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                  媒体聚焦
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                  中国煤炭报:向标准看齐,打造智慧矿区
                  ————走进陕煤集团陕北矿业张家峁公司
                  发布时间:2021-05-19     作者:王世雅 郑钦月    浏览量:1266    分享到:

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                  张家峁公司正在形成智慧煤矿标准化技术架构:基于一套标准体系,构建一张全面感知网络,建设一条高速数据传输通道,形成一个大数据应用中心,开发一个业务云服务平台。

                  前不久,记者走进陕煤集团陕北矿业公司党委书记、董事长郭佐宁的办公室时,他和机电部经理习晓正在交流陕煤股份出台的智能矿井建设标准和验收办法。陕煤股份这份文件,让管理者有了抓手。

                  “按照陕煤股份要求,狠抓工作落实。”郭佐宁对习晓说,“逐条对照标准,争取在最短的时间内对标对表、查漏补缺。”

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                  从摸索前进到形成规律

                  在国家矿山安监局颁布的71处智能化示范矿井名单里,陕煤集团占了7处。其中,陕北矿业公司有3处,坐落在神木市北郊的张家峁矿业公司(以下称张家峁公司),就是其中之一。

                  张家峁公司成立于2006年,国有股份制企业,井田面积51.98平方公里,核定年生产能力1000万吨。因曾是全国煤炭行业两化深度融合、5G+智能矿山创新应用等典型示范企业赫赫有名。

                  从2010年全面机械化向自动化迭代开始,张家峁公司用了3个阶段,才形成了智能化矿井的雏形。2009年试生产后,张家峁公司信息化与自动化建设主要以单系统监测数据为主,个别区域如排水实现了自动化,但效果不是很理想。

                  2015年,张家峁公司迎来自动化建设的黄金期。他们把控制系统从井下延伸到地面,先让采煤能在地面“一键启动”,接着取消了泵房,变电所和污水处理站变成“无人值守、有人巡视”模式,再接着选煤厂、销售装车系统等业务系统也实现了无人化。

                  “当时,我们处于智能化探索阶段,在建设过程中形成了几种管控系统。”亲历张家峁公司智能化发展的副总经理薛忠新告诉记者,“比如‘1+9’总控分控自动化系统,就是1个调度总控中心加9个独立分控中心,涵盖矿井主运输、安全监测、洗选、销售等,实现了主要生产系统的远程集控。系统运行效果比较好,现在我们还在沿用。”

                  “总控全监控、分控管操作、现场保运行。”除了受益明显的总控分控系统外,一体化网络传输平台、私有云数据中心、经营管理一体化智能管控平台等系统,不仅改变了张家峁公司职工的办公习惯,还促使其迈上了全面建设智能化之路。

                  “在大家还不知道矿井‘一张图’概念的时候,我们就已经开始探索怎么做了。2016年底,我们已经做出了‘一张图’,把矿井资源、生产状况、安全监测等信息集中起来,真正实现统一管理。”薛忠新说。其中,三维剖切和多地层、多勘探线同时剖切绘制剖面图的功能,已经达到了行业领先水平。

                  2019年至今的这段时期,被广大干部职工称为“第三次创业”。其实早在2018年,张家峁公司开始向智能煤矿奋进:与中国工程院院士王国法团队合作,夯实顶层设计;对现有监测监控系统进行改造,网络传输、地理信息、原煤运输等辅助系统全面升级;应用无人驾驶、5G等先进技术,启动了云计算大数据基础平台建设等。

                  “这次改造的核心转移了,我们要从总体构架上去改变,重塑煤矿底层逻辑,把管理融入到信息系统里,把数据标准做出来,证明智能化模式的可行性。”薛忠新说。

                  2020年4月底接任张家峁公司党委书记、董事长的张建安认为,相比之下新建矿井拥有天然的建设优势,边生产边改造的矿井更要处理好效率与安全的关系,认真对待智能化建设工作,使“技术智能”升级为“文化智能”。

                  在机电技术部下设智能化办公室、生产效率与工资绩效挂钩、分类分级开展智能化培训、园区建成可容纳数百辆轿车的立体车库......张家峁公司智能化建设正走向实体化和规范化。

                  “经过三年的建设,各个子系统基本形成。下一步,我们的主要工作是设备软件之间的衔接与融合等现实问题。”张建安说,“从目前来看,还要做大量细致的工作。但从长期来看,能为全国煤炭行业智能化建设探索一条建设路径,再辛苦也是值得的。”

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                  从矿井智能到矿区智慧

                  下井前,记者来到张家峁公司调度指挥中心。工作人员白玉军告诉记者,目前已建成一个5G+厚煤层、两个中厚煤层和一个薄煤层智能化综采工作面。其中,15211、14211智能化综采工作面设备完成安装,正在调试。记者从监控屏幕上看到,采煤机、转载机、皮带运输机等正在流畅运行。

                  记者跟随综采二队支部书记张力下了井。2014年从西安科技大学毕业后,张力来到张家峁公司。他告诉记者,那时的井下“跟现在的条件差不多”,但设备的标准化和精细化管理越来越扎实了。比如,码放整齐的小工具和走向标识清晰的电缆线。

                  “‘峁’是小山包,我们是在山上采煤。咱们现在是绕着山心往上爬,一会儿就到15211工作面了。”张力边说边停住车,给正在升井的车让了道。

                  井下的控制台,不仅控制着采煤机和液压支架等主要设备,而且监控着矿压、矿井水等数据。“你看这个小黄点就是采煤机,现在它在第15架位置。下面绿色的这条就是它的推移线,支架工况的状态都能看得到。整个工作面设备的操作,在这儿就能实现。”张力说。

                  此时的工作面正处于检修状态,等待着下一班工作人员的到来。“采煤班从今年2月开始取消夜班,掘进班也改成二六制了,1个班是6个小时。”张力说。

                  掘进效率低是全国煤炭行业智能化建设的短板。如今张家峁公司的掘进工作面,应用了全断面掘锚一体系统,利用数字化监控系统,实现了远程多机协同、人机协同,解决了设备工况参数监测、机身自主定位导航等问题。目前,张家峁公司实现了单班最高进尺65米,在15212胶运顺槽月进尺达到2702米。

                  智能化原煤运输系统、全矿井智能通风管控系统、矿井水资源智能管理系统的建成,带动了辅助系统的全面智能;回风巷、变电所、胶带机移动巡检机器人的应用,让监控变得更有效率。通过3D监控、定制化自动配煤、重介质密度智能控制、煤泥水自动加药压滤,智能化选煤厂成了我国煤炭洗选领域的示范性项目。

                  “以前,全矿井23个测风站靠人工测数据,费人费时费力。现在,不到一分钟数据就显示在系统里,随时可以调用分析。”薛忠新说。

                  如今,张家峁公司井上下23个机房硐室、66个操作岗位,实现了“有人巡检、无人值守”。截至2021年3月底,张家峁公司实现安全生产超4300天。仅仅选煤厂的自动化改造,产生的年经济效益近1200万元。

                  “2014年刚来的时候,这里没有文体中心,没有智慧中心,没有立体车库,没有单身公寓。如今,这些都有了。”张力笑着说。

                  戴上VR眼镜,职工可以走进纪念馆,身临其境地学党史;利用综合管控平台,职工可以查看销售数据,在手机上办公;通过“煤亮子”数字平台,职工可以采购矿用设备配件,购买外包服务;利用创客中心,职工可以实地集中讨论,解决生产难题。

                  张家峁公司不断探索井下无人驾驶新技术应用。去年试验阶段,试验车辆自主行驶到装载点后,自动停车;等物料上车后,再自动驾驶到井下巷道,并自主返回到地面。今年,他们准备让车辆自动把物料装好,再到工作面卸载,真正实现无人驾驶。

                  张家峁公司正在形成智慧煤矿标准化技术架构:基于一套标准体系,构建一张全面感知网络,建设一条高速数据传输通道,形成一个大数据应用中心,开发一个业务云服务平台。目前,张家峁公司92个在用系统正在集成和优化,推动各子系统功能的对接和调试。

                  按照王国法院士主持,中国煤炭科工集团、国内外优势企业和相关高校共同承担的张家峁煤矿巨系统相关建设项目,未来的智慧煤矿将打破时空限制,技术深度融合,数据高度利用,管理平台化、功能集中化,用更少的人干更多的活。即将建成的智慧中心大楼,标志着张家峁公司正在朝这个方向努力。

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                  从规范行为到改变认知

                  智能化建设工作机制是在摸索中逐渐形成的。对于陕北矿业公司来说,确定各矿区建设特色和推进工作进度是关键。

                  “我们要做行业标杆,就要走在前面,相应的工作就要提前做。我们每周都要到各个矿井督导检查,每月召开推进会,每季度进行考核,从整体上强化执行。”习晓表示。

                  按照陕北矿业公司的安排部署,张家峁公司健全完善了智能化建设长效工作机制。“智能化建设要做实实在在的工作,要真正能确保职工安全、提高效益效率、推动企业发展。”张家峁公司智慧化办公室主任范生军说。

                  如今,智能化建设面临一些细节难题。比如国产采煤机、电液控等装备故障率较高,自动跟机拉架不能一次到位,惯性导航、雷达等精确度不高;智能化快掘系统装备与技术应用、井下泛在感知网络、人员及车辆精确定位、采掘工作面高精度三维地质模型绘制、矿井灾害探查等方面尚处于起步阶段;复合型技术人才严重缺乏等。

                  “现在智慧煤矿建设的一个核心问题就是,多源异构数据如何进行深度融合,比如说通风、供电、排水等系统之间都是相互独立的,而且数据接口和协议标准都不一样,这就浪费了很多数据的价值。”

                  关于数据价值的讨论,陕北矿业公司分管机电智能化的副总经理牛虎明有同样感受。“数据是跨界的,如何自动抓取是关键。提取出来要能按照标准去建设,给智能化做决策。今年,我们在做智慧矿区的建设方案,简单说就是打通数据界限,统一数据接口,扩展数据来源。”牛虎明说。

                  “未来的智能化就是谁的数据资产越多,谁就越能出标准。”牛虎明向记者介绍,去年12月,他们与中煤科工做的综采设备配套标准化项目,内容包括煤层地质赋存条件、工作面设备选型规范、综采装备系列化选型设计等,为所属矿区提供了依据。

                  “很多系统上了之后,职工不会操作也没意义,必须打通应用的‘最后一公里’。”薛忠新表示。

                  为提高人员素质,陕北矿业公司开展了新一代信息技术暨智能化矿区建设专题培训。计划从2020年7月开始,用2年时间,围绕《智能化矿井建设实施方案》,分层级、分专业、分批次地开展培训,提升中高层管理人员的认识和管理能力、技术人员的应用和创新能力、操作人员使用和维护设备的能力。

                  “智能化建设是决定煤炭企业能否高质量发展的重中之重,是必走的独木桥。近年来,陕北矿业公司一直在强力推进。”郭佐宁介绍,陕北矿业公司设立了智能化建设专班,定位为“一把手”工程,实施挂图管理,列出了工作清单,提出了奋斗目标。

                  “智能生产、智能矿井、智慧矿区是我们确定的三个工作目标。”郭佐宁说,通过基础网络、技术平台、数据服务等,搭建智能化综合管控平台,形成平台化技术架构、一体化应用系统、专业化组织保障、共享化数据服务,最终全面实现智能化生产、可视化管理、数字化决策的智慧矿区。

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                  配文:

                  智能化系统不是摆设

                  要善于在应用中提升

                  郭佐宁

                  如今,我国制造业实现大飞跃,煤炭工业也正向高质量发展迈进。面对新时代,我们要深刻领会习近平总书记提出的立足新发展阶段、贯彻新发展理念、构建新发展格局指示精神,始终把“井下少人化、无人化”作为奋斗目标,推动煤炭企业实现可持续的高质量发展。

                  在此过程中,领导干部先要认识到,智能化建设是“一把手”工程。在智能化建设上,我们大力投入资金、加强管理,成立了由班子主要成员负责的专班小组,跟科研院所合作,整体规划建设方案和路径,按照科学的技术路线去实现。在推进过程中,制定了相关规定并进行考核,对各级负责人都有要求,达不到要求有处罚。通过制度的强化,让智能化建设工作越来越规范,管理也越来越规范。

                  当然,很多系统不能说建好了,装个样子、当个摆设,一定要把它充分地用起来,用的过程中会发现问题,才能不断改进和提升。智能化建设永远在路上,我们要根据煤矿不断变化的需求、技术的更新迭代,在应用中进一步提升和改进。

                  现在,我们按照设计的方案,各个单位都在逐步实施。采煤效率提高了10%,掘进效率至少提高了30%,一些装备已经达到了国内先进水平。部分矿井井下运输系统实现了远程控制,实现了无人驾驶。今年10月,陕北矿业张家峁公司要做出第一个全矿井智能化的样本。

                  以后,煤矿的职工会越来越少,素质会越来越高。过去,高素质人才不愿意来;未来,我们是要挑着捡着要一些高素质人才的。煤炭企业如何实现高质量发展,是我们这一代人的初心和使命。(王世雅 郑钦月)

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