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数智引擎为高水平发展添薪续力 龙煤集团智能化建设纪实

  

数智引擎为高质量发展添薪续力 龙煤集团智能化建设纪实

  “开车!”龙煤双鸭山公司东荣三矿总工程师李莫岩一声令下,伴随着轰鸣声,东北地区首套矿用盾构机——“龙盾一号”开始试运行。“龙盾一号”集成传感、遥控、远距离通信、智能控制等技术,集掘进、出渣、支护、除尘、导向功能于一体,单月进尺可达400米~600米,效率是传统掘进的4倍~6倍。

  近年来,龙煤集团借助矿井5G网络、云数据平台、大数据等技术深层次地融合智能化采煤、掘进、运输、洗选、安全保障等各大系统,持续推进智慧矿山建设,高标准建成19处智能化综采工作面,5处远程自动控制掘进工作面,1处国家级智能化示范矿井,436处辅助系统实现集中控制无人值守,减少人员1100余人,原煤生产效率和单产稳步提高,企业安全生产水平、效率效益逐步的提升,连续5年实现利润经营。如今的智慧矿山依托数字技术改变了传统煤炭开采作业方式,“穿着西装去下井”已不再是一个遥远的想象。

  在新一轮科技革命和产业变革的浪潮中,龙煤集团深刻认识到煤矿智能化是企业迈向高水平发展的必然选择,对于提升煤矿安全生产水平、保障煤炭稳定供应具备极其重大意义,将成为企业转变发展方式与经济转型的核心驱动力。2016年,龙煤集团先后组织各权属公司、煤矿工程技术人员到陕煤化黄陵一矿、淮南张集一矿、山东能源枣矿集团滨湖煤矿、兖矿集团济宁三号井等兄弟企业当地考验查证,学习智能化建设经验。

  通过考察,龙煤集团意识到煤矿智能化建设是一个多系统、多层次、多技术、多专业相互融合的复杂系统工程,作为地处高寒地区、生产条件复杂的老矿区,龙煤集团推进智能化建设,没有成型经验可以全面复制。

  为迅速找到符合企业实际的智能化建设道路,龙煤集团分层级召开专题会议,由系统领导带队、有关人员参与,选择重点煤矿召开20多次智能化建设调研座谈会,逐步摸索出龙煤智能化建设发展之路。

  成立由主要负责人任组长的智能化建设领导小组,下设专项推进办公室,建立了月份推动、季度总结、年度考核和工作通报等制度机制,逐级压实责任,分工分头推进。

  坚持分类分步推进原则,依据矿井煤层赋存条件、生产能力等情况,分类实施,重点推进在资源多、条件好的煤矿试点推进智能化建设。

  2017年11月,在龙煤集团及双鸭山公司支持帮助下,在各级工程技术人员的共同努力下,东北地区首个智能化综采工作面——龙煤双鸭山公司东荣一矿智能化工作面正式割煤。东荣一矿综一队队长张长新说,“现在工作面只需两人巡视,极大降低了劳动强度,队组人数较以往机械化生产人数减少近50%,生产效率大幅度的提高的同时,我们的工资也增加了不少,现在每月能有万元收入。”

  在此基础上,龙煤集团将智能化建设试点工作从少数资源条件好的煤矿,向不同条件、类型的煤矿延伸。继东荣一矿试点成功后,又建成东三省首个薄煤层智能化综采工作面——龙煤七台河公司新立煤矿201智能化工作面。“此工作面采高仅为0.9米~1.1米,是国内目前采高最薄、倾角最大、构造最复杂的智能化开采薄煤层综采工作面。”七台河公司副总工程师张文胜介绍。

  2020年,龙煤集团又分别在鸡西公司东山煤矿、鹤岗公司兴安煤矿、新疆公司黑眼泉煤矿建成智能化工作面,智能化建设实现“多点开花”。

  为保证龙煤集团各试点单位智能化建设顺利实施,需要各系统做大量的基础性准备工作。实施主运输、主副井提升系统改造,提升运输能力与生产效率。投用先进的水处理设备,对井下供水系统来进行净化改造,既满足了智能化液压系统对水质净化高精度要求,又能有效延长智能生产装备的常规使用的寿命,大幅度降低生产所带来的成本。改造井下供配电系统,引进“电器防越级跳闸”和“小电流接地选项”等技术,为智能开采提供高可靠电力供应保障。

  对于煤炭行业而言,智能化矿井建设就是对采掘、运输、洗选、安全保障、经营管理等各项环节进行“联网互通”,以工业互联网和矿山物联网为基础支撑,架构起一张全面感知网络、一条高速数据传输通道、形成一个大数据应用中心,面向不同业务部门实现按需服务,实现矿井数据的综合分析、智能决策。

  为实现智能化矿井上下安全生产信息实时共享,龙煤集团在各矿区搭建工业以太环网,井上综合信息网络、广播通讯网络以及视频监控网络,覆盖井下重点区域和岗位,形成了“矿山天眼系统”,为设备远程操控、数据智能分析、精准监测预警、科学合理调度等提供坚实保障。

  同时,搭建矿井综合自动化控制平台,使各自动化系统可完成生产及辅助装备远程集中控制,实现无人值守,有效提升矿井综合管理效率。组建安全生产智能监控中心,将安全监测、人员定位、广播通讯进行整合,完成矿井安全生产调度集控指挥中心、矿井综合自动化控制平台、移动端综合信息平台等建设,形成生产经营、人员、环境、设备等信息的“一站式”管理。

  2021年6月,东三省首个5G+智慧矿山项目落户龙煤鸡西公司东山煤矿,利用5G技术高速率、低时延、大宽带等优势,实现井下5G融合通信、高清监控回传、设备远程即时操控、人员精准定位等集成测控功能,提升了煤矿智能化建设质量,2021年11月初,东山煤矿第二个智能化采煤工作面建成。“现在,只需要在操作平台,轻轻一点按键,就能完成过去好几个人干的活儿,实在太方便了。”东山煤矿智能化采煤队职工程明这样说。

  目前,龙煤集团正在建设安全生产、人力资源管理、物流采购、营销管理、综合统计分析等大数据云平台,构建“数字龙煤”,通过建立基础设施体系、数据传输体系和安全保障体系三大基础体系,将进一步加快智慧矿山建设步伐。

  龙煤集团优化整合智能化建设资源,制定“龙煤智能化矿山建设中长期实施规划”,勾画了清晰的“时间表”和“路线图”。下发《煤矿智能化建设工作指导意见》,进一步明确推进示范矿井建设、智能化建设、自动化建设阶段性目标任务,使智能化建设全面、有序、快速推进。

  引入人工智能技术,打造数字化智能巡检系统。在鸡西公司和双鸭山公司的部分煤矿,已采用挂轨智能巡检机器人、轮式巡检机器人、预警机器人等智能机器人,这些智能机器人具有移动视频系统、红外热成像、环境监视测定等功能,能按照预设路径或人工远程操作替代人工巡检,实现装备远程实时监控、故障诊断、各类异常及时预警等功能,降低了工作人员作业风险,也提高了巡检效率与质量,保障矿井安全运行。

  带式运输机是保障煤矿安全生产的重要系统之一。目前,国内煤矿井下运输系统虽已基本实现远程控制,但依然存在系统功能不完善、可操作性差、数据上传不畅等问题。双鸭山公司东荣一矿、鸡西公司城山煤矿等矿井大胆引进先进的技术,应用自行走轨道式巡检机器人实时监测运载量,提升了带式运输机安全、智能水平。

  推进煤炭清洁高效利用,龙煤集团积极地推进智能选煤厂建设,并在智能选矸系统上谋创新、求突破。2020年,双鸭山公司东荣三矿地面选煤厂手选车间投用了智能选矸系统,该系统使用先进的视觉识别AI分析技术中的卷积神经网络技术,对块煤和矸石进行识别,通过矩阵式高压喷嘴组合的差异化控制,实现同时分拣多个矸石,提高了选矸的精度和效率,降低了劳动强度。

  保证煤矿安全生产是龙煤集团推进智能化建设的出发点和落脚点。鹤岗公司鸟山煤矿水文地质情况复杂,尤其是顶板砾岩水的存在,为工作面回采带来安全风险隐患。传统的探测方法难以满足实际开采的需求,鸟山煤矿因地制宜,采用了顶板微震监测系统,对首采面顶板断裂发育高度进行实时变化监测,为矿井安全生产提供了实时预测预警,保障作业安全。

  坚持煤炭主业和非煤产业同步推进智能化建设。七台河公司整合电力大数据,推进输配电、变电、用电、调度、营销5个环节智能化建设,建成智慧电网监测平台,通过人机交互、智慧用能监测系统,电网实时监测和远程监控。同时,研发应用智能小电流选线装置,推动故障处理由“人工判断”向“数智决策”升级。“智能小电流选线装置的应用,能准确地选择电网接地故障点,提高供电可靠性,节省巡线的人力和物力。”七台河公司电力部供电部局址供电班长胡文瑛说。

  作为全省标志性国有企业,龙煤集团肩负着全省煤炭保供“压舱石”、打造行业领军企业的使命重任。围绕“十四五”末,煤炭产量达到5000万吨,营业收入达到500亿元目标,龙煤集团将坚持党的全面领导、强化党的建设,坚持改革、创新双轮驱动,坚持产业数字化方向,以智能化矿山、数字龙煤建设为牵动,加快新时代现代化新龙煤建设步伐。

  为智能化建设培养储备人才,激发智能化建设动能。与黑龙江科技大学联合成立“龙煤学院”定向培养专业方面技术人员928名,与中国矿业大学合作累计办班17期、1150人,并开办博士、硕士委培班培养高级人才,保持专业方面技术人员队伍稳定、提高技术人员专业深度,制定和落实优惠政策,加大煤炭主业拔尖人才教育培训和智能化开采紧缺人才的引进力度,开展博士后科研工作站申报工作,为智慧矿山建设提供人才保障。

  利用人才优势积极钻研探索智能装备的研发及制造,为矿井智能化建设提供坚强后盾。近年来,双鸭山公司集佳电气公司不仅自主研发了带式输送机集中控制管理系统、水泵自动化系统、提升自动化系统,实现无人值守,还与中信重工集团共同研发了履带式消防灭火机器人、轮式消防侦察机器人。通过协作研发新技术达到12项,获得国家专利16项,业务遍及东北三省煤炭企业,2021年完成产值1亿余元。目前,集佳电气公司已研发出智能化管理、提升、排水、运输监控、机器人等50余项新产品,并开始向冶金矿山、港口码头、发电厂、林业、公安消防等领域探索。

  “下一步,龙煤集团将继续以‘数字赋能、创新融合、绿色转型、高水平质量的发展’为方向,通过数字化赋能智慧矿山建设,推动矿井升级改造、新矿井建设、新能源等产业高端化发展,实现自动化减人、智能化无人。”龙煤集团党委书记、董事长孙成坤说,龙煤集团将贯彻落实黑龙江省第十三次党代会精神,坚持产业数字化方向,引入人工智能、大数据等技术,打造“5G+工业互联网”应用场景,建设数字龙煤、智慧龙煤,通过数字技术实现煤炭开采、洗选、运输等各环节转型升级,着力提升煤炭科技应用创新水平,构建起龙煤智能发展大格局,为龙江全面振兴全方位振兴贡献龙煤力量。

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