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        中國礦業報:做大采高智能化開采的領跑者
        發布時間:2020-11-21     作者:焦亮 吳升林 王玉    瀏覽量:1676    分享到:

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        做大采高智能化開采的領跑者

        ——紅柳林礦業公司大采高智能化綜采工作面建設紀實

         

        走進紅柳林礦業公司的地面“太空艙”控制室,2名西裝革履的工作人員在監視大屏前按下“一鍵啟動”按鈕,綜采工作面膠運順槽皮帶監控畫面中的煤流就開始滾滾流淌。

        在智慧化礦山建設的背景下,紅柳林礦業公司在智能化綜采工作面的探索與實踐已達9年之久。

        高起點打造智能化礦井

        2011年,紅柳林礦業公司依托國家戰略性新興產業發展規劃,與天地科技股份有限公司合作“煤炭綜采成套裝備智能系統”,并于2012年在15205綜采工作面建成了全國第一個7米大采高智能化綜采工作面,先后榮獲國家科學技術進步獎二等獎、中國煤炭工業科學技術獎特等獎、中國煤炭工業協會科技成果一等獎,取得了發明專利5項,實用新型專利10項,形成了2項國家標準和2項行業標準。

        2014年,大采高智能化綜采工作面持續完善,實現了煤機、支架等單機自動化,機頭機尾超前支架已全面應用。該公司在大采高綜采工作面的智能化嘗試成果,獲得同行業高度評價,并因此成為“全國煤炭行業‘兩化’深度融合型智能礦山現場會”的主會場之一。

        2015年,該公司成立了智能化管理中心,實現了控制臺遠程控制三機、泵站、采煤機,開始了程序割煤、超前支架遙控技術應用等探索嘗試。2016年,25207大采高智能化綜采工作面建成投用,實現了超前支架遙控推移、設備列車遙控拉移,采煤機由早期記憶方式自動化采煤,升級為智能化程序割煤,智能化采煤率達到30%。

        2018年,該公司不斷在實踐中改進,將智能化采煤率提升到68%。2019年,該公司智能化技術團隊破解了大采高工作面割三角煤的難題,實現了工作面視頻隨著煤機運行軌跡位置進行實時切換。隨著對智能化綜采工作面建設經驗的不斷積累,關鍵技術的不斷突破,智能化綜采工作面系統架構的不斷完善,智能化采煤率最高能達到97.7%。

        在探索中砥礪前行

        2020年,紅柳林礦業公司已經實現了煤機根據運輸機實時運行負荷情況的智能協同生產和采煤機的精準定位,解決了大采高智能化工作面煤機運行過程中,煤機速度與護幫動作不匹配時,逐架收護幫速度慢、成組一次性收護幫煤墻片幫的安全隱患,減少了運輸機斷鏈事故的發生,進一步增強了系統可靠性。

        在多年來的持續改進過程中,該公司目前礦井三個綜采工作面全部實現了常態化、全作業循環的智能化采煤,技術路線覆蓋了3米至6.3米不同采高、不同設備型號、不同生產條件下的智能化綜采工作面。工作面所有設備實現智能化控制,膠運順槽遠程啟停,地面一鍵啟停。通過高速網絡和高清視頻的支持,在現有綜采工作面結合以太網基礎上建立統一通訊協議平臺,實現設備數據高速上傳和控制信號實時下達,控制延時不超過200毫秒。

        該公司首創了采煤機記憶截割、液壓支架自動跟機及人機交互界面友好的順槽可視化遠程遙控技術,研制了采煤機與液壓支架安全防碰撞裝置,獨創了將角度、接近、行程、壓力、激光測距儀等多種傳感器用于工作面圍巖檢測,實現采煤機、液壓支架、刮板輸送機三機自適應、自保護、聯合協同作業技術,發明了以工作面工業以太環網為平臺的具有分析處理功能的環境及裝備智能感知系統等技術,實現了“少人則安,減人提效”的目標,采煤工人在地面集控室就能實現采煤作業。

        持續改進力爭跑在前列

        目前,紅柳林礦業公司已建成9個智能化綜采工作面,工作面智能化采煤率高達97.7%,單面日產高達3.5萬噸。單個工作面單班生產人數由14人降至最低5人,降低了員工勞動強度,改善了作業環境,提高了效率,保障了安全生產。

        在持續不斷的努力中,該公司在智能化綜采工作面建設過程中取得了6個方面的27項技術成果。通過智能化綜采工作面常態化生產,礦井工作面平均推進速度達到8m/min,三個智能化綜采工作面自動化平均生產率達到90.79%,回采工效提高80%。該公司通過技術攻關,將工作面移變智能控制功能加入智能化工作面供電狀態監視模塊,實現了對順槽供電系統的監視及遠程控制功能,有效降低了現場工人勞動強度,同時提升了設備安全管控水平。通過技術改進,實現了支架自動跟機噴霧、收打護幫板、移架、推溜,簡化了工序。通過優化生產工藝,合并了馬蹄爾司機、控制臺司機、泵站工“三崗合一”,減少了2名崗位工。通過智能化綜合作業,實現了智能化減人,生產班富余人員可機動調崗,采用“三班兩運轉”的勞動組織模式,確保了更加人性化的輪休模式。

        對于“十四五”期間如何實現高質量發展,紅柳林礦業公司黨委書記、董事長張宏認為,紅柳林將緊抓新一輪科技革命和產業變革機遇,以打造“行業第一、世界一流”現代煤炭企業為目標,以建設安全、綠色、高效的智能協同礦井為抓手,建立生產集約化、技術現代化、隊伍職業化等“十化”為特征的新型煤礦生產模式,加強5G、物聯網、數據中心、云計算、大數據平臺等基礎設施的建設,構建各系統內的全面互聯互通,實現數據全融合,進而實現狀態全可視,業務全可管,事件全可控,最終實現真正無人化綜采工作面,為陜煤集團創建世界一流企業貢獻紅柳林智慧和力量。(焦亮 吳升林 王玉)

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