智能引领“新基建”
——晋能集团王家岭煤业首个智能化工作面建成投产侧记
智能引领“新基建”
——晋能集团王家岭煤业首个智能化工作面建成投产侧记
图为王家岭煤业地面调度指挥中心。刘孟晨摄
创新决胜未来。为加快提升煤矿智能化水平,推进煤炭产业转型升级高质量发展,我省确定了10座智能煤矿和50个智能综采工作面作为建设试点,晋能集团王家岭煤业综采工作面便是试点之一。目前,王家岭煤业18102智能化工作面已经率先建成投产,通过示范带动煤炭产业质量效益提升。
“跑得慢就会落后”
“现代化矿井必须依靠科技创新,坚持清洁安全高效发展,这样才能在同行业中领先,‘跑得慢’就会落后!”在王家岭煤业党委书记、董事长卢义看来,企业要想不被淘汰,必须有超前的理念、先进的技术和管理。
2019年夏天,卢义在一次外出培训时,学习到了智能化矿井建设最前沿的理论和运用。“从建设智能化综采工作面入手,进而探索建设智能化的矿井。”这个大胆的想法得到了支持。在反复讨论修改具体方案后,11月16日,18102智能化综采工作面开工建设。
听到“智能化”,人们往往认为需要大量的资金投入才能实现,特别是传统工作面在改造过程中的“投入”和“产出”比是一个重要因素。由于18102工作面是全新的一个工作面,地质构造并不算太复杂,尽管选择了国产最领先的设备,在资金投入上并没有明显增加。
“井下由人工控制变成自动控制,真正的投入在调试设备和人员培训方面。”王家岭煤业机电副总经理吴兆法告诉记者。由于时间紧,设备配置较高,为了能尽快投入使用,吴兆法带着机电部的人员几次前往设备生产厂家,现场配合厂家工作人员调试设备,仅仅一个多月的时间,12月25日,井下设备主要大件全部安装就位。新购置的设备配置较高,对操作人员的技术有一定要求,他们利用工作之余的时间,加班加点进行技术培训,保证智能化工作面安全高效投产。
目前工作面已实现地面调度指挥中心和顺槽集控中心一键启停、液压支架自动跟机、采煤机记忆割煤,工作面视频全覆盖,设备运行参数实时监控上传等功能。
“穿着西装去采煤”
7月17日16:40,综采队机电副队长孙光武在井下确认设备安全无误,给地面发出授权信号,地面调度中心工作人员按下一键启停功能键,井下顺槽皮带机、破碎机、转载机、后部运输机、前部运输机、采煤机、支架自动机依次有序启动,18102智能化工作面开始自动采煤。
在王家岭煤业调度中心的监控屏幕上,记者可以清晰地看到井下工作面的运行情况。
“以前我们的梦想就是‘穿着西装去采煤’,让煤黑子变成煤亮子,现在看来,你也可以在地面控制采煤了!”吴兆法笑着对记者说。采煤机实现自动记忆割煤,这恐怕是传统工作面难以想象的先进。目前,采煤机实现了自动割煤并记忆截割修正,无需工作人员操作,只需巡检人员跟机巡视,看采煤机滚筒是否正常运转,特别是地质条件有变化时,可能出现割底太多或割支架前梁的问题,影响煤质,造成机器磨损,需要巡检人员进行人工干预。
“智能化工作面控制系统现代化,科技含量很高,工作量相对小一些,安全也更有保障。”孙光武说道。他原来在传统工作面,每天从早上7点半到下午4点半,需要在井下不停地走,对各个设备进行逐一检查,工作很辛苦,而现在他只需巡视设备运行情况就可以了。
机器代替人工,井下可以减少一半以上的人员。破碎机轴承采用自动注油方式注油,只需1人巡回检查;设备列车液压自动拉移,只需3人……目前井下工作面单班需要7个人,随着设备逐步调试合适,工人操作熟练后,大概3—4个人就可以满足工作需要,这样算下来,公司一年用工费用可以减少800万左右,人工工效提高50%以上。此外,工作面运行用数据说话,改变了以往设备维护靠人员经验出现的判断失误,有针对性的解决问题、处理隐患,有效地减少设备故障发生,安全方面得到极大的提升。
井下运行情况清晰直观并能实时监控掌握,是智能化工作面的另一个显著优势。18102工作面全方位安装了摄像头和照明灯,视频覆盖整个工作面,其中在顺槽皮带机头和顺槽集控中心,工作面机头机尾各设有1台全方位视屏语音摄像头,工作面每4液压支架装配1台摄像头,整个工作面图像清晰,且设备采煤时,视屏自动切换至采煤界面显示,随时了解采煤情况。此外,工作面顶板压力云图实时显示,可以直观了解工作面压力情况。转载破碎机、运输机、采煤机、泵站供电系统等设备运行参数实时监控显示,在地面就能了解井下设备运行情况。
“智能无处不在”
探索矿井智能化发展是一个长期系统的工程,需要不断改进、完善、提升。近年来,王家岭煤业敢于创新,在探索信息化、自动化方面做了一些大胆的尝试。早在2015年,王家岭煤业就实现了供电系统无人值守,只需地面巡检人员察看运行参数情况。
“以前工作面电气设备发生断路,其它系统也会大面积停电,设备无法正常运行,影响安全生产。现在运用的这套防越级跳闸系统,在采区变电所可以进行有效拦截,有效控制影响范围,同时实现了无人值守。”公司机电部副部长李忠华告诉记者。
矿井电网存在的因保护配合性能差,造成保护系统“越级跳闸”的问题,一度时期成为困扰王家岭煤业的技术难题,经过大家的共同努力,提出了智能零时限电流保护技术的新型继电保护配合方法,以及光纤差动保护技术的解决方案,有效地解决了继电保护的越级跳闸问题。系统投入使用后,供电系统无需人员值守,只保留日常检修巡视人员即可。同时具备诸多优势:授权人员可以在地面值班室调整井下变电所配电设备技术参数;可以快速发现故障设备,直击故障点,快速解决问题;明显减少环节送电时间,查明故障原因后,地面直接可以送电等等,可以说既可靠稳定,又方便快捷。
工作人员配置特制人员定位系统,确保生命安全;机尾设计端尾架,解决安全通道畅通;端头架设置挡矸帘,防止矸块进入转载机;液压支架实现自动跟机,具有远程控制功能;供液系统实现自动补液,自动配液……王家岭煤业智能化工作面的“功能”还很多。
本报记者王佳丽 通讯员郭建春
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