運后,每班生產人員由69人減至26人,減員43人。
流程再造,綜合管控。首創工業互聯網+綜合管控平臺技術管理模式。對“采、掘、選、機、運、通”等生產環節、井下環境安全、人員位置等安全生產實時信息進行標準化數據采集,實現數據標準化,支撐生產過程智能化和業務協同。構建了操作層、管理層、決策層三層流程化應用架構,滿足安全生產決策、管理和操作需求。
智能巡檢,安全高效。首創回風巷移動巡檢儀,實現危險區域無人化作業。攻克了低光度、高粉塵、高擾動環境下的圖像識別關鍵技術及低功耗巷道斷面監測技術,實現了巷道形變量、積水、風速及毒害氣體的檢測,可完全替代人工完成巡巷任務。
5G通訊,大有可為。首創5G+智能化煤礦多系統應用場景。達到實測下載速率為712兆/秒,上傳速率130兆/秒,延時小于21毫秒的良好數據,開啟了井下信息高速公路,建成了綜采面安全監測、無線視頻監控、變電所5G+VR應用、通風機遠程控制等多個應用場景,在現有技術條件下最大程度發揮5G技術在煤礦智能化中的作用。
智能環保,綠色生態。首創煤礦生態環保管理系統。通過建設環保一張圖、大氣監測、水污染監測、固體廢物監測、噪聲監測、環保基礎管理、水資源管理、綠色礦山八個子系統,提供礦區生態環保狀態的實時跟蹤、智能分析,對水資源的全流程監管及水平衡分析,對“雙碳”數據進行核算及共享,實現對廠區總體環保狀況的監管,使生態環保工作更加智能高效。
兩個第一 標桿示范
“張家峁礦業公司正以舍我其誰,勇爭第一的勇氣和擔當,在實現新時期、新煤炭、新格局高質量發展目標的大道上展現新作為,彰顯新擔當?!睆埣裔沟V業公司黨委書記、董事長張建安在智慧煤礦建設推廣會上信心滿滿的說道。
陜北礦業張家峁公司以系統智能化和智能系統化為目標,著力打造兩個示范標桿。從少人工作面到無人運輸線,從跟機操作到遠程集控,從人工作業到機器人替代,大力推行“機械化換人、自動化減人、智能化無人”。
打造全國第一個全礦井智能化示范標桿。張家峁智能化煤礦建設內容涵蓋了安全生產、政工經營、生活服務、園區建設等13個大系統,50個子系統,對傳統業務普智賦能,全面實現多專業、多部門協同作業。
在采煤工作面、原煤運輸、通風、供電、供排水等智能化更為成熟的環節實現大幅減員,采煤工作面單班13人減為5人,快速掘進面單班18人減為8人,原煤運輸系統單班42人減為14人,洗選系統單班20人減為2人……礦井累計減人345人,有力促進了最優化勞動定員。
打造全煤第一個智能化管理新模式標桿。張家峁礦業公司在智能化煤礦建設中以“面向員工、服務員工、依賴員工”為導向,堅持技術與管理并重,將系統智能與人文智能有機融合。
在智能化建設對地質、設備、物資、人員全面透明化基礎上,以各核心資源的精益化配置、管理流程重組為核心,聚焦安全、生產、經營、黨建文化和績效考核五方面,構建了智能化煤礦管理體系。智能化煤礦管理體系與智能化系統建設緊密結合,共同將張家峁礦業公司打造成“安全一流、效率一流、效益一流、管理一流”的智能化示范煤礦。