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学习强国:向标准看齐,打造智慧矿区——走进陕煤集团陕北矿业张家峁公司
发布时间:2022-05-13     作者:王世雅 郑钦月    浏览量:44    分享到:

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张家峁公司正在形成智慧煤矿标准化技术架构:基于一套标准体系,构建一张全面感知网络,建设一条高速数据传输通道,形成一个大数据应用中心,开发一个业务云服务平台。

前不(bu)久,记者(zhe)走进陕(shan)煤(mei)集团乐鱼真人党委书记、董事长(zhang)郭佐(zuo)宁的办公室时(shi),他正在和机(ji)电物资管理部部长(zhang)习晓(xiao)交流(liu)刚发(fa)布的智(zhi)能(neng)(neng)化标准。这(zhei)个由陕(shan)西煤(mei)业股份公司出(chu)台的智(zhi)能(neng)(neng)矿井建设(she)(she)标准和验收(shou)办法,细化了(le)智(zhi)能(neng)(neng)化建设(she)(she)的要求(qiu),适用于该公司所属(shu)矿井,让管理者(zhe)有(you)了(le)抓(zhua)手(shou)。

“马(ma)上让(rang)矿(kuang)区(qu)宣贯(guan)。”郭佐宁对习晓说,“以各矿(kuang)区(qu)评分分值为依据,逐条对照(zhao)标(biao)准,争取在(zai)最(zui)短(duan)的(de)时间内对标(biao)对表、查漏补缺。”

从摸索前进到(dao)形成标准

在国家首批71处(chu)智能化示范矿井建设名(ming)单里,陕煤集团占(zhan)了7处(chu),其中(zhong)乐鱼真人有(you)3处(chu),坐落(luo)在神木县北(bei)郊的张(zhang)家峁(mao)矿业公(gong)司(以下称张(zhang)家峁(mao)公(gong)司),就是其中(zhong)之一(yi)。 

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在井下15211综采工作面,采煤机司机对采煤机进行调试

这家(jia)成立于2006年的国(guo)有股份制(zhi)企(qi)业,井田面(mian)积51.98平方公里,核定年生产能力1000万吨(dun),曾(ceng)是两化深(shen)度融合、5G+智能矿山创(chuang)新应(ying)用等典型示范企(qi)业。

从2010年全(quan)面机械化(hua)(hua)(hua)向自动(dong)化(hua)(hua)(hua)迭代(dai)开始(shi),张家(jia)峁公司(si)走(zou)过了3个阶段,才有了智能化(hua)(hua)(hua)矿井的雏形。2009年试(shi)生(sheng)产后,张家(jia)峁公司(si)信息化(hua)(hua)(hua)与自动(dong)化(hua)(hua)(hua)建设以单系统监测数(shu)据(ju)为主,个别区域如排(pai)水实现了自动(dong)化(hua)(hua)(hua),但效果(guo)不(bu)是很理想(xiang)。

2015年左右(you),张家峁公司迎来自动化建设(she)的黄金期。他(ta)们把(ba)控制(zhi)系(xi)统从(cong)井下(xia)延(yan)伸到地面,先(xian)让采(cai)煤在井上“一键启动”,接(jie)着(zhe)取消了泵房(fang),变电所(suo)和污水(shui)处理站采(cai)用“无人值(zhi)守、有人巡视”模式,再接(jie)着(zhe)选煤厂、销售装车系(xi)统等业务系(xi)统也实现了无人化。

“当时(shi)我们(men)想着让自动化往深里走,在建设(she)过(guo)程中形成了(le)几种管控系(xi)统。”亲历智能化发展过(guo)程的张家峁公司副总(zong)经(jing)理薛忠新告诉记者,“比(bi)如(ru)‘1+9’总(zong)控分控自动化系(xi)统,就是(shi)1个(ge)调度总(zong)控中心(xin)加(jia)9个(ge)独(du)立(li)分控中心(xin),涵盖(gai)矿井主运(yun)输、供(gong)电供(gong)排水、水处理、安全监测(ce)、洗选(xuan)、销(xiao)售等(deng),实现了(le)主要生(sheng)产(chan)系(xi)统的远程集控。系(xi)统运(yun)行效果比(bi)较好,直到现在我们(men)还在用。”

“总控(kong)(kong)全监控(kong)(kong)、分控(kong)(kong)管操(cao)作、现场(chang)保运行。”除(chu)了(le)受益明显的总控(kong)(kong)分控(kong)(kong)自动化系统(tong)外,一(yi)体(ti)化网络(luo)传输平(ping)台、私有云数据中心、经营管理(li)一(yi)体(ti)化智(zhi)能管控(kong)(kong)平(ping)台等系统(tong),不仅改变了(le)张(zhang)家(jia)峁公司职工的办公习惯,还促(cu)使公司踏(ta)上(shang)了(le)全面(mian)建设(she)智(zhi)能化之(zhi)路。

“在大家还不知道(dao)矿(kuang)井‘一张(zhang)(zhang)图(tu)(tu)(tu)’概念的(de)时候,我们就已经开始(shi)探(tan)索怎(zen)么做了。2016年底,我们做出了‘一张(zhang)(zhang)图(tu)(tu)(tu)’,把矿(kuang)井资源、生产状况(kuang)、安全监测等信息(xi)集中(zhong)(zhong)起来,真(zhen)正实现了统一管理。”薛(xue)忠新(xin)说。其中(zhong)(zhong),三(san)维剖切(qie)和多(duo)地层、多(duo)勘探(tan)线同时剖切(qie)绘制剖面图(tu)(tu)(tu)的(de)功(gong)能,已经达到了行业领先水平。

2019年(nian)至今(jin),被张家峁(mao)人(ren)称为(wei)“第三次创(chuang)业”。早在2018年(nian),张家峁(mao)公(gong)司便开始向智慧煤(mei)矿(kuang)奋进:与中国(guo)工程院(yuan)院(yuan)士王国(guo)法团队(dui)合作,做(zuo)好顶层设计;对现(xian)有监(jian)测监(jian)控(kong)系统(tong)进行改造,网(wang)络传输、地(di)理(li)信(xin)息、原煤(mei)运输等(deng)辅助系统(tong)全面升级;应用(yong)无(wu)人(ren)驾(jia)驶、5G等(deng)先进技术,启动云计算大数据基础平台(tai)建设等(deng)。

“这次改(gai)造的核(he)心转移了,我们要从总体(ti)构(gou)架(jia)上去改(gai)变,重塑煤(mei)矿底(di)层逻(luo)辑,把管(guan)理融入信息系(xi)统里,把数据标(biao)准做(zuo)出(chu)来,证明(ming)智能化模(mo)式的可行性(xing)。”薛忠新说。

2020年4月底接任张(zhang)家(jia)峁公司(si)党委书记、董(dong)事长的张(zhang)建(jian)安认为,边(bian)生产边(bian)改造(zao)的矿(kuang)井要处理好效率(lv)与(yu)安全的关系(xi),认真对待智(zhi)能(neng)化建(jian)设工作,使“技术智(zhi)能(neng)”升级(ji)为“文(wen)化智(zhi)能(neng)”。

在机(ji)电技(ji)术部下设(she)智(zhi)能化办公室、生产效率与工资绩效挂钩、分(fen)类分(fen)级(ji)开展智(zhi)能化培训、园区建成(cheng)可容(rong)纳多(duo)辆私家(jia)车的(de)立体(ti)车库……张(zhang)家(jia)峁公司智(zhi)能化建设(she)正走向实体(ti)化和规(gui)范化。

“经过(guo)3年(nian)时间,张家(jia)(jia)峁公(gong)司该有的系(xi)统(tong)都有了,接下来就(jiu)要(yao)解决设备软件之间的衔接与融(rong)合等(deng)现(xian)实问(wen)题。”张建安说,“张家(jia)(jia)峁公(gong)司作(zuo)为(wei)试验田,目(mu)的是要(yao)形成标(biao)准或(huo)规范,为(wei)行业(ye)作(zuo)出一点贡献。”

从(cong)矿井智能(neng)到(dao)矿区智慧

下井前,记者来到(dao)张家峁(mao)公(gong)司调(diao)度指(zhi)挥中(zhong)心。该(gai)中(zhong)心副(fu)主任白玉(yu)军告(gao)诉记者,目前该(gai)公(gong)司已建(jian)成1个(ge)5G+应用的厚煤(mei)层、2个(ge)中(zhong)厚煤(mei)层和1个(ge)薄煤(mei)层智(zhi)能化综采工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)面(mian)。其中(zhong),15211、14211智(zhi)能化综采工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)面(mian)设备完成安装,正在调(diao)试。记者从监控(kong)屏幕上看(kan)到(dao),采煤(mei)机(ji)、转载(zai)机(ji)、皮带运(yun)输机(ji)等正在流(liu)畅运(yun)行。

记(ji)(ji)者跟(gen)随综(zong)采二队党支部书记(ji)(ji)张(zhang)力(li)下了井(jing)。2014年从(cong)西(xi)安科(ke)技大(da)学毕业后,张(zhang)力(li)来到张(zhang)家(jia)峁公司(si)。他告诉记(ji)(ji)者,那时的(de)井(jing)下“跟(gen)现在的(de)条(tiao)件差(cha)不多”,但设备的(de)标(biao)准化和(he)精细化管理越来越扎(zha)实了。比如,码放(fang)整齐(qi)的(de)小(xiao)工具和(he)走向标(biao)识清晰的(de)电缆线。 

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张家峁矿业公司井下走向标识清晰的电缆线

“‘峁’是小山包,我们是在(zai)山上(shang)采煤。咱们现在(zai)是绕着山心往上(shang)爬,一会儿就到(dao)15211工作面了(le)。”张(zhang)力边说边停(ting)住车(che),给(ji)正在(zai)升井的车(che)让了(le)道。

井下的控制台,不(bu)仅控制着(zhe)采煤机和液压支架等(deng)主要设(she)备,而且(qie)监控着(zhe)矿压、矿井水等(deng)数据。“你(ni)看这个(ge)小黄点(dian)就(jiu)是采煤机,现(xian)在(zai)(zai)它在(zai)(zai)第15架位置(zhi)。下面(mian)绿(lv)色的这条(tiao)就(jiu)是它的推移(yi)线(xian),支架工况(kuang)的状态(tai)都能看得到。整(zheng)个(ge)工作(zuo)面(mian)设(she)备的操作(zuo),在(zai)(zai)这儿就(jiu)能实现(xian)。”张力说。

此时的工作(zuo)面(mian)正(zheng)处(chu)于检修状(zhuang)态,等待着下一波矿工的到来。“我们采煤班(ban)(ban)从今年2月开(kai)始(shi)取消夜班(ban)(ban),掘进班(ban)(ban)那边(bian)也改(gai)成二六(liu)制了,1个班(ban)(ban)是6个小时。”张力说。

掘进(jin)(jin)效率低是(shi)煤炭行业智能化(hua)建设的短板。如今,张(zhang)家(jia)峁公司(si)(si)的掘进(jin)(jin)工作(zuo)面,应用(yong)(yong)了(le)(le)掘锚(mao)一(yi)体机(ji),利用(yong)(yong)数字化(hua)监控(kong)系统,实现了(le)(le)远程多机(ji)协(xie)同(tong)、人机(ji)协(xie)同(tong),解决了(le)(le)整体工况参数监测、机(ji)身自主定位导航(hang)等(deng)问(wen)题。目前,张(zhang)家(jia)峁公司(si)(si)实现了(le)(le)单班最高进(jin)(jin)尺(chi)65米(mi),在15212胶运顺槽实际月(yue)进(jin)(jin)尺(chi)达到2702米(mi)。

智能化原煤(mei)(mei)运输系统(tong)、全(quan)矿(kuang)(kuang)井智能通(tong)风管控系统(tong)、矿(kuang)(kuang)井水(shui)资源智能管理系统(tong)的(de)建成,带(dai)动(dong)了辅助系统(tong)的(de)全(quan)面智能;回(hui)风巷(xiang)、变电所、胶带(dai)机移动(dong)巡检(jian)仪(yi)的(de)应用(yong),让监控变得更(geng)有效(xiao)率。通(tong)过3D监控、定制化自动(dong)配煤(mei)(mei)、重介(jie)质密度智能控制、煤(mei)(mei)泥(ni)水(shui)自动(dong)加(jia)药压滤,该公司(si)选煤(mei)(mei)厂成了我国煤(mei)(mei)炭洗选领域的(de)示范性(xing)项目。

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张家峁公司销售中心集控操作员通过智能化装车系统进行远程装车操作

“以前,全矿井23个通风点(dian)得靠人工(gong)测(ce)数据,井下几(ji)十公里要全部走(zou)完,好几(ji)天才(cai)能(neng)测(ce)出(chu)来(lai),之(zhi)后再出(chu)报表(biao)进行分析。现在,我们两三分钟就测(ce)完了,同时数据都(dou)到系统(tong)里了,我们随时可以调用分析。”薛忠新(xin)说。

如今(jin),张家峁公司(si)井(jing)上井(jing)下23个机(ji)房硐室、66个操作岗位实现了(le)“有人巡检、无人值守(shou)”。截至2021年(nian)(nian)3月底,该公司(si)已实现连续(xu)安全生(sheng)(sheng)产超4300天。光(guang)是选煤厂的自动化改(gai)造,每年(nian)(nian)产生(sheng)(sheng)的经(jing)济效益就接(jie)近1200万元。

“我2014年刚来的时候(hou),这里没有(you)文体中心(xin),没有(you)智慧中心(xin),没有(you)立体车库(ku),没有(you)单(dan)身公(gong)寓,只有(you)一个村儿。如今,这些都有(you)了。”张(zhang)力笑(xiao)着说。

戴(dai)上(shang)VR眼(yan)镜,职(zhi)工可以走进纪(ji)念馆,身(shen)临其境地(di)学(xue)党史;利用综(zong)合管(guan)控(kong)平(ping)台(tai)(tai),职(zhi)工可以查看销售数据,在手机(ji)上(shang)办公;通过(guo)“煤亮子”数字平(ping)台(tai)(tai),职(zhi)工可以采(cai)购(gou)矿用设(she)备(bei)配件,购(gou)买外包服务;利用创(chuang)客中心,职(zhi)工可以实(shi)地(di)集中讨论,解(jie)决(jue)实(shi)际难题。

张(zhang)家峁公(gong)司井下经常跑着一辆无(wu)人驾驶(shi)(shi)试验车(che)(che)。去年试验阶段,这辆车(che)(che)自(zi)主行驶(shi)(shi)到(dao)(dao)乘车(che)(che)点(dian)与装(zhuang)载点(dian)后,自(zi)动(dong)停车(che)(che);等人和物料(liao)上车(che)(che)后,再自(zi)动(dong)驾驶(shi)(shi)到(dao)(dao)井下巷(xiang)道,并(bing)自(zi)主返航到(dao)(dao)地面(mian)。今年,他(ta)们(men)准备让车(che)(che)辆自(zi)动(dong)把物料(liao)装(zhuang)好(hao),再到(dao)(dao)工作面(mian)卸载,真正实现无(wu)人驾驶(shi)(shi)。

张家(jia)峁公司(si)正在形(xing)成智(zhi)慧煤矿标准化技术架(jia)构:基于一套标准体系(xi),构建(jian)一张全面感知网络(luo),建(jian)设一条高速数(shu)据传(chuan)输通(tong)道,形(xing)成一个(ge)大数(shu)据应用(yong)中心,开发一个(ge)业(ye)务云(yun)服(fu)务平台。目(mu)前,张家(jia)峁公司(si)92个(ge)在用(yong)系(xi)统正在集成和优化,推动(dong)各子系(xi)统功能(neng)的(de)对(dui)接和调试。

按照张家(jia)峁公司(si)(si)矿井巨系统相关建(jian)设(she)项目的(de)设(she)想,未来的(de)智(zhi)慧煤矿将打(da)破(po)时空(kong)限制(zhi),技(ji)术(shu)深(shen)度融合(he),数据高度利(li)用,管理平台化、功能集中(zhong)化,用更(geng)少的(de)人干更(geng)多的(de)活(huo)。即将建(jian)成的(de)智(zhi)慧中(zhong)心(xin)大(da)楼,标志着张家(jia)峁公司(si)(si)正(zheng)在朝这个方向(xiang)努力。 

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职工在智能灯柜前通过虹膜扫描领取矿灯

从规范行为到改变(bian)认知

智能化建设工作机(ji)制是(shi)在摸索中逐渐形成的。对于乐鱼真人来说,确定各矿(kuang)区建设特色和(he)推进工作进度是(shi)关键。

“我(wo)们要(yao)(yao)(yao)做行业标(biao)杆,就(jiu)(jiu)要(yao)(yao)(yao)走在前面(mian),相应(ying)的工(gong)作就(jiu)(jiu)要(yao)(yao)(yao)提前做。我(wo)们每周都要(yao)(yao)(yao)到(dao)各个矿(kuang)区检查,每月召开推进会(hui),每季度进行考核,从整体上强化(hua)执行。”习(xi)晓表示。

参考乐鱼真人的(de)推进模式(shi),张(zhang)家峁公司设置了(le)同样的(de)机构(gou),统(tong)一认知和强调实效。

“我们要想明白(bai)做(zuo)这个事是为了什么,内生(sheng)动力(li)是为了矿工工作的安全(quan)和(he)体面。技(ji)术(shu)不(bu)能是花架子,要能在(zai)煤矿用上。”张家峁(mao)公司智慧化办公室(shi)主(zhu)任范生(sheng)军说。

如(ru)今,智能(neng)化建设面(mian)临一些细节难题。比如(ru),国(guo)产(chan)采煤机(ji)、电液(ye)控等装(zhuang)备(bei)故(gu)障率较高(gao),自动(dong)跟机(ji)拉架不能(neng)一次(ci)到位(wei),惯性导航、雷达等精(jing)确度不高(gao);多数掘进技(ji)术(shu)和(he)装(zhuang)备(bei)无法实现掘进同步,井(jing)下泛在感(gan)知网(wang)络、人(ren)员及车辆精(jing)确定(ding)位(wei)、采掘工(gong)作面(mian)高(gao)精(jing)度三维地质模型绘制、矿井(jing)灾害探查等方(fang)面(mian)尚(shang)处于起步阶段;复合型技(ji)术(shu)人(ren)才严重(zhong)缺乏(fa)等。

“现(xian)在,智慧煤(mei)矿建(jian)设的(de)一(yi)个(ge)核心问题就(jiu)是,多(duo)源异构(gou)数据(ju)如何进行深度融合,比如通(tong)风、供电供排水、机电等系统之间都是相互独立的(de),而且数据(ju)接(jie)口和协议标准都不一(yi)样,这就(jiu)浪费了(le)很多(duo)数据(ju)的(de)价值(zhi)。”

关(guan)(guan)于数(shu)据(ju)价值(zhi)的(de)讨论,乐鱼真人分管机(ji)电智(zhi)能化的(de)副总经理牛虎(hu)明有同样感(gan)受(shou)。“数(shu)据(ju)是跨界(jie)的(de),如何自动抓取(qu)是关(guan)(guan)键(jian)。提取(qu)出来要能按(an)照标准去建设,给智(zhi)能化做(zuo)决策。今(jin)年,我们在做(zuo)智(zhi)慧矿(kuang)区的(de)方案,简(jian)单说(shuo)就是打(da)通数(shu)据(ju)界(jie)限(xian),统(tong)一(yi)数(shu)据(ju)接口(kou),扩(kuo)展数(shu)据(ju)来源。”牛虎(hu)明说(shuo)。

“未来的(de)智能化就是谁(shei)的(de)数据资(zi)产越(yue)多,谁(shei)就越(yue)能出标(biao)准。”牛(niu)虎(hu)明向记者介(jie)绍(shao),去(qu)年12月,他们与(yu)中国煤炭科工(gong)(gong)集团合作(zuo)的(de)综采(cai)设(she)(she)备(bei)配(pei)套(tao)标(biao)准化项目,内容包(bao)括煤层地质赋存条件、工(gong)(gong)作(zuo)面设(she)(she)备(bei)选(xuan)型(xing)规范、综采(cai)装备(bei)系列化选(xuan)型(xing)设(she)(she)计等(deng),为所(suo)属矿区(qu)提(ti)供(gong)了依据。

“很多系(xi)统上(shang)了之后,矿工不会操(cao)作也没意义,必须打通应用的‘最后一(yi)公(gong)里’。”薛(xue)忠(zhong)新表示。

为提高(gao)人员素质,乐鱼真人开展了新一(yi)代信息技术暨智能(neng)(neng)化(hua)矿(kuang)区建(jian)设专(zhuan)题培训。他们从(cong)2020年(nian)7月开始(shi),计划用(yong)2年(nian)时间,围绕(rao)该公(gong)司《智能(neng)(neng)化(hua)矿(kuang)井建(jian)设实施方案》,分(fen)层(ceng)、分(fen)专(zhuan)业、分(fen)批次地(di)开展培训,提升(sheng)中(zhong)高(gao)层(ceng)管理人员的(de)认识和管理能(neng)(neng)力(li)、技术人员的(de)应用(yong)和创新能(neng)(neng)力(li)、操作人员使用(yong)和维护设备的(de)能(neng)(neng)力(li)。

“智能化建设是‘一(yi)把手’工(gong)程。”为提高专业(ye)水(shui)平,牛虎(hu)明去年考取(qu)了(le)(le)辽(liao)宁工(gong)程技术(shu)大学相关专业(ye)的(de)全(quan)日制硕士(shi)研究生,“‘大脑’建立起来了(le)(le),‘四肢’也(ye)要(yao)发达,所以必须与时俱进,多(duo)学习、多(duo)实践。”(王世雅 郑钦月)