地层深处的智能化转型——忻州煤炭企业推动智能化建设走出安全绿色高效发展新路子
2025-02-19 12:59:05
地层深处的智能化转型——忻州煤炭企业推动智能化建设走出安全绿色高效发展新路子五金地层深处,智能化采煤设备实现自主割煤;煤矿工人不再手动操作设备,只需远程控制;智能巡检机器人沿着轨道匀速前进,全方位监测着周围的各类设备与环境;井下5G网络实现全覆盖,所有大数据在5G网络中快速交互链接……当下,上述智能化场景在我市煤矿生产作业中正逐步变成现实,智能化煤矿建设正赋予采煤行业新的生机。
近年来,我市以能源综合改革试点为引领,大力推动智能化煤矿、智能化采掘工作面建设改造,全面提升煤炭产业发展的“含金量”“含新量”“含绿量”,走出了煤炭企业安全绿色高效发展的新路子。
在阳坡泉煤矿矿井的采煤工作面,自动推进的液压支架将煤壁高高顶起,煤机在支架前进行割煤作业。每割下0.8米的煤炭,液压支架就会往前推0.8米。这套液压支架是山西省第一套纯水液压支架,打破了传统的液压支架使用乳化液的限制,使用纯水代替乳化液,消除了可能存在的井下污染隐患。
阳坡泉煤矿位于河曲县鹿固乡,井田面积约为11平方公里,矿井生产能力为每年300万吨。该矿去年通过了山西省中级智慧矿山的验收,井下井上都实现了5G全覆盖。如今井下所有设备上都加装了各式各样的传感器,用于监测矿压和采煤的位置等情况,各方面数据都可以实时上传、实时监控。通过5G工业互联网,把井上井下所有的语音、视频和所有传感器的数据上传到地面调度室和监控中心。
相当于整个矿山“智慧大脑”的阳坡泉5G智慧矿山的总控室,通过远程采煤操控设备控制着井下的采煤机和支架,可以完成自动跟机、自动推溜、泵站的自动补液等作业,只需要一个人来操作。除了正常的调度指挥之外,这座5G智慧矿山的报警联动、精准人员定位、主通风机、水泵房、变电所和主井皮带等设备参数和状态都能够实时在线监测。
河曲县上榆泉煤矿同样可以通过5G网络实现对采煤、掘进工作面设备的“一键启停”。供电、压风、通风、排水、主运输等系统在综合自动化平台的支撑下,做到了在线监测与远程控制的深度融合。从指令下达到机器响应,过去要几百毫秒,现在只要20毫秒,作业现场的画面与数据实时传输至地面,5G网络让智能化技术发挥到极致。
上榆泉煤矿综采队集控员杨超志介绍说:“现在我们都是远程割煤、远程拉架,工人从之前井下恶劣的环境中解脱出来,坐在集控室。”
经过四年多的智能化建设,上榆泉煤矿在大数据、人工智能等先进技术的赋能下,矿井生产管理实现了由机械化向智能化的飞跃。 通过 5G 通信技术与煤矿智能化的深度融合,工业互联网平台实现了远距离精准管控。截至目前,该矿已累计实施智能化项目 52 项,投资总额达 3.8 亿元,在 2022 年 8 月通过山西省能源局组织的智能化验收,矿井及两采、两掘系统均达到中级智能化水平。
与河曲县相邻的保德县也在煤矿积极推广5G技术,推动智能化转型。神东保德煤矿实施的“5G+工业互联网”战略、王家岭煤矿和晋保煤矿的智能化矿井建设,标志着传统煤矿将逐渐与尖端科技融合,推动行业向更高的发展水平迈进。
自动截割、视频监控、人员靠近报警、故障自诊断与信息推送……上榆泉煤矿通过智能化系统建设,井下危险作业地点逐渐实现了少人、无人的目标,不仅减轻了矿工负担,而且提升了安全生产水平。
2022年大学毕业来到上榆泉煤矿的小杨,被分配到了综采队,在井下跟着师傅老李学习维修和驾驶采煤机,每次在井下,一待就是8-10个小时。今天,在综采队集控室里,徒弟教刚从井下回来的师傅远程操控采煤机,不用在危险作业点作业了。
上榆泉煤矿机电管理部宫民说:“实施智能化煤矿建设以来,我们综采工作面的人员配置显著优化,从原先的15人缩减至8人,同时实现了固定岗位的无人化值守。”
为进一步提升安全管理水平,上榆泉煤矿安装配备了人员接近报警系统、AI智能识别摄像仪、全方位安全视频监控网络以及语音对讲联动装置。这些设备不仅能够实时精准地监测井下工作人员的位置与动态,还能通过集成的高灵敏度传感器,即时分析并预警各类潜在安全隐患与风险。一旦系统检测到异常情况,将立即触发报警机制,确保工作人员能够迅速响应并妥善处理,从而全方位、多层次地保障煤矿生产安全。
上榆泉煤矿党委、矿长李刚表示,上榆泉煤矿紧紧抓住全省推进能源综合改革试点的机遇期,围绕5G+,全面推进煤矿智能化数智赋能融合,完成了矿井生产系统和辅助系统的信息化智能化建设,大大降低了生产一线的作业人数,降低了开采成本,提高了开采效率,确保了煤矿生产安全高效和高质量发展。下一步,上榆泉煤矿将继续推进煤矿智能化建设,在原中级智能化建设基础上,助力“减人、增安、提效”,到2025年,入井作业人数减少50人以上,危险繁重岗位机器人替代率达到50%,回采工效提升15%以上;直至2035年,上榆泉煤矿全面完成智能化建设目标,最终以新质生产力点燃矿井高质量发展的新引擎。
智能化建设是煤炭开采方式的重大变革,是煤炭企业发展的必由之路,也是实现强稳促安、提质增效、绿色可持续发展的重要举措。
近年来,我市积极推动传统能源绿色转型发展,全面构建“智能+绿色”为主的智能低碳、安全高效的现代煤炭开发利用体系,煤炭产量连续4年突破亿吨,先进产能达到96.43%,排名全省第一。
在智能化推进过程中,我市加强煤矿智能化顶层设计,科学制定实施煤矿智能化建设工作方案,因地制宜进行煤矿智能化建设,加大煤矿智能化技术资金投入、人才投入和政策支持力度,引导煤矿逐步由智能化采掘工作面建设向智能化煤矿建设全面开展,不断提升煤矿智能化水平;坚持分类建设和分级达标相结合,精准指导、因矿施策,强力推进各类煤矿最大限度加快智能化建设进度;深入探索创新煤矿智能化建设关键技术与管理模式,重点突破适用于不同条件的智能化技术与装备,进一步提升煤矿智能化技术装备的成熟度与可靠性,培育建设一批智能化煤矿;坚持把煤矿减人、增安、提效和提高职工的幸福感与获得感作为煤矿智能化建设的根本目标,通过实施新一代信息技术提高煤矿智能化水平,提升煤矿本质安全水平,促进煤炭行业高质量发展。
市能源局局长吕晓刚表示,下一步,我市将继续加快智慧矿山建设,推进以5G、人工智能、物联网、云计算、大数据为代表的新一代智能化信息技术深度融合发展,力争到2027年全市正常生产煤矿全部实现智能化。推动煤炭绿色开采试点建设,继续实施静乐天安煤业和大远煤业、原平龙宫煤业等保水开采、神华保德煤矿煤与瓦斯共采、沙坪煤业无煤柱开采等试点项目建设,助力煤炭产业释放绿色转型活力。