近年來(lái)，山西同煤集團(tuán)積極探索特厚煤層智能化綜放開(kāi)采技術(shù)，在開(kāi)啟同煤集團(tuán)煤炭綠色智能開(kāi)采新模式的同時(shí)，在塔山煤礦先行先試，推進(jìn)“管理數(shù)字化、裝備自動(dòng)化、系統(tǒng)智能化”現(xiàn)代化智能礦井建設(shè)。
智能化開(kāi)采實(shí)現(xiàn)提質(zhì)增效
同煤集團(tuán)以最高標(biāo)準(zhǔn)推進(jìn)塔山智慧礦山建設(shè)，致力于以“自動(dòng)控制為主，遠(yuǎn)程干預(yù)為輔”的全自動(dòng)化生產(chǎn)模式，達(dá)到“無(wú)人跟機(jī)作業(yè)，有人安全巡視，地面遠(yuǎn)程操控”的目標(biāo)。歷經(jīng)兩年時(shí)間的量身打造，2019年，塔山煤礦8222智能化綜放開(kāi)采示范工程創(chuàng)建，實(shí)現(xiàn)了年產(chǎn)1500萬(wàn)噸特厚煤層智能化開(kāi)采。目前，生產(chǎn)期間工作區(qū)域由原來(lái)8人聯(lián)合操作減至2人巡視。
同煤集團(tuán)攜手龍?zhí)锕韭?lián)合研發(fā)“國(guó)產(chǎn)慣性導(dǎo)航裝置的人工智能采煤系統(tǒng)”。這一系統(tǒng)首次在工業(yè)生產(chǎn)中運(yùn)用軍用光纖陀螺儀，采用無(wú)線傳輸方式，實(shí)現(xiàn)了數(shù)百米井下采煤機(jī)厘米級(jí)的定位，使采煤機(jī)自動(dòng)精準(zhǔn)定位、工作面自動(dòng)調(diào)直。同時(shí)，利用地理信息系統(tǒng)建立工作面三維模型，模擬采煤機(jī)行走過(guò)程中頂、底板的起伏情況，實(shí)現(xiàn)采煤機(jī)自動(dòng)調(diào)高控制。
針對(duì)人工揀矸過(guò)程中誤選、漏選、分選效率低的問(wèn)題，同煤集團(tuán)推進(jìn)基于視覺(jué)掃描的煤矸石智能分揀機(jī)器人的研發(fā)。這一技術(shù)利用大數(shù)據(jù)來(lái)識(shí)別物料，并配合自主控制的多組機(jī)械臂，實(shí)現(xiàn)煤矸石的自動(dòng)分揀。
大數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)實(shí)現(xiàn)分析預(yù)測(cè)
除了智能化開(kāi)采，同煤集團(tuán)也在下大力氣解決制約智能化礦山建設(shè)的關(guān)鍵問(wèn)題:“礦山云圖智能決策大數(shù)據(jù)平臺(tái)”建設(shè)。
在塔山煤礦調(diào)度指揮中心，涵蓋全礦井生產(chǎn)安全各類(lèi)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)一目了然，采煤、掘進(jìn)、機(jī)電、運(yùn)輸、通風(fēng)、地測(cè)防治水、安全預(yù)控、應(yīng)急救援、地面生產(chǎn)環(huán)節(jié)、綜合調(diào)度等11個(gè)模塊21個(gè)底層子系統(tǒng)多維關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)了礦井安全生產(chǎn)管理等重要環(huán)節(jié)“監(jiān)、管、控一體化”的全流程數(shù)字化運(yùn)行模式。
這21個(gè)子系統(tǒng)中，礦上網(wǎng)約車(chē)就是其中之一。基于UWB的高精度定位技術(shù)，將定位精度由原來(lái)的200米提升至30厘米甚至更高，實(shí)現(xiàn)井下無(wú)軌膠輪車(chē)日常運(yùn)行網(wǎng)上及移動(dòng)端申請(qǐng)、車(chē)輛運(yùn)行無(wú)人化自動(dòng)調(diào)配、車(chē)輛數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析、人員乘用及物料運(yùn)輸車(chē)輛全面數(shù)字化、智能化管控。同時(shí)，塔山煤礦還配置了全自動(dòng)輕型膠輪車(chē)運(yùn)行性能在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，在線檢測(cè)車(chē)輛動(dòng)力、制動(dòng)、側(cè)滑等問(wèn)題，由目測(cè)和經(jīng)驗(yàn)檢查變成了電腦檢測(cè)，大大提高無(wú)軌膠輪車(chē)輔助運(yùn)輸效能。
在皮帶和產(chǎn)量監(jiān)測(cè)上，大數(shù)據(jù)平臺(tái)通過(guò)對(duì)皮帶機(jī)輸送量和驅(qū)動(dòng)功率進(jìn)行建模分析，根據(jù)計(jì)算判斷未來(lái)時(shí)間段煤量疊加后是否造成上一級(jí)皮帶超載運(yùn)行，并以圖表、曲線、文字等方式提出分級(jí)預(yù)警，調(diào)度室根據(jù)預(yù)警等級(jí)合理調(diào)配生產(chǎn)，確保主運(yùn)輸系統(tǒng)安全高效運(yùn)行?！艾F(xiàn)在我們還在嘗試引入皮帶綜合保護(hù)控制系統(tǒng)，進(jìn)行智能聯(lián)動(dòng)控制升級(jí)，由預(yù)警提示、人工干預(yù)提升至智能分析、自主調(diào)控運(yùn)輸系統(tǒng)的運(yùn)行模式?！彼降V監(jiān)控中心書(shū)記劉宏杰表示。
智能防治實(shí)現(xiàn)安全高效
煤炭開(kāi)采歷來(lái)是“高危行業(yè)”，潛伏著水、火、瓦斯、沖擊地壓等災(zāi)害。智能化的防治手段成為塔山煤礦的首選。
在8222智能化綜放開(kāi)采工作面，水文動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)通過(guò)對(duì)采掘工作面、放水點(diǎn)、供排水管路等數(shù)據(jù)采集，實(shí)現(xiàn)地下水包括奧灰水、采空區(qū)積水、含水層及供排水的參數(shù)監(jiān)測(cè)。塔山礦建立了集水文數(shù)據(jù)采集處理、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)共享、水害預(yù)警、輔助決策于一體的系統(tǒng)，實(shí)時(shí)掌握水文動(dòng)態(tài)，預(yù)防水害事故發(fā)生。同時(shí)，對(duì)主排水系統(tǒng)、主扇系統(tǒng)、瓦抽系統(tǒng)和制氮系統(tǒng)的升級(jí)改造，通過(guò)傳感器實(shí)時(shí)采集大型設(shè)備重要部位運(yùn)行過(guò)程中溫度、油質(zhì)、壓力等信息參數(shù)，利用故障特征頻率分析和趨勢(shì)變化管理智能診斷功能及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的潛在故障，對(duì)設(shè)備的早期故障進(jìn)行預(yù)警預(yù)告，做到早發(fā)現(xiàn)早處理。
新增的安全雙重預(yù)防管理信息系統(tǒng)更是對(duì)井下安全系數(shù)的完善和提升。系統(tǒng)平臺(tái)內(nèi)置動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型，自動(dòng)繪制安全風(fēng)險(xiǎn)四色圖，貼合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的可視化預(yù)警。利用配套的手持終端進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)清單自動(dòng)推送，巡檢人員照單排查，終端支持現(xiàn)場(chǎng)拍照取證，使井下現(xiàn)場(chǎng)隱患違章的實(shí)時(shí)采集提交，極大的縮減了人員排查成本，有效的提升了人員工作效率及礦井的安全管理水平，實(shí)現(xiàn)了風(fēng)險(xiǎn)、隱患一體化管理，解決了風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)管控和隱患排查治理“兩張皮”的問(wèn)題。
2020年，同煤集團(tuán)將智慧礦山建設(shè)作為厚植煤炭產(chǎn)業(yè)發(fā)展優(yōu)勢(shì)、應(yīng)對(duì)變革挑戰(zhàn)、重構(gòu)產(chǎn)業(yè)模式、贏得發(fā)展先機(jī)的重要戰(zhàn)略舉措。目前，已制定完成塔山礦智能化礦山三年建設(shè)規(guī)劃，力爭(zhēng)到2021年全面建成智慧礦山，成為行業(yè)5G應(yīng)用和智能化開(kāi)采的開(kāi)拓者和引領(lǐng)者。(吳玲洪浪劉洋)