山西焦煤西山煤電馬蘭礦全力推進(jìn)智能化礦井建設(shè)

在地面集控室，輕啟按鍵，采煤工作面烏金滾滾，傾瀉而下；在調(diào)度集控中心，通過安全生產(chǎn)經(jīng)營數(shù)字化管控平臺(tái)，礦井各項(xiàng)情況躍然眼前，一目了然；在主斜井內(nèi)，智能巡檢機(jī)器人像忠誠的“哨兵”，日夜堅(jiān)守，護(hù)航安全……

近年來，山西焦煤西山煤電馬蘭礦按照我省煤礦智能化建設(shè)實(shí)施意見，不斷加快推動(dòng)智能化技術(shù)與煤炭產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展，努力實(shí)現(xiàn)礦井少人化、可視化、本質(zhì)安全化。如今，在馬蘭礦，一個(gè)個(gè)“智能夢(mèng)”正在加快實(shí)現(xiàn)中。

馬蘭礦智能化采煤工作面地面操作系統(tǒng)

坐在辦公室采煤

馬蘭礦屬煤與瓦斯突出礦井，地質(zhì)類型極為復(fù)雜，裝備自動(dòng)化、智能化建設(shè)基礎(chǔ)也相對(duì)薄弱。2019年10月，首個(gè)智能化綜采工作面18509工作面的建成為該礦積累了經(jīng)驗(yàn)。2020年被確立為山西焦煤智能化建設(shè)試點(diǎn)單位后，馬蘭礦找準(zhǔn)定位，因地制宜，以點(diǎn)帶面加快推進(jìn)智能化礦井建設(shè)。

該礦反復(fù)與山西省《智能煤礦建設(shè)規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)對(duì)標(biāo)對(duì)表，著力解決智能化工作面難題。

以“問題”為“課題”，馬蘭礦成立由副總工程師梁吉智帶隊(duì)的攻堅(jiān)小組。組員們每天跟班下井，根據(jù)工作面生產(chǎn)數(shù)據(jù)，結(jié)合上隅角等地瓦斯?jié)舛茸兓闆r，不斷測(cè)試匹配瓦斯?jié)舛扰c采煤機(jī)割煤速度，最終達(dá)到了兩者聯(lián)動(dòng)控制。

如今，該礦18502工作面自動(dòng)化使用率圓班達(dá)到80%以上，單班作業(yè)人數(shù)由12人減至5人，原煤日產(chǎn)量由6000噸增至8000—10000噸，實(shí)現(xiàn)了安全高效生產(chǎn)。

智能化工作面的投用，實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)采煤“形”的蛻變，生產(chǎn)效率“量”的提升和技術(shù)進(jìn)步“質(zhì)”的飛躍。

智能開采真正把員工從一線最艱苦的作業(yè)環(huán)境里解放出來，為員工帶來最大福利。“以前人工拉架，一個(gè)班降架、移架等操作就得上千次，下班時(shí)累得腿都不想抬?，F(xiàn)在是跟機(jī)拉架，我在現(xiàn)場(chǎng)巡檢就行，輕松多了。”支架巡檢工苗有全說。

馬蘭礦智能巡檢機(jī)器人

指揮機(jī)器掘進(jìn)

2020年下半年，馬蘭礦充分釋放盾構(gòu)機(jī)功效，實(shí)現(xiàn)單月進(jìn)尺541m，創(chuàng)造了大傾角、大曲率半徑、開拓全斷面直徑4.88m盾構(gòu)機(jī)月進(jìn)尺的全國第一。這標(biāo)志著該礦巖巷開拓進(jìn)入了智能化時(shí)代。

隨著馬蘭礦礦井智能化水平的不斷提升，采區(qū)銜接成為面臨的主要問題。馬蘭礦率先引用了自動(dòng)化程度高、速度快、節(jié)省人力、安全又有保障的盾構(gòu)機(jī)開拓煤礦巷道。然而，將通常用于開掘地鐵、公路等隧洞的盾構(gòu)機(jī)引進(jìn)礦井巷道，一開始卻有些“水土不服”，進(jìn)尺水平較低。

“通過對(duì)盾構(gòu)機(jī)施工采取項(xiàng)目化管理、加強(qiáng)對(duì)崗位人員培訓(xùn)等方法，集中力量破解難題?！痹摰V副總工程師梁維將說。這樣一來，盾構(gòu)機(jī)一次次刷新礦井巖巷進(jìn)尺記錄，其效率是之前傳統(tǒng)炮掘的6—8倍，既降低了員工勞動(dòng)強(qiáng)度，還提升了安全保障能力。

盾構(gòu)機(jī)不僅效率高，還獨(dú)具發(fā)現(xiàn)隱患故障的“慧眼”。梁維將說：“2月16日，西下組瓦斯管道巷一處水泵出現(xiàn)故障，盾構(gòu)機(jī)自動(dòng)停機(jī)。作業(yè)人員發(fā)現(xiàn)后立即排除故障，恢復(fù)作業(yè)?！?/p>

與此同時(shí)，該礦還建成了國內(nèi)領(lǐng)先，安全、高效、環(huán)保的煤礦巖巷快速掘進(jìn)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了地面一鍵啟動(dòng)和遠(yuǎn)程操控，全斷面巖巷掘進(jìn)、支護(hù)同步作業(yè)，將職工從危險(xiǎn)、繁重的“臺(tái)前”解放到了“幕后”。

利用機(jī)器人巡檢

3月29日，馬蘭礦主斜井內(nèi)，一臺(tái)“智能巡檢機(jī)器人”沿著軌道勻速前行，一雙靈動(dòng)的眼睛全神貫注地注視著前方各類設(shè)備。與此同時(shí)，調(diào)度集控中心終端屏幕上，也清晰地顯示著它一路上的“所見所聞”，主斜井設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)盡在值班人員掌控中。

“智能巡檢機(jī)器人”由機(jī)器人本體、無線通訊基站、視頻監(jiān)控系統(tǒng)以及遠(yuǎn)程操作系統(tǒng)組成，具有自動(dòng)避障和人機(jī)對(duì)話等功能，通過無線信號(hào)實(shí)時(shí)監(jiān)控、采集數(shù)據(jù)和圖像，對(duì)皮帶、電機(jī)設(shè)備等進(jìn)行全天候、不間斷、高質(zhì)量巡回檢查，對(duì)巡檢范圍的瓦斯?jié)舛取⒀鯕夂康炔杉?a href=http://cltuan.cn/sggl/aqfx/ target=_blank class=infotextkey>分析，檢測(cè)到異常情況立即報(bào)警、控制停機(jī)，為礦井安全保駕護(hù)航。

該礦機(jī)電科副科長郭天駿介紹：“過去人工巡檢，主觀性強(qiáng)，薄弱區(qū)域、危險(xiǎn)區(qū)域可能檢查不到位。如今機(jī)器人的巡視，能夠及時(shí)準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)各類問題。最重要的是它很聰明，能夠根據(jù)巡檢得到的設(shè)備運(yùn)行實(shí)時(shí)參數(shù)，給予大數(shù)據(jù)AI分析技術(shù)，對(duì)煤礦設(shè)備運(yùn)行故障進(jìn)行超前預(yù)判、準(zhǔn)確預(yù)警?！?/p>

3月10日，機(jī)器人在巡檢中發(fā)出了陣陣警報(bào)聲。機(jī)電科皮帶隊(duì)工作人員根據(jù)智能巡檢機(jī)器人采集的圖像，發(fā)現(xiàn)主斜井皮帶機(jī)卡上了錨桿異物。他們第一時(shí)間處理，確保了設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

目前，該礦井下8個(gè)變電所、6kV供電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了無人值守，實(shí)現(xiàn)了防越級(jí)跳閘、智能漏電保護(hù)、故障診斷和視頻聯(lián)動(dòng)；排水系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化控制、智能運(yùn)行；15部固定帶式輸送機(jī)實(shí)現(xiàn)了地面調(diào)度遠(yuǎn)程集中控制，單班運(yùn)行人數(shù)由40人減少為20人。

立在“云端”管理

馬蘭礦高度重視“智慧大腦”建設(shè)，按照數(shù)字化、信息化、智能化與礦井安全生產(chǎn)深度融合的規(guī)劃，將調(diào)度信息平臺(tái)納入安全生產(chǎn)經(jīng)營數(shù)字化管控平臺(tái)，不斷完善生產(chǎn)、地測(cè)、機(jī)電、運(yùn)輸?shù)葘I(yè)板塊，充分利用“一張圖”的優(yōu)勢(shì)，發(fā)揮人、機(jī)、環(huán)、管齊頭并進(jìn)，以圖管礦、以圖救災(zāi)。

近半年，該礦網(wǎng)絡(luò)信息科科長郭彪帶領(lǐng)6名員工，明確責(zé)任、分解任務(wù)、細(xì)化指標(biāo)，根據(jù)礦井實(shí)際，將許多想法融入平臺(tái)建設(shè)。在平臺(tái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成的基礎(chǔ)上，他們提出跨系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)功能，將安全監(jiān)測(cè)與工業(yè)視頻、人員定位、應(yīng)急廣播等系統(tǒng)打通，做到現(xiàn)場(chǎng)有險(xiǎn)情、圖上有警示、井下有警報(bào)。員工說：“現(xiàn)在哪里有情況，通過廣播就能清楚知道，方便我們采取措施，安全更有保障?！?/p>

如今，井下鉆探采用可視化監(jiān)控分析，既保證了鉆孔施工質(zhì)量，又達(dá)到了自動(dòng)化減人目的；礦井瓦斯抽采過程實(shí)現(xiàn)了可視化動(dòng)態(tài)管理；水文實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，形成了井上下防治水安全防控體系；井下運(yùn)輸形成了智能調(diào)度體系，提高了運(yùn)輸效率……通過云數(shù)據(jù)平臺(tái)，工作人員便可查看工作面詳細(xì)情況，查詢隱患風(fēng)險(xiǎn)分布點(diǎn)、管控措施、整改情況等。

目前，馬蘭礦的網(wǎng)絡(luò)調(diào)整升級(jí)、工業(yè)環(huán)網(wǎng)井下部分改造、桌面云部署以及云數(shù)據(jù)中心、智能管控平臺(tái)等項(xiàng)目建設(shè)，已順利通過山西省煤礦企業(yè)信息化建設(shè)三級(jí)評(píng)估驗(yàn)收，正在申報(bào)二級(jí)；工業(yè)環(huán)網(wǎng)地面部分建設(shè)，井下5G專網(wǎng)敷設(shè)、人員精確定位等系統(tǒng)正在建設(shè)中。

馬蘭礦將瞄準(zhǔn)智能化礦井建設(shè)目標(biāo)，全域賦能，向‘智’啟航，全面建成一流的智能化煤礦，為企業(yè)高質(zhì)量轉(zhuǎn)型發(fā)展貢獻(xiàn)力量。