立足新階段 實現新突破全力打造國家首批智能化示范建設煤礦

▊文/徐長厚

基本情況

◆ 鮑店煤礦井田面積37平方公里，核定生產能力為600萬噸/年，屬低瓦斯、水文地質類型中等、沖擊地壓礦井。

煤礦智能化是煤炭工業高質量發展的核心技術支撐，對實現煤礦減人增安提效、促進低碳轉型具有重要意義。山東能源集團兗礦能源鮑店煤礦錨定安全、綠色、智能、高效“四型礦井”建設方向，緊緊依托山東能源、兗礦能源先進管理技術和雄厚裝備資源優勢，堅持管理、裝備、系統、素質“四個并重”，推廣應用工業互聯網、云計算、大數據、人工智能等先進技術，深入實施自動化、信息化、智能化升級改造，相繼開展采煤、掘進、機電、輔助運輸等11個智能化子系統建設，并實現常態化穩定運行，礦井智能化建設水平大幅躍升，安全保障能力顯著增強。2022年，鮑店煤礦被中國煤炭工業協會評為“煤炭行業標桿煤礦”、全國煤炭工業“雙十佳煤礦”；2023年2月18日，順利通過國家首批智能化示范煤礦驗收。

堅持管理提升，強化制度保障，夯實智能化建設基礎

智能化建設是事關礦井發展全局性、戰略性、基礎性的一項系統工程。鮑店煤礦通過采取健全機制、強化保障、嚴格獎懲等一系列牽引性、針對性舉措，全力保障礦井智能化建設順利推進。

加強組織領導，壓實主體責任。組建“1+1+10”智能化建設團隊，成立以礦長為組長，專業分管領導為副組長的智能化工作領導小組；選取采煤、掘進、機電等專業精干技術人員，組建智能化建設工作專班；設立信息化、智能采煤、智能掘進等10個專業工作組，組織開展智能化項目的計劃編制、設備選型、標準制定等工作，定期調度分析智能化建設進展情況，協調解決存在的問題，確保智能化建設高效率推進。

加強制度建設，高效組織推進。結合礦井實際，構建“四個一”工作推進機制，即建立一套規范嚴密、科學合理的制度體系，堅持“每周一檢查，半月一考核，每月一通報”。研究制定《智能化建設項目月度分解表》《智能化系統常態運行驗收考核辦法》等管理制度，提高礦井智能化建設制度化、規范化水平；設立智能化專項獎勵資金，對智能化功能運行情況進行考核獎懲，充分激發和調動各專業深化智能化建設的積極性和主動性。

加強安全管理，嚴抓隱患治理。堅持“兩手抓、兩手硬、兩促進”，始終把消除重大事故隱患作為順利通過智能化驗收的首要前提條件，以開展各類安全檢查、整治行動等為契機，重點加強《安全生產法》《煤礦重大事故隱患判定標準》等法規政策的再學習、再宣傳、再貫徹，定期組織安全隱患大排查大整治、“求實”檢查、“雙防”安全大檢查等活動，嚴抓整改整治和閉環管理，為智能化建設提供安全穩定良好條件。

堅持裝備升級，強化基礎保障，發揮智能化建設優勢

推進智能化建設是加快煤炭生產方式根本性變革、實現“無人則安、少人則安”的主要途徑。鮑店煤礦堅持以“重裝備、高可靠、用人少”為方向，持續強化科技創新，加大裝備投入力度，切實改善作業環境，提高安全系數。

信息平臺實現“互聯互通”。研究制定“萬兆環網+Wi-Fi6+5G”網絡架構實施方案，將千兆主干、百兆分支、十兆無線架構升級為萬兆主干、千兆分支、千兆無線架構，安裝16臺萬兆環網交換機，裝備使用山東能源北斗天地公司自主研發的全球首套礦用高可靠5G專網系統，井下采掘頭面、主要運輸大巷等重要地點安裝46臺5G基站和Wi-Fi6基站，實現了礦井網絡全覆蓋，傳輸時延由秒級降至毫秒級。扎實開展系統融合、數據共享研究與運用，建成集智能控制、調度指揮、監測監控于一體的綜合管控平臺，在統一場景下對采煤、掘進、機電、輔助運輸、通風等主要生產環節，以及安全監測、人員定位等安全生產信息進行展示與實時管理，實現了多系統、全方位的交互共享、預測預警、決策支持和協同聯動，解決了各子系統存在的信息孤島、業務鴻溝等難點。

采煤生產實現“減人提效”。加大采煤裝備投入力度，優化設備配套，實施裝備升級，液壓支架工作阻力由7200kN提升到12000kN，采煤機裝機功率由940kW提升到1860kW，兩順槽支護方式由順槽支架、單體液壓支柱支護方式變更為“順槽支架+單元支架”相結合的支護方式，生產保障能力大幅提升。開展電液控及傳感器、智能遠程供液、自動跟機移架、采煤機記憶截割、自動割三角煤、時序自動放煤、人員接近保護“七大關鍵技術”研究與應用，通過修正參數、優化工藝，確定支架各功能動作時序、電液控制邏輯順序，實現液壓支架精準定位、自動跟機移架等功能，在全國煤礦智能化建設現場推進會上，全面展示了智能化綜放工作面的建設成效。先后建成7302、7304、83上03、5316、83上04智能化工作面，采煤機記憶截割率、液壓支架自動跟機率均達93%以上，每班正常生產作業人員由14人降至7人。

掘進工藝實現“自動記憶截割”。針對煤流運輸系統無法實現集中控制、帶式輸送機機尾延伸無法實現與迎頭支護平行作業等問題，投入使用KTC150控制主機及攝像儀、邁步自移機尾，實現1名崗位工對多部運輸設備的連鎖操控和迎頭支護與機尾延伸平行作業，提升了掘進效率。以膠輪車副巷智能化掘進工作面為試點，投入使用EBZ220S智能化掘進機、智能雙臂鉆車等設備，應用縱向截割工藝，循環次數由2循環調整至6循環，實現了多循環、一次成型高質量全自動記憶截割。目前，正在開展掘進機遠程操控截割試驗，采取“長壓短抽”控塵工藝，運用紅外寬光譜雙光攝像儀低能見度環境監控技術，配合全站儀與慣性導航通信精確定位，實況展示高粉塵環境下的迎頭監控畫面，為實現掘進機遠程遙控截割進行了有益嘗試和探索。

堅持系統優化，強化技術保障，提升智能化建設水平

煤礦智能化建設是貫徹落實習近平總書記提出的“四個革命、一個合作”能源安全新戰略的具體實踐。鮑店煤礦緊緊圍繞各智能化系統，加強環節優化、項目攻關，推動智能技術與煤礦各系統深度融合。

優化智能機電系統。升級改造井上下變電所，35kV變電所選用西門子全電動高壓開關柜，井下中央變電所采用MSS高壓開關柜，實時采集斷路器觸頭溫度、柜內溫濕度、煙霧等數據，實現對設備運行狀態的動態監測。應用國內最先進的PCS9000電力調度系統，運用同步采樣、智能傳感等先進技術，實現了井上下主配電設施的遠程監控、運行參數動態監測、故障智能分析診斷等功能。采用GOOSE共網聯絡閉鎖技術，實現“地面+井下”高壓供電系統防越級跳閘、全線速動等功能，達到煤炭行業領先水平。融合礦井提升、壓風、通風、排水、供電及主膠帶運輸系統，建成集四大運轉系統和主膠帶運輸系統于一體的機電集控平臺，地面及井下33處機電崗點全部實現了“遠程控制、無人值守”。

優化智能輔運系統。改造膠輪車、單軌吊、電瓶車信號傳輸和監測監控設備，完善智能機車監控系統，建成集調度指揮、監控預警于一體的輔助運輸智能化管理平臺，實現了精準調度、實時查詢、異常報警等功能。深入實施輔助運輸系統改造，升級傳統運輸方式，運用單軌吊機車無人駕駛技術，敷設單軌吊軌道線路23000米，新施工巷道3700米，改造老巷道3800米，建成七、八采區膠輪車運輸系統，累計優化52個輔助運輸環節，形成“物料運輸連續化、人員運送快速化”的安全連續高效運輸新模式。完善“快速化”人員運送系統，投入使用8輛WC19R型人員運送無軌膠輪車，職工入井至作業地點由原來的70分鐘縮短到30分鐘，建成“半小時”工作圈。

優化智能洗選系統。深入實施粗煤泥分選系統、煤泥水兩段濃縮系統改造，投入使用TCS粗煤泥分選機、沉降過濾式離心脫水機、高壓壓濾機等設備，精煤產率提高了1.5%、煤泥產率降低了3%。集成重介、浮選、濃縮、壓濾、裝車、集控、視頻、停送電8個主要系統智能控制模塊，依托集控系統及各類傳感器，動態收集生產數據和關鍵環節的視頻影像，實現生產過程由“經驗調整”到“數據回控”、人員由“定點盯崗”到“動態巡檢”的轉變，洗選作業人員降至200人以下。其中，智能重介系統可自動調控分選密度，重介精煤合格率、質量穩定率分別達100%和90%；浮選系統可實時調節加藥量和藥劑配比，精煤產率提高了0.5%。

標桿價值點

★ 智能化建設 ★

◆ 部署全球首套礦用高可靠性5G專網系統，探索形成5G+采煤、5G+掘進、5G+輔助運輸、5G+機電管理等應用場景，積累了大量可推廣借鑒的經驗做法。“綜放工作面智能開采常態化運行研究與應用”科技成果被中國煤炭工業協會鑒定為國際領先水平。

堅持素質提升，強化人才保障，打造智能化建設團隊

專業人才匱乏是制約智能化發展的重要因素。鮑店煤礦通過采取“培引結合”“將智能化建設納入安全培訓考核”等方式，加強人才隊伍建設，加大培訓力度，提升智能化建設人才隊伍技術水平和業務能力，為智能化建設提供了強大的人才支撐。

提高理論知識水平。采取“請進來+走出去”的方式，定期開展采、掘、機、運等專業的智能化知識培訓，制定《智能化專業培訓計劃表》，邀請專業人員來礦授課，安排骨干技術人員赴廠家學習，全面加強智能化、自動化等理論知識的培訓，累計開展各類培訓100余場次、1500余人次。

提高設備操作技能。依托“大眾創新、全員創效”基地，先后成立“智能化生產”創新工作室和智能化生產體驗中心，以“四個培訓”“大師講堂”等為載體，分層級抓好“分管領導、專業副總、基層區隊長、生產骨干”的智能化實操培訓，各級管理人員解決現場實際問題和設備操作能力得到顯著提升。

提高自主檢修能力。明確各專業智能化系統分管負責人、包保人員和巡檢周期，建立智能化設備檢修維護臺賬，詳細記錄設備維護、配件更換、損壞原因等情況，及時解決智能化設備存在的共性和個性問題。精心挑選業務技術骨干，組建智能化系統兼職運行維護隊伍，處理現場制約難點和實際問題，確保設備運維工作逐步脫離廠家現場技術指導，不斷提高自主檢修能力。