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国家能源集团宁夏煤业枣泉煤矿实现无人开采

“工作人员请注意:刮板机准备启动,采煤机开始启动……”在国家能源集团宁夏煤业枣泉煤矿调度指挥中心,一组预警提示音相继传来,工作人员...

“工作人员请注意:刮板机准备启动,采煤机开始启动……”在国家能源集团宁夏煤业枣泉煤矿调度指挥中心,一组预警提示音相继传来,工作人员在远程操控台上按下启动按钮后,地下200米深处的一只“机甲巨兽”开始活动了......

国家能源集团宁夏煤业枣泉煤矿实现无人开采-《国资报告》杂志

这是枣泉煤矿220704智能工作面实行全自动无人化开采的作业场景,只见工作人员轻点鼠标,胶带机、转载机、破碎机、刮板机依序启动运转,采煤机开始自动割煤。一台台支架按照设定程序完成推溜、降架、拉架、支撑、护帮......没有机械的轰鸣、没有飞扬的煤尘、没有忙碌的人影,在整洁敞亮的调度指挥中心,各类数据的跳动间,智能采煤系统源源不断地将煤炭输送到了地面。平常高风险、高强度、高密集用工的采煤作业,竟靠一个人在这个不足2平方米的地面操控台上远程遥控完成。

国家能源集团宁夏煤业枣泉煤矿实现无人开采-《国资报告》杂志

曾几何时,采矿业被认为是最脏、最苦、最累的工作,人们想象中的矿工样子大概是满身泥污,在充满污浊空气的巷道中钻孔、爆破、挖煤。

枣泉煤矿“220704智能工作面作为国家“2030”重点科研攻关项目,也是国家能源集团重点建设的首批20个智能化工作面之一,承担着国家重大技术、装备和软件的自主化任务。从2020年1月6日投入运行以来,其安全、绿色、高效的优势十分明显。

该矿领导对记者说:“在复杂地质条件下布置智能工作面,我们走过了相当艰辛的探索过程,取得了一系列关键技术突破,目前这个工作面已经实现了常态化高效智能开采,近300米长的工作面日割煤达到了13刀,特别在当前抗疫期间,在部分员工春节探亲隔离、复工率不足的情况下,从智能工作面核减近70名劳动力补充到其他岗位,有力保障了人手不足情况下矿井的正常生产,一季度将超额完成公司下达的生产任务,为疫情期间保障能源供应立下大功”。


执念,复杂条件下“无人开采”的艰难求索

大倾角、多断层、矿压大……无论从哪个角度看过去,枣泉煤矿都似乎难于适应智能开采。但随着矿井开采延伸,在“苦脏累险”的采掘区队,人员老化、人手紧张已经成为制约瓶颈,尽管实施了收入倾斜等激励政策,但用工紧张的问题已经迫在眉睫。建设“少人”甚至“无人”的智能开采工作面,已经成为全矿上下的急切盼望和美好憧憬。

“自动化代表着未来,我们有条件要上,没有条件创造条件也要上。”2018年以来,从项目论证、立项、设备配套、安装到运行测试,经过一年多的试验,枣泉煤矿首例远程无线遥控桌面式采煤智能工作面终于“落户”:在这个近300米的工作面上,所有采煤设备全部由传感器、扫描器、摄像仪、检测仪和数据线、无线基站等信息控制单元联接。负责智能开采信息系统的机电副总工程师马昆说:“这些装置就是整个工作面智能开采的‘神经’,依靠它们,我们才能够精准捕捉设备每一个细微的动作,观察采煤机的运行位置,诊断设备的‘健康’状况,及时通过网络传输给‘大脑’,即监控指挥中心。”

国家能源集团宁夏煤业枣泉煤矿实现无人开采-《国资报告》杂志


突破,“3+1”智能开采模式应运而生

在复杂地质条件下上马智能工作面,该矿的科研团队在无数难关和现实质疑中艰难前行,通过理论研究、系统开发、工业应用,实现多个领域“零”的突破,累计攻克千余项技术难题,探索出“3+1”智能开采新模式,即系统实现人与设备、设备与设备、设备与采场三种智能对话,构建一套安全稳定可靠的信息传输与处理系统。

该套智能开采模式,通过全覆盖可视化监控和实时数据处理,保证了生产过程中工作面全流程无人开采。通过研发了4G“无线+有线”专网“一网到底”的智能控制技术,实现监测数据、控制数据、视频数据、语音数据独立传输,同时系统还将生产信息与手机实时联通,让智能工作面的一举一动,通过“指尖”一览无余。

从无到有、从有到优。在智能工作面建设中,国家能源集团煤矿企业主动着眼难点,聚焦高点,汇群策众智,联合科研单位和生产厂商共同攻关,实现了多次技术跨越,从“水土不服”到“落户扎根”,从实验走向实战,逐步迈进了高效智能开采阶段。


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