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井上井下大变样 智能矿山新气象——走进国家首批智能化示范矿井一矿
发布日期:2022-06-23 06:40
来源:阳泉日报
皮带智能巡检机器人操控中心

EQS3000型小断面岩巷盾构机成功投用

 智能灯房

“太空舱”式综采智能化控制系统

智能化工作面雷波S-375智能型乳化液泵站

皮带智能巡检机器人

智能化综采工作面综采自动化集控系统控制中心

  2020年11月25日,国家能源局和国家煤矿安全监察局公布国家首批智能化示范煤矿名录,华阳集团一矿位列其中。

  近年来,华阳集团积极开展智能化改造,推进智能化矿井建设,推动煤炭生产向减头减面减系统、提速提质提效能转变,全面提升矿井安全管控水平。华阳集团在技术与设备的更新上不断加大力度,将大数据、云计算、5G技术与煤炭安全生产各环节深度融合,努力建设安全高效矿井、现代化智能矿井,并取得一定成果。

工作面充满科技感

  一矿以打造综采智能化生产系统和快速煤岩掘进系统为目标,依靠尖端技术、先进工艺、高端装备持续打造先进的智能化工作面。

  2021年3月,一矿成立了专职小组对工作面进行智能化布置。目前,81404智能化工作面建设已经完成。当我们深入81404工作面时,技术人员石斌正在调试设备。“目前,这个工作面已经配备了液压支架电液控制系统、智能化远程供液系统、综采自动化系统等。咱们眼前看到的这个庞大的‘家伙’就是液压支架电液控制系统,有了这些先进设备,以后工作面就可以实现‘无人化’了。”石斌说。

  一矿81404综采工作面液压支架配备了最新的智能液压支架电液控制系统,实现了液压支架压力、行程、角度等信息的实时监测和在线上传;具备液压支架邻架控制、隔架控制、成组控制以及全线紧急停止、故障信息显示等功能。同时,液压支架可跟随采煤机运行轨迹,自行完成升柱、降柱、拉架、推移刮板输送机、放顶煤等一系列规定动作,大幅提升了安全操作性能。

  “智能化工作面主要是通过运用5G技术和智能化设施,实现了无人值守和岗位远程操控,不仅解放了劳动力,降低了职工的劳动强度,还保障了安全生产。”一矿副总工程师、机电工区主任赵华伟介绍,“81404综采工作面还引入了集团首个综采智能化控制系统‘太空舱’,形成了支架电液控制系统、综采设备集中控制系统、重点作业区域视频监测系统及远距离供电供液集成系统一体化作业的‘可视化远程干预’自动生产模式。”

身在煤城不见“尘”

  如果把井下比作一座煤城,如今的这座煤城,有了智能化装置跟技术的加持,职工行走在巷道里,看不到煤尘,也可以用“整洁、明亮”这样的词来修饰井下巷道……“我们坚持以科技进步和技术装备为支撑,大量引入新设备、新工艺、新技术,实现矿井内全面防尘,旨在为职工打造安全、整洁的工作环境。”一矿生产技术部主任工程师王玉中说。

  智能化矿山战略实施以来,一矿启动了消除井下“黑脸”计划,坚持从源头抓起,积极探索综合治尘除尘技术。井下通风系统是实现安全生产的重要保障。如何保障入井风流洁净,一矿在源头上下足功夫。

  除了利用经过升级改造的挡尘网阻止扬尘等污染物大规模进入工作面以外,一矿不断强化源头治理,为南北主运皮带巷及各采区皮带巷加设挡尘门,并在每道挡尘门上风侧,安设自动喷雾定时冲洗装置,解决了煤尘堆积的问题。

  2021年1月起,一矿相继投用了皮带微波感应、皮带触动、自动定时、尘源跟踪系统、降尘自动风水喷雾等装置,大大减少运输过程中产生的煤尘。井下移动抽放泵站全部使用气凝胶喷白,分色油刷了泵站内的泵体基座、泵体、抽放管路、护栏、水池盖板等,美化作业环境,打造“井下花园”。

  “谁产尘、谁除尘”。得益于此理念的推行,一矿在防尘降尘除尘上环环相扣、步步为营。成立智能化除尘攻坚组,为所有采煤机和综掘机截割部加设新型增压外置风水喷雾,使喷雾覆盖割煤机滚筒,降低割煤作业中的煤尘。在综采和掘进作业中,只要设备运行,风水喷雾装置便能通过传感器感应识别实现自动启动。再加上配套使用工作面高效粉尘捕捉剂,作业中降尘率达75%以上,有效解决生产一线粉尘多的难题。

  此外,一矿在皮带机头还加设新型全封闭式防尘罩,有效防止煤流运输系统扬尘进入职工作业地点,达到在密闭空间灭尘的效果。

巡检机器人来了

  过去,一矿大型输送带、输送机、巷道等场所的巡视和检修工作大部分由人工完成。由于人工巡检频率低、间隔时间长,在设备运行过程中出于安全原因不能巡检,对巡视间隔期内设备可能发生的情况无法判断,导致设备出现问题不能及时被发现,存在安全隐患。

  “在输送带运行过程中,皮带机的滚筒、托辊经常损坏,输送带突发纵撕、机架变形、坑道积水,驱动部分异响、局部温升过高等因素对皮带输送机的安全运行产生了很大影响。若巡检工没有沿皮带巷巡检,发现问题不及时处理,很可能会导致更大问题的发生。”机电工区主任工程师张鹏举说。

  为此,2021年6月,一矿引进了皮带智能巡检机器人。经过2个多月的安装、调试,巡检机器人正式登场。机器人如何巡检?大家都很好奇。只见巡检机器人沿着轨道缓缓而行,巡查运行区域内设备是否正常运转,职工只需坐在操控室即可实时查看其运行轨道线路。

  在这一过程中,巡检机器人发现问题会第一时间发出警报,监控室的工作人员则向井下通报有疑问的情况,要求现场维护工及时查看。

  “在上行230米处轨道运行有点不顺畅,赶快查找一下原因,同时用甲烷检测仪测试一下浓度。”从井下扩音器传来了监控室工作人员的声音。皮带维护工荆智凌赶忙和工友们一同前往目标地点。“轨道有点儿弯曲不平,已经修理完毕,此地的甲烷浓度目前不超0.02。”荆智凌说。

  张鹏举看了一眼显示屏上的数据,跟汇报的消息丝毫不差,紧接着又将测量的数据进行了多次对比。“这个机器人真是太好用了。充满一次电不但可以行走2000多米,而且测量的功能多、数据准。”张鹏举说。

  我们用鼠标点开了数据分析功能,映入眼帘的分析数据种类多达30多种。在操控室外,我们看到巡检机器人完成工作后,自动“回家”充电。

  那么,机器人每次巡检中要移动这么远的距离,用完还要花大量时间归位充电,万一途中没电可怎么办?

  张鹏举给出了答案:“为实现不拖动线缆,我们采用了对机器人内部电池进行无线、非接触式充电。它自身还具备双重闭锁充电桩,我们在沿途的轨道上安装了可靠的自动充电装置,为机器人的动力源进行持续供应,这样就避免了在巡检途中没有电导致停在半路的问题。”

  皮带智能巡检机器人的上岗,进一步降低了职工的劳动强度,运行效率大幅提升。

职工成为受益者

  “在当前形势下,网络安全要素复杂、业务需求多样,应将运维管理科学化,减轻安全管理人员的工作负担,提高运维工作效率。”机电工区副主任高彦平介绍。为此,一矿对企业的整体安全要素实施集中管控,将网络安全工作由“被动防御、人工阻断”升级到“主动防御、自动阻断”的新阶段。

  2021年1月,一矿开展了为期3个月的网络安全项目升级完善。该项目完成后,进一步实现了体系化纵深联动防御,大数据可以发现潜在的入侵和高隐蔽性攻击,预测即将发生的安全事件,并与安全防护设备形成联动能力,形成安全闭环,极大地保障了企业信息数据安全可靠。

  此外,一矿广泛应用信息化、智能化设备,不仅提高了生产效率、产品质量,还让生活在矿区的职工生活更加便利。ERP系统的应用,让材料供应、经营情况统计等各项数据变得简单、便捷;智能头灯的利用,为矿工深入井下筑起了一道安全防线;智慧停车场的投用,让职工通过微信小程序就能随时随地了解剩余停车位的情况,还可直观地查看位置,职工成为了企业发展的受益者。

  前不久,集团首台EQS3000型小断面岩巷盾构机在一矿81405高抽巷成功投用。在直径3米的小断面岩巷掘进中,日进最高水平和月进成绩分别创全国井下同类岩巷掘进纪录和华阳集团岩巷掘进纪录,为矿井安全生产、采掘接替提供了有力保障。此外,大动力设备在线监测系统、矿井水处理站……陆续在一矿“上线”。

  “下一步,一矿还将不断提升智能管控能力,逐步实现精细化开采、安全化生产、信息化管理,牢牢把握矿井‘质’和‘智’两条生命线,为高质量发展增添新动能。”一矿矿长刘建峰表示。 (李翔   张晓茹)

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