智慧引领金凤展翅
2025年03月18日
字数:2647
版次:02
在宁夏煤业金凤矿调度指挥中心智能生产集控仓,只需要轻点鼠标,就可以实现井下工作面采煤生产的远程控制。
今年年初,金凤矿011817工作面获评2024全国煤矿采煤工作面智能创新大赛厚煤层智能综采赛道“特等级”。荣誉是如何取得的,记者来到金凤矿一探究竟。
不断提升的智能采煤
因为科技,金凤矿实现了地面远程操作、井下少人辅助的采煤自动化,智能生产已成现实,井下职工负责巡视和临时性人工干预。
这是怎么做到的?记者通过了解得知,关键是实施了透明地质技术,通过数字孪生技术1:1仿真了井下生产现场。因此,在智慧生产平台集控仓中就可以远程割煤。
如何使井下煤层变“透明”?这是一系列科技创新的成功应用。首先进行地质建模,通过钻孔雷达、槽波勘探等技术建立三维地质模型,相当于给煤层做了CT,能清晰展示煤层、巷道等实时状态,实现地质透明。其次通过设备上的传感器给设备建模,实现设备状态实时采集。之后,通过测量机器人、采煤机惯导等装备,实现基于精确大地坐标的工作面设备导航、定位及位置服务,实时跟踪并确定采煤机、人员等精确位置。有了地质建模、设备建模、大地坐标精确定位导航,在5G通讯的加持下,就可以实时生成工作面1:1实景三维“数字孪生”系统,它高度逼真,使得井下生产变“透明”,远在地面的智能生产集控仓就可以远程控制,实现“透明开采”了。
金凤矿职工王晓介绍说:“与以往不同的是,井下采煤机跟机司机只能看到眼睛所能看到的范围,但地面集控仓可以查看煤层、工作面、设备等信息,以及工作面甲烷、一氧化碳浓度等现场环境信息,看得更加广泛,集控员能够根据信息下发更加精准的指令。同时可以根据当前采煤机的位置,以及历史截割轨迹,预测未来几刀的截割路线,在地面集控仓数据下发,井下采煤机执行自适应割煤,实现采煤工作面自动化、少人化。”
今天的硕果来自多年的耕耘。2020年,宁夏煤业信息技术中心、金凤矿等单位联合开展国家2030重大科研先导项目“基于透明化地质保障系统的煤矿智能管控平台研发与应用”的研发,拉开了煤矿智能化建设序幕。
2022年底,智能管控平台研发完成。同时金凤矿在011815综采工作面试点智能生产取得成功,生产煤炭110万吨。
完成011815综采工作面开采后,2024年3月,该矿继续在011817综采工作面应用智能生产,截至2024年11月完成了工作面开采,生产煤炭160余万吨。
金凤矿积极实施科技成果转化,如今,智能生产已经常态化应用,工作面回采期间每班4刀远程自适应割煤,综合自动化率保持95%以上,人工干预率保持在5%以下,单班生产人员减少8人,提高了工作效率,大幅度减少了职工劳动强度。
“基于透明化地质保障系统的煤矿智能管控平台研发与应用”项目属于国内外首创,同时,还在国内外首创了基于精确定位的工作面自适应采煤系统,可以自动生成采煤机规划截割路径,采煤机根据煤层厚度及起伏变化自适应调高,实现采煤工作面自主规划、自适应截割,为智能化采煤从记忆割煤时代迈向透明化自适应割煤时代提供了有益的经验。
2023年8月,“基于透明化地质保障系统的煤矿智能管控平台研发与应用”项目通过中国煤炭工业协会的专家鉴定,成果达到国际领先水平。该项目申请了10项专利,有4项发明专利已经得到中国及美国、加拿大、俄罗斯等国家的专利授权。2023年使用该技术的011815综采工作面获全国采煤工作面智能创新大赛一等级;2024年1月该项目被评为2023年度全国煤矿智能化重大进展;2024年11月,该项目又获得了2024年度中国煤炭工业协会科学技术奖一等奖。
未来已来,梦想正在成为现实。
推进全面智能化
智能生产平台的集控仓让我们看到了煤矿的智能化改变,但这只是金凤矿智能化矿山建设的一部分。在生产调度指挥中心,智能综合管控平台包括智能生产在内的总体态势、透明地质、智能安监、智能巡检、智慧园区、协同联控七大模块,深度集成井上井下各系统和设备数据,做出综合统计和分析,一体化联动控制、异常报警、远程干预,实现矿井各业务系统的数据共享服务与智能协同管控,是煤矿的“智能大脑”,为矿井走向全面数据融合智能、实现智能生产奠定了基础。
智能化建设改变了煤矿的生产方式和状态,对此,金凤矿矿长陈自新深有感触:“煤矿智能化建设,能够大大提高生产效率,保证安全生产,降低职工劳动强度,增强管控能力……好处太多了。”
智能安监模块,将井上视频监控、井下安全监测、人员定位等系统融合,建设了完整的网络安全防护系统,井上井下的人员及设备全部在控,切实提升了安全预控防控能力。
金凤矿有十大辅助系统、32个固定岗位,加上电力监测系统、局部通风系统,点多面广,以前有160余人负责运行管理。47岁的郑月芳曾是其中的一员。
4年前,郑月芳在机电队负责井下水泵房、地面压风等工作。金凤矿实施智能化建设后,主运输、供电、排水、通风、压风等辅助系统全部实现无人值守和远程集中控制,不再需要岗位值班,郑月芳被调整到信息监测中心和另外3名女工一起承担全矿辅助系统运行远程控制工作,在智能综合管控平台上,每天只需点击鼠标就可以完成监控和操作。其他职工也转为巡检员和集控员,劳动强度有效降低。
从安全生产和减轻劳动强度的角度考虑,宁夏煤业要求各矿在倾角超过16度或人员不易到达的主运输皮带巷等场地推广使用巡检机器人,金凤矿率先在北翼胶带运输巷应用了皮带巡检机器人,它可以自定义巡检路线,自动生成巡检报告,使繁重的清仓工作实现了少人化作业。
为保护职工人身安全,金凤矿建设了智能选矸系统,应用TDS智能选矸机器人,实现无人自主化排矸操作,12名捡矸工全部转岗。如今,全矿4种机器人陆续上岗,矿井逐步实现“人少则安、无人则安”。
因为智能化建设,近年来,金凤矿先后培训转岗400余人,全职工效提升25%,安全基础更加夯实,综合管控能力不断提升,生产效率进一步提高,实现了“减人、提效、保安”的目标。2023年3月,该矿顺利通过国家首批智能化示范煤矿验收,被认定为国家Ⅱ类中级智能化示范煤矿。
目前,金凤矿正一步一个脚印地向着智能化矿山建设的“六化”目标迈进,即每一项重复体力劳动都要考虑机械化,每一项单系统作业都要考虑自动化,每一个单岗作业点都要考虑无人化,每一组复合多系统作业都要考虑智能化,每一组设备运行数据都要考虑数字化,每一项固化的管理项目都要考虑信息化,逐一破解存在的问题,计划于2025年建成高级智能化煤矿。
金凤矿从年产量30万吨的冯记沟矿起步,通过不断转型突破,成长为440万吨/年的国家Ⅱ类中级智能化示范煤矿。风雨兼程,该矿持续把科技成果转化为生产力,用科技筑牢安全防护网,朝着生产更加智能、职工更加幸福的方向前进,这不仅是时代的进步、科技的力量,更是企业奋发进取、不懈追求的结果。
今年年初,金凤矿011817工作面获评2024全国煤矿采煤工作面智能创新大赛厚煤层智能综采赛道“特等级”。荣誉是如何取得的,记者来到金凤矿一探究竟。
不断提升的智能采煤
因为科技,金凤矿实现了地面远程操作、井下少人辅助的采煤自动化,智能生产已成现实,井下职工负责巡视和临时性人工干预。
这是怎么做到的?记者通过了解得知,关键是实施了透明地质技术,通过数字孪生技术1:1仿真了井下生产现场。因此,在智慧生产平台集控仓中就可以远程割煤。
如何使井下煤层变“透明”?这是一系列科技创新的成功应用。首先进行地质建模,通过钻孔雷达、槽波勘探等技术建立三维地质模型,相当于给煤层做了CT,能清晰展示煤层、巷道等实时状态,实现地质透明。其次通过设备上的传感器给设备建模,实现设备状态实时采集。之后,通过测量机器人、采煤机惯导等装备,实现基于精确大地坐标的工作面设备导航、定位及位置服务,实时跟踪并确定采煤机、人员等精确位置。有了地质建模、设备建模、大地坐标精确定位导航,在5G通讯的加持下,就可以实时生成工作面1:1实景三维“数字孪生”系统,它高度逼真,使得井下生产变“透明”,远在地面的智能生产集控仓就可以远程控制,实现“透明开采”了。
金凤矿职工王晓介绍说:“与以往不同的是,井下采煤机跟机司机只能看到眼睛所能看到的范围,但地面集控仓可以查看煤层、工作面、设备等信息,以及工作面甲烷、一氧化碳浓度等现场环境信息,看得更加广泛,集控员能够根据信息下发更加精准的指令。同时可以根据当前采煤机的位置,以及历史截割轨迹,预测未来几刀的截割路线,在地面集控仓数据下发,井下采煤机执行自适应割煤,实现采煤工作面自动化、少人化。”
今天的硕果来自多年的耕耘。2020年,宁夏煤业信息技术中心、金凤矿等单位联合开展国家2030重大科研先导项目“基于透明化地质保障系统的煤矿智能管控平台研发与应用”的研发,拉开了煤矿智能化建设序幕。
2022年底,智能管控平台研发完成。同时金凤矿在011815综采工作面试点智能生产取得成功,生产煤炭110万吨。
完成011815综采工作面开采后,2024年3月,该矿继续在011817综采工作面应用智能生产,截至2024年11月完成了工作面开采,生产煤炭160余万吨。
金凤矿积极实施科技成果转化,如今,智能生产已经常态化应用,工作面回采期间每班4刀远程自适应割煤,综合自动化率保持95%以上,人工干预率保持在5%以下,单班生产人员减少8人,提高了工作效率,大幅度减少了职工劳动强度。
“基于透明化地质保障系统的煤矿智能管控平台研发与应用”项目属于国内外首创,同时,还在国内外首创了基于精确定位的工作面自适应采煤系统,可以自动生成采煤机规划截割路径,采煤机根据煤层厚度及起伏变化自适应调高,实现采煤工作面自主规划、自适应截割,为智能化采煤从记忆割煤时代迈向透明化自适应割煤时代提供了有益的经验。
2023年8月,“基于透明化地质保障系统的煤矿智能管控平台研发与应用”项目通过中国煤炭工业协会的专家鉴定,成果达到国际领先水平。该项目申请了10项专利,有4项发明专利已经得到中国及美国、加拿大、俄罗斯等国家的专利授权。2023年使用该技术的011815综采工作面获全国采煤工作面智能创新大赛一等级;2024年1月该项目被评为2023年度全国煤矿智能化重大进展;2024年11月,该项目又获得了2024年度中国煤炭工业协会科学技术奖一等奖。
未来已来,梦想正在成为现实。
推进全面智能化
智能生产平台的集控仓让我们看到了煤矿的智能化改变,但这只是金凤矿智能化矿山建设的一部分。在生产调度指挥中心,智能综合管控平台包括智能生产在内的总体态势、透明地质、智能安监、智能巡检、智慧园区、协同联控七大模块,深度集成井上井下各系统和设备数据,做出综合统计和分析,一体化联动控制、异常报警、远程干预,实现矿井各业务系统的数据共享服务与智能协同管控,是煤矿的“智能大脑”,为矿井走向全面数据融合智能、实现智能生产奠定了基础。
智能化建设改变了煤矿的生产方式和状态,对此,金凤矿矿长陈自新深有感触:“煤矿智能化建设,能够大大提高生产效率,保证安全生产,降低职工劳动强度,增强管控能力……好处太多了。”
智能安监模块,将井上视频监控、井下安全监测、人员定位等系统融合,建设了完整的网络安全防护系统,井上井下的人员及设备全部在控,切实提升了安全预控防控能力。
金凤矿有十大辅助系统、32个固定岗位,加上电力监测系统、局部通风系统,点多面广,以前有160余人负责运行管理。47岁的郑月芳曾是其中的一员。
4年前,郑月芳在机电队负责井下水泵房、地面压风等工作。金凤矿实施智能化建设后,主运输、供电、排水、通风、压风等辅助系统全部实现无人值守和远程集中控制,不再需要岗位值班,郑月芳被调整到信息监测中心和另外3名女工一起承担全矿辅助系统运行远程控制工作,在智能综合管控平台上,每天只需点击鼠标就可以完成监控和操作。其他职工也转为巡检员和集控员,劳动强度有效降低。
从安全生产和减轻劳动强度的角度考虑,宁夏煤业要求各矿在倾角超过16度或人员不易到达的主运输皮带巷等场地推广使用巡检机器人,金凤矿率先在北翼胶带运输巷应用了皮带巡检机器人,它可以自定义巡检路线,自动生成巡检报告,使繁重的清仓工作实现了少人化作业。
为保护职工人身安全,金凤矿建设了智能选矸系统,应用TDS智能选矸机器人,实现无人自主化排矸操作,12名捡矸工全部转岗。如今,全矿4种机器人陆续上岗,矿井逐步实现“人少则安、无人则安”。
因为智能化建设,近年来,金凤矿先后培训转岗400余人,全职工效提升25%,安全基础更加夯实,综合管控能力不断提升,生产效率进一步提高,实现了“减人、提效、保安”的目标。2023年3月,该矿顺利通过国家首批智能化示范煤矿验收,被认定为国家Ⅱ类中级智能化示范煤矿。
目前,金凤矿正一步一个脚印地向着智能化矿山建设的“六化”目标迈进,即每一项重复体力劳动都要考虑机械化,每一项单系统作业都要考虑自动化,每一个单岗作业点都要考虑无人化,每一组复合多系统作业都要考虑智能化,每一组设备运行数据都要考虑数字化,每一项固化的管理项目都要考虑信息化,逐一破解存在的问题,计划于2025年建成高级智能化煤矿。
金凤矿从年产量30万吨的冯记沟矿起步,通过不断转型突破,成长为440万吨/年的国家Ⅱ类中级智能化示范煤矿。风雨兼程,该矿持续把科技成果转化为生产力,用科技筑牢安全防护网,朝着生产更加智能、职工更加幸福的方向前进,这不仅是时代的进步、科技的力量,更是企业奋发进取、不懈追求的结果。