沙漠中的“智慧矿山”
3年时间,不能让沧海变桑田,但是,勤劳肯干的山能淄矿拓荒人,却在沙漠中建成了一座特大型现代化煤矿。2011年4月15日,淄矿人来到毛乌素沙漠边缘,用3年时间,建起了巴彦高勒煤矿,创出了同类矿井建井工期的国内新纪录。
如今,巴彦高勒煤矿立足自身实际,以“向着国内一流矿井迈进”为目标,又深入实施安全、高效、绿色、智慧矿山建设,通过应用新装备、新技术、新管理,提高生产机械化、自动化、信息化和智能化水平。
7月15日,记者来到距淄博一千公里之外,位于内蒙古鄂尔多斯市乌审旗乌兰陶勒盖镇的巴彦高勒煤矿,在矿区内处处体验到了这座大型现代化“智慧矿山”的聪慧与现代。
远程控制:“无人”采煤
虽然正值仲夏,但雨后的鄂尔多斯凉风徐徐。当记者来到巴彦高勒煤矿地面综采工作面智能操控中心时,工作人员正端坐在屏幕前分析各种数据,不时与井下控制中心联络,下达各项指令。屏幕中空无一人的采煤生产现场清晰可见,采煤机飞速旋转,液压支架开合有序,煤流源源不绝。
“获得授权后,工人甚至可以在井上通过系统对工作面液压支架、采煤机等设备进行操作。”巴彦高勒煤矿综采工区技术主管、自动化开采小组组长王际欣介绍,煤矿综采工作面装有全套智能化开采控制系统,已实现液压支架工作面中部跟机自动化和采煤机、液压支架、泵站、运输设备的远程控制和“一键”启停等功能。
建设之初,巴彦高勒煤矿就坚持“国际先进、国内一流”的现代化标准投资建设。今年一季度,淄矿集团又与时俱进提出了“智慧矿山”建设,使巴矿驶上了飞速发展的“快车道”。今年,巴彦高勒煤矿结合实际,瞄准“精准化采集、规范化集成、可视化展现、自动化运行、智能化服务、集约化生产”的目标,确定了年度“深入推进一提双优,加快智慧矿建设”活动建设项目23个,初步构建起了以智能工作面、智能煤流提升运输、智能辅助运输等模式为支撑的自动化、智能化体系。
在巴彦高勒煤矿矿长王根盛看来,如今,智能化高效井下布局,智能煤流运输、智能提升、智能交通等模式,已成为巴矿支撑体系。
前不久,巴彦高勒煤矿还专门建立了由26名成员组成的智能化综采技术研究所,成员来自综采工区、生产技术部、机电管理部、地质测量部等部门。同时聘请了5名中国煤炭科工集团等煤炭行业科研与技术开发顶尖单位的研究员为外聘专家,同步发力进行智能化开采技术攻关。
截至目前,巴彦高勒煤矿先后在7个采煤工作面进行了开采实践,申请了国内发明专利8项,发表省级以上论文5篇,智能化建设在同行业达到了领先水平。
效率更高:5米煤层一次采出
与以往几次下井经历不同,7月16日,记者一行的巴彦高勒煤矿井下之行格外轻松,通过罐笼下井后,便坐车径直前往311305工作面。
在多功能井下交通智能管理系统指挥下,巷道内秩序井然。虽然身处600米深的井下,但宽阔明亮的巷道并没有给人带来丝毫的压抑和紧张。半个小时的车程没有一点儿颠簸,一路之上,煤矿工人并不多见。
到达工作面,通过BK防冲智能控员系统进入人员限定区域,首先看到的便是长达190余米的现代化设备列车。设备列车搭载了一个控制中心和工作需要的所有配件。控制中心的6台防爆电脑和地面集控中心的显示器相连,远程操控及井下设备参数从井下到地面仅需0.15秒,确保了工作面的安全生产。6块液晶显示器清楚地显示着工作面所有支架的压力及状态、采煤机的运行参数、煤壁及支架视频影像。
两名工作人员正在控制中心熟练操作,采煤面美国久益采煤机隆隆作响,5米多高的煤层一次采出,好不壮观。
巴彦高勒煤矿智能化系统应用后,对比传统煤矿开采管理模式也发生了根本转变。以往的液压支架工、采煤机司机、运输机司机等工种的主要职责是对所辖范围内设备的操作和安全监护。“智能化开采技术应用后,工作面综采设备的运行由智能化控制运行和人工现场巡视来完成,在开采的过程中时刻观察设备运行情况,发现问题随时紧急停机,有效降低了员工劳动强度、改善了劳动环境。”巴彦高勒煤矿生产副矿长张忠玉介绍。
对于综采工区采煤机司机孙国庆来说,以前在老区工作,半机械化的装备在开采中越发艰难。工作面肩拉抬扛,不仅采煤机的性能发挥不出来,就连采煤机司机的技术也不能充分展示。现在,智能化装备在大采高工作面的应用,让他的工作就像动动手指、点点按钮这么简单。“在自动化截割过程中,我们采煤机司机只需要巡视工作面顶底板情况,通过遥控器来辅助校正采高,工作比以前来说更安全、更高效。”孙国庆深有感慨地说。
目前,巴彦高勒煤矿共引进使用了3套综采智能化设备系统,年人均采煤效率达到了1万吨以上。
智能操控:职工安全再加锁
煤矿生产,安全最重要。在安全意识提高的同时,加强技术防范则是重中之重。智能防冲、智能控员、智能监测,一项项先进的智能操控系统的建立为安全生产按下了“锁止阀”。
在巴彦高勒煤矿地面调度指挥中心,一场小型的智能操控安全生产演习正在进行。在大屏幕前,指挥员收到指令,井下出现冲击地压“事故”,操作人员马上将“事故”现场锁定到屏幕上,了解“灾情”,下达紧急指令,一场紧张有序的“救援”行动展开……一切都在智能操控中心的操控中。
针对冲击地压防治工作,巴彦高勒煤矿从提升装备水平入手,引进波兰32通道ARAMIS微震监测系统,实现了对覆岩活动的有效监控；引进KJ615应力在线监测系统,重点实时监控大巷及有冲击危险工作面的煤体应力；在回采工作面安装了KJ653支架工作阻力在线监测系统,对工作面矿压进行实时监测。同时,引进YDD16型煤岩动力声电监测仪,具备了煤岩体电磁辐射和声发射监测功能,构建起完善的蓝、黄、红三级冲击地压监测预警体系,为职工安全再添一道“保护锁”。
苜蓿飘香格桑花开,为了却矿嫂心中的牵挂,前不久,巴彦高勒煤矿还邀请了19名矿嫂到矿体验生活,感受智能化开采对矿工带来的安全保障。
经过安全培训后,换上工作服、戴上安全帽、背起自救器……或许是因为心情迫切,矿嫂们的动作看起来比想象得更加老练。坐罐笼、乘车,在距离工作面还有300米的地方。矿嫂们下车步行。
“这是我们的集控中心,就好比人的大脑控制着整个采煤面的设备。这是乳化泵,好比人的心脏供给整个工作面的动力。乳化液就好比人的血液……”王际欣向矿嫂们讲解了整个工作面的设备作用。此外,还将整套设备运转起来向矿嫂们展示整个生产流程。
在参观的过程中,矿嫂王力在明亮的智能集控室内,发现了在调试设备的老公张普。在井下能够看到老公工作的样子,让她既激动又兴奋。“你们井下的设备这么先进和智能,安全肯定有保证。”听着媳妇在耳边的话语,不善言谈的张普露出了笑容。
“煤炭开采产业由于安全、环境等因素的影响,对智能技术与装备的需求尤为迫切。因此,发展以实现无人化开采为目标的智能技术与装备,对我矿和整个行业的发展具有重要意义。”王根盛介绍,今年,还将引进多功能模块辅助运输机器人、110千伏变电站智能巡检机器人、水仓智能清淤机器人和岗前安全体检机器人,实现自动化换人,提高自动化水平和工作效率。