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    學習強國:向標準看齊,打造智慧礦區——走進陜煤集團陜北礦業張家峁公司
    發布時間:2021-05-13     作者:王世雅 鄭欽月    瀏覽量:1684    分享到:

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    張家峁公司正在形成智慧煤礦標準化技術架構:基于一套標準體系,構建一張全面感知網絡,建設一條高速數據傳輸通道,形成一個大數據應用中心,開發一個業務云服務平臺。

    前不久,記者走進陜煤集團陜北礦業公司黨委書記、董事長郭佐寧的辦公室時,他正在和機電物資管理部部長習曉交流剛發布的智能化標準。這個由陜西煤業股份公司出臺的智能礦井建設標準和驗收辦法,細化了智能化建設的要求,適用于該公司所屬礦井,讓管理者有了抓手。

    “馬上讓礦區宣貫?!惫魧帉α晻哉f,“以各礦區評分分值為依據,逐條對照標準,爭取在最短的時間內對標對表、查漏補缺?!?/span>

    從摸索前進到形成標準

    在國家首批71處智能化示范礦井建設名單里,陜煤集團占了7處,其中陜北礦業公司有3處,坐落在神木縣北郊的張家峁礦業公司(以下稱張家峁公司),就是其中之一。 

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    在井下15211綜采工作面,采煤機司機對采煤機進行調試

    這家成立于2006年的國有股份制企業,井田面積51.98平方公里,核定年生產能力1000萬噸,曾是兩化深度融合、5G+智能礦山創新應用等典型示范企業。

    從2010年全面機械化向自動化迭代開始,張家峁公司走過了3個階段,才有了智能化礦井的雛形。2009年試生產后,張家峁公司信息化與自動化建設以單系統監測數據為主,個別區域如排水實現了自動化,但效果不是很理想。

    2015年左右,張家峁公司迎來自動化建設的黃金期。他們把控制系統從井下延伸到地面,先讓采煤在井上“一鍵啟動”,接著取消了泵房,變電所和污水處理站采用“無人值守、有人巡視”模式,再接著選煤廠、銷售裝車系統等業務系統也實現了無人化。

    “當時我們想著讓自動化往深里走,在建設過程中形成了幾種管控系統?!庇H歷智能化發展過程的張家峁公司副總經理薛忠新告訴記者,“比如‘1+9’總控分控自動化系統,就是1個調度總控中心加9個獨立分控中心,涵蓋礦井主運輸、供電供排水、水處理、安全監測、洗選、銷售等,實現了主要生產系統的遠程集控。系統運行效果比較好,直到現在我們還在用?!?/span>

    “總控全監控、分控管操作、現場保運行?!背耸芤婷黠@的總控分控自動化系統外,一體化網絡傳輸平臺、私有云數據中心、經營管理一體化智能管控平臺等系統,不僅改變了張家峁公司職工的辦公習慣,還促使公司踏上了全面建設智能化之路。

    “在大家還不知道礦井‘一張圖’概念的時候,我們就已經開始探索怎么做了。2016年底,我們做出了‘一張圖’,把礦井資源、生產狀況、安全監測等信息集中起來,真正實現了統一管理?!毖χ倚抡f。其中,三維剖切和多地層、多勘探線同時剖切繪制剖面圖的功能,已經達到了行業領先水平。

    2019年至今,被張家峁人稱為“第三次創業”。早在2018年,張家峁公司便開始向智慧煤礦奮進:與中國工程院院士王國法團隊合作,做好頂層設計;對現有監測監控系統進行改造,網絡傳輸、地理信息、原煤運輸等輔助系統全面升級;應用無人駕駛、5G等先進技術,啟動云計算大數據基礎平臺建設等。

    “這次改造的核心轉移了,我們要從總體構架上去改變,重塑煤礦底層邏輯,把管理融入信息系統里,把數據標準做出來,證明智能化模式的可行性?!毖χ倚抡f。

    2020年4月底接任張家峁公司黨委書記、董事長的張建安認為,邊生產邊改造的礦井要處理好效率與安全的關系,認真對待智能化建設工作,使“技術智能”升級為“文化智能”。

    在機電技術部下設智能化辦公室、生產效率與工資績效掛鉤、分類分級開展智能化培訓、園區建成可容納多輛私家車的立體車庫……張家峁公司智能化建設正走向實體化和規范化。

    “經過3年時間,張家峁公司該有的系統都有了,接下來就要解決設備軟件之間的銜接與融合等現實問題?!睆埥ò舱f,“張家峁公司作為試驗田,目的是要形成標準或規范,為行業作出一點貢獻?!?/span>

    從礦井智能到礦區智慧

    下井前,記者來到張家峁公司調度指揮中心。該中心副主任白玉軍告訴記者,目前該公司已建成1個5G+應用的厚煤層、2個中厚煤層和1個薄煤層智能化綜采工作面。其中,15211、14211智能化綜采工作面設備完成安裝,正在調試。記者從監控屏幕上看到,采煤機、轉載機、皮帶運輸機等正在流暢運行。

    記者跟隨綜采二隊黨支部書記張力下了井。2014年從西安科技大學畢業后,張力來到張家峁公司。他告訴記者,那時的井下“跟現在的條件差不多”,但設備的標準化和精細化管理越來越扎實了。比如,碼放整齊的小工具和走向標識清晰的電纜線。 

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    張家峁礦業公司井下走向標識清晰的電纜線

    “‘峁’是小山包,我們是在山上采煤。咱們現在是繞著山心往上爬,一會兒就到15211工作面了?!睆埩呎f邊停住車,給正在升井的車讓了道。

    井下的控制臺,不僅控制著采煤機和液壓支架等主要設備,而且監控著礦壓、礦井水等數據?!澳憧催@個小黃點就是采煤機,現在它在第15架位置。下面綠色的這條就是它的推移線,支架工況的狀態都能看得到。整個工作面設備的操作,在這兒就能實現?!睆埩φf。

    此時的工作面正處于檢修狀態,等待著下一波礦工的到來?!拔覀儾擅喊鄰慕衲?月開始取消夜班,掘進班那邊也改成二六制了,1個班是6個小時?!睆埩φf。

    掘進效率低是煤炭行業智能化建設的短板。如今,張家峁公司的掘進工作面,應用了掘錨一體機,利用數字化監控系統,實現了遠程多機協同、人機協同,解決了整體工況參數監測、機身自主定位導航等問題。目前,張家峁公司實現了單班最高進尺65米,在15212膠運順槽實際月進尺達到2702米。

    智能化原煤運輸系統、全礦井智能通風管控系統、礦井水資源智能管理系統的建成,帶動了輔助系統的全面智能;回風巷、變電所、膠帶機移動巡檢儀的應用,讓監控變得更有效率。通過3D監控、定制化自動配煤、重介質密度智能控制、煤泥水自動加藥壓濾,該公司選煤廠成了我國煤炭洗選領域的示范性項目。

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    張家峁公司銷售中心集控操作員通過智能化裝車系統進行遠程裝車操作

    “以前,全礦井23個通風點得靠人工測數據,井下幾十公里要全部走完,好幾天才能測出來,之后再出報表進行分析?,F在,我們兩三分鐘就測完了,同時數據都到系統里了,我們隨時可以調用分析?!毖χ倚抡f。

    如今,張家峁公司井上井下23個機房硐室、66個操作崗位實現了“有人巡檢、無人值守”。截至2021年3月底,該公司已實現連續安全生產超4300天。光是選煤廠的自動化改造,每年產生的經濟效益就接近1200萬元。

    “我2014年剛來的時候,這里沒有文體中心,沒有智慧中心,沒有立體車庫,沒有單身公寓,只有一個村兒。如今,這些都有了?!睆埩πχf。

    戴上VR眼鏡,職工可以走進紀念館,身臨其境地學黨史;利用綜合管控平臺,職工可以查看銷售數據,在手機上辦公;通過“煤亮子”數字平臺,職工可以采購礦用設備配件,購買外包服務;利用創客中心,職工可以實地集中討論,解決實際難題。

    張家峁公司井下經常跑著一輛無人駕駛試驗車。去年試驗階段,這輛車自主行駛到乘車點與裝載點后,自動停車;等人和物料上車后,再自動駕駛到井下巷道,并自主返航到地面。今年,他們準備讓車輛自動把物料裝好,再到工作面卸載,真正實現無人駕駛。

    張家峁公司正在形成智慧煤礦標準化技術架構:基于一套標準體系,構建一張全面感知網絡,建設一條高速數據傳輸通道,形成一個大數據應用中心,開發一個業務云服務平臺。目前,張家峁公司92個在用系統正在集成和優化,推動各子系統功能的對接和調試。

    按照張家峁公司礦井巨系統相關建設項目的設想,未來的智慧煤礦將打破時空限制,技術深度融合,數據高度利用,管理平臺化、功能集中化,用更少的人干更多的活。即將建成的智慧中心大樓,標志著張家峁公司正在朝這個方向努力。 

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    職工在智能燈柜前通過虹膜掃描領取礦燈

    從規范行為到改變認知

    智能化建設工作機制是在摸索中逐漸形成的。對于陜北礦業公司來說,確定各礦區建設特色和推進工作進度是關鍵。

    “我們要做行業標桿,就要走在前面,相應的工作就要提前做。我們每周都要到各個礦區檢查,每月召開推進會,每季度進行考核,從整體上強化執行?!绷晻员硎?。

    參考陜北礦業公司的推進模式,張家峁公司設置了同樣的機構,統一認知和強調實效。

    “我們要想明白做這個事是為了什么,內生動力是為了礦工工作的安全和體面。技術不能是花架子,要能在煤礦用上?!睆埣裔构局腔刍k公室主任范生軍說。

    如今,智能化建設面臨一些細節難題。比如,國產采煤機、電液控等裝備故障率較高,自動跟機拉架不能一次到位,慣性導航、雷達等精確度不高;多數掘進技術和裝備無法實現掘進同步,井下泛在感知網絡、人員及車輛精確定位、采掘工作面高精度三維地質模型繪制、礦井災害探查等方面尚處于起步階段;復合型技術人才嚴重缺乏等。

    “現在,智慧煤礦建設的一個核心問題就是,多源異構數據如何進行深度融合,比如通風、供電供排水、機電等系統之間都是相互獨立的,而且數據接口和協議標準都不一樣,這就浪費了很多數據的價值?!?/span>

    關于數據價值的討論,陜北礦業公司分管機電智能化的副總經理?;⒚饔型瑯痈惺??!皵祿强缃绲?,如何自動抓取是關鍵。提取出來要能按照標準去建設,給智能化做決策。今年,我們在做智慧礦區的方案,簡單說就是打通數據界限,統一數據接口,擴展數據來源?!迸;⒚髡f。

    “未來的智能化就是誰的數據資產越多,誰就越能出標準?!迸;⒚飨蛴浾呓榻B,去年12月,他們與中國煤炭科工集團合作的綜采設備配套標準化項目,內容包括煤層地質賦存條件、工作面設備選型規范、綜采裝備系列化選型設計等,為所屬礦區提供了依據。

    “很多系統上了之后,礦工不會操作也沒意義,必須打通應用的‘最后一公里’?!毖χ倚卤硎?。

    為提高人員素質,陜北礦業公司開展了新一代信息技術暨智能化礦區建設專題培訓。他們從2020年7月開始,計劃用2年時間,圍繞該公司《智能化礦井建設實施方案》,分層、分專業、分批次地開展培訓,提升中高層管理人員的認識和管理能力、技術人員的應用和創新能力、操作人員使用和維護設備的能力。

    “智能化建設是‘一把手’工程?!睘樘岣邔I水平,?;⒚魅ツ昕既×诉|寧工程技術大學相關專業的全日制碩士研究生,“‘大腦’建立起來了,‘四肢’也要發達,所以必須與時俱進,多學習、多實踐?!保ㄍ跏姥?鄭欽月)

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