“以前靠人工选矸,每天都得弯着腰在选矸台上作业,又脏又累,去年矿里投入使用了智能干选系统,让我们彻底告别了选矸台。现在只用负责这套智能干选系统设备的巡检,工作比以前轻松多了。”张军说。
不仅仅是张军,金凤矿智能化建设让许多员工都尝到了甜头,而这,也是金凤矿开展智能化建设的初衷。
从无到有,从一项技术到一套系统,再到整个生产过程的互联应用,金凤矿智能化矿井建设走过了十多年的时间。如今的金凤矿,依靠智能化建设,全员工效提升25%,入选国家首批智能化示范煤矿建设单位,并于今年通过现场验收。
技术迭代为了守护员工身心健康
金凤矿原设计产能400万吨/年,起初以18煤厚煤层搭配12煤薄煤层开采。在12煤开采过程中,平均采高只有1.6米,员工长期弯腰匍匐在工作面穿行,十分不便,也对身体健康造成不良影响。尽管矿里给员工提供了护腰带,加大劳保用品发放频次,但治标不治本,问题依然无法从根本上得到解决。
本着以人为本理念,金凤矿开始探索自动化综采工作面技术。刚开始投入时,由于设备配件增多以及技术的不稳定性,导致员工劳动强度有增无减。后通过自主研发、与设备厂家联合改进、加强技能人才培养,逐步克服网络信号不稳定、自动跟机不及时、记忆截割不准确等问题,配置应用采煤机惯性导航系统,在调度室遥控控制采煤机和支架运行成为现实。
按照“效益、务实、可靠、先进”原则,金凤矿先后以集中管控、应急联动、数据共享、业务融合为目标,加快全矿井智能化改造,重点开展采掘智能化技术应用、固定岗位无人值守系统建设、管理体系数字化重塑、智能化关键技术突破等工作。目前,初步形成“自主创新、工控先行、精益运营、共享传承”的具有金凤特色的智能矿山新模式,先后建成宁夏煤业首个井下变电所、皮带巡检机器人系统。在“工作面自动控制为主,人工干预控制为辅”的少人化智能采煤模式下,减少了工作面单班人数。
走进如今的金凤矿,可以看到,很多急、难、险、重任务都由机器人来承担:中央变电所巡检机器人、胶带输送机巡检机器人、清仓机器人等机器人“战队”全天候忙碌,精准、不知疲倦地做好自己的“本职工作”。
据了解,金凤矿先后在主运输、供电、排水、通风等10个系统32个固定岗位实现远程视频联动集中控制,减少固定岗位150余人次,由多人守岗转变为少人巡岗,初步实现“少人则安”目标。
“矿里安装的煤矸石智能分拣系统,让分拣煤矸石也实现了自动化、无尘化,现在真的是每天开开心心来上班,干干净净回家去。”对于煤矿智能化建设所带来的工作上的变化,员工们无限感慨。
通过技术创新、管理创新和体制机制创新夯实智能化建设水平,用自动化、智能化实现少人作业,降低员工劳动强度,创建安全可靠的作业环境,提高员工幸福指数。金凤矿智能化建设一步一步落地落实,在实践中不断巩固提升。
智能升级让煤炭生产“耳聪目明”
走进金凤矿生产调度指挥中心,一块占据一整面墙的电子大屏呈现在眼前,屏幕中的智能开采管控平台上,采煤机作业的实景画面清晰呈现,各项生产、设备参数实时显示,一目了然。这是金凤矿今年新投入使用的智能化指挥中心,利用3D模型和“5G+采煤场景”应用等数字化技术,工作人员坐在这里,就可以在高度逼真的场景中实时监控井下设备的运行状态,实现智能感知、智慧决策。
将物联网、云计算、大数据、人工智能、自动控制、新一代信息技术等与煤炭生产技术深度融合,构建全面感知、实时互联、数据驱动、智能决策、自主学习、协同控制的完整煤矿智能系统,这是金凤人在推进智能化矿井建设中更高的目标和追求。
2021年起,金凤矿通过校企联合,实施复杂地质条件下透明化自适应智能开采技术,构建了工作面透明地质、设备模型,基于地质模型建立了井上下1:1实景的数字“孪生”系统,通过“高精度透明地质模型+高精度测量机器人+数字孪生系统”数据支撑,实现煤矿井下可视化仿真分析和远程控制,全面构建煤矿“监测、控制、管理”一体化智能综合管理体系和科学管理模式。
“这是一个工作面的液压支架,共有170个,每个液压支架都安装了压力传感器,能感知到来自顶板的压力大小。我们从数字孪生体的大屏幕上看到这根柱子变成红色,表示来自顶板的压力已经超压了,通过安全阀自动泄压;变成绿色表示欠压,系统通过投入自动补压功能,为实景中的欠压柱子补强压力。”金凤矿相关负责人介绍,依托这些数据和模型,操作人员可以更为精准地判断出设备的运行状态,实现智慧管理。
近年来,金凤矿坚持技术迭代,推进采煤智能化建设,使用快速掘进系统,引进基于机器视觉的智能视频采集、分析、控制装备系统;实现入井人员安全监察、行为监督及巡检管控、有毒有害气体预测、SOS求救的数据共享和可视化管理,并构建起“一套体系高效统管,一部手机直通金凤”的智能管理格局,让煤炭生产更加“耳聪目明”。
不仅如此,金凤矿还建成安全监控系统、水文监测系统、火灾束管监测系统、矿压监测系统、地质保障系统,各系统数据集成至综合管控一体化平台,实现水害、火灾、顶板、瓦斯等灾害的超前预警分析,井上下重点作业点、硐室、巷道、各转载点实现AI视频全覆盖,多措并举提升矿井灾害防治水平,增强矿井安全管控能力。
在探索智能化掘进过程中,金凤矿积极开展煤炭高效开采技术实践,成功在多类型工作面实施“110工法”沿空留巷技术,通过实施泵注混凝土柔模墙+挡矸支架+单元格支架+巷道围岩观测,实现了采矿新工艺技术的实践应用。截至目前,累计成功留巷超过13000米,多回收煤炭138.6万吨,增加经济效益5.71亿元,实现经济效益、资源效益双丰收。
大潮澎湃智能引领,创新潮卷技术托底。智能化建设,为金凤矿高质量发展赋能添翼。2020年金凤矿被自然资源部纳入“全国绿色矿山”名录,2021年荣获宁夏回族自治区工业和信息化领域“智能工厂”称号,2021年入选国家级智能制造工厂和优秀场景试点示范项目,2023年金凤矿入驻国家能源集团品牌大厦。在全面推进智慧矿山建设的征程中,金凤人正朝着更高的目标阔步前行……(王艳 王海平)