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同煤集團(tuán)塔山煤礦走特厚煤層智能化開采之路

2019-06-19 來源: 中國振動機(jī)械網(wǎng)
“各部位巡視人員請注意,智能化采煤遠(yuǎn)控模式現(xiàn)在開啟。”命令發(fā)布幾秒鐘后,通信設(shè)備傳來嘀嘀聲:“外圍設(shè)備確認(rèn)完畢,可以進(jìn)行遠(yuǎn)程操控”“采煤設(shè)備確認(rèn)完畢,可以進(jìn)行遠(yuǎn)..

“各部位巡視人員請注意,智能化采煤遠(yuǎn)控模式現(xiàn)在開啟。”命令發(fā)布幾秒鐘后,通信設(shè)備傳來嘀嘀聲:“外圍設(shè)備確認(rèn)完畢,可以進(jìn)行遠(yuǎn)程操控”“采煤設(shè)備確認(rèn)完畢,可以進(jìn)行遠(yuǎn)程操控”……只見操控人員輕點(diǎn)鼠標(biāo),井下的采煤機(jī)、運(yùn)輸機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)等綜采設(shè)備相繼聯(lián)動運(yùn)轉(zhuǎn)。沒有飛揚(yáng)的煤塵,沒有機(jī)械的轟鳴,更沒有密集的采礦工人,在監(jiān)控屏幕上各類數(shù)據(jù)的跳動間,滾滾烏金便離開地底,順著皮帶奔向了地面。

這是筆者前不久在同煤集團(tuán)塔山煤礦看到的8222特厚煤層工作面智能化開采的場景。先進(jìn)的理念、新興的技術(shù)、智能化的開采,開啟了同煤集團(tuán)領(lǐng)航煤企能源革命的新時代。

特厚煤層智能化綜采工作面

“同煤集團(tuán)塔山煤礦1500萬噸智能化綜采工作面是國家‘十三五’資源領(lǐng)域重點(diǎn)研發(fā)計劃重點(diǎn)專項‘千萬噸級特厚煤層智能化綜放開采關(guān)鍵技術(shù)研究及示范’項目工程、2019年同煤集團(tuán)十項科技攻關(guān)項目之一。自2月27日正式投入運(yùn)行以來,其安全、高效、便捷的優(yōu)勢十分明顯。”塔山煤礦黨委書記、董事長馬占元說,“開展千萬噸級特厚煤層智能化綜放開采關(guān)鍵技術(shù)研究,打造塔山煤礦年產(chǎn)1500萬噸特厚煤層智能化綜放工作面示范工程,將對解決特厚煤層的開采技術(shù)難題起到引領(lǐng)示范作用。”

攻克特厚煤層開采技術(shù)難題

在我國煤炭資源探明儲量中,厚煤層約占總儲量的44%,厚煤層的產(chǎn)量也占總產(chǎn)量的40%以上,但14米以上的特厚煤層安全高效開采技術(shù)是世界性難題。而塔山礦平均煤層厚度在18米左右,最厚的有20米,開采技術(shù)難度非常大。

作為新中國成立以來煤炭行業(yè)獲得單項支持力度最大的項目之一,“千萬噸級特厚煤層智能化綜放開采關(guān)鍵技術(shù)研究及示范”,被列入“十一五”國家科技支撐重大項目。該項目以“特厚煤層運(yùn)移、冒放理論與自動化放煤機(jī)理研究”等五大課題研究為依托,攻克開采技術(shù)、成套裝備、支護(hù)材料、安全保障四大難關(guān),開創(chuàng)特厚煤層智能化開采的世界紀(jì)錄,獲得2014年度國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎一等獎。馬占元說,塔山礦8222綜放工作面的智能化綜放開采成套裝備,是我國29家高等院校、科研院所、國內(nèi)外先進(jìn)的礦山裝備研發(fā)和制造廠商共同完成整體設(shè)計選型配套及生產(chǎn)制造的世界先進(jìn)裝備。

實(shí)現(xiàn)自動化生產(chǎn)模式

“8222工作面配套的智能化綜放開采成套裝備,廣泛應(yīng)用了遠(yuǎn)距離集中供液、液壓自移式設(shè)備列車等一系列科技含量高、安全系數(shù)高的新技術(shù)、新裝備。通過在線監(jiān)測、一鍵啟停、順序啟停等功能,完全實(shí)現(xiàn)工作面以自動控制為主、遠(yuǎn)程干預(yù)為輔的自動化生產(chǎn)模式,達(dá)到了無人跟機(jī)作業(yè)、有人安全巡視、地面遠(yuǎn)程操控的目標(biāo),使同煤集團(tuán)打造以數(shù)據(jù)決策為導(dǎo)向的全新生產(chǎn)管理模式又向前邁出了堅實(shí)的一步。”塔山煤礦黨委副書記、總經(jīng)理方志剛介紹說。

據(jù)了解,該控制系統(tǒng)以采煤機(jī)記憶截割、液壓支架自動跟機(jī)和可視化遠(yuǎn)程監(jiān)控為基礎(chǔ),實(shí)現(xiàn)了在地面及順槽綜合監(jiān)控中心對綜采設(shè)備的智能監(jiān)測與集中控制,確保了工作面智能化運(yùn)行,達(dá)到了工作面連續(xù)、安全、高效開采。

采煤設(shè)備替代工人進(jìn)行井下開采,降低了工人勞動強(qiáng)度,將其從危險的工作面解放到相對安全的順槽監(jiān)控中心,實(shí)現(xiàn)了減人提效,提升了安全保障能力。塔山煤礦智能化綜采隊隊長李瑞金興奮地說:“綜采隊原來每班20人。實(shí)現(xiàn)智能開采后,每班不到8人即可完成任務(wù),而且工作效率提升了50%。”

靈敏的“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”

讓“大腦”能力發(fā)揮到極致,需要靈敏的“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”。在2公里長、200米寬的采煤工作面上,60多個攝像頭、1500多個傳感器,通過網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)集成管理,實(shí)現(xiàn)了高效快捷指揮,所有設(shè)備都實(shí)現(xiàn)了自動精準(zhǔn)安全控制。

塔山礦智能化綜采隊隊長李瑞金指著安裝在支架頂梁上的攝像儀說:“這是我們在井下的‘眼睛’,是視頻通信系統(tǒng)的重要組成部分。它能夠清晰捕捉設(shè)備每一個細(xì)微的動作,觀察采煤機(jī)的運(yùn)行位置,及時地通過網(wǎng)絡(luò)傳輸給‘大腦’,即監(jiān)控指揮中心。”

“這些就是系統(tǒng)的‘神經(jīng)’,通過壓力、傾角等多種傳感器,實(shí)現(xiàn)液壓支架防傾倒、防片幫、防冒落等,自動完成工作面跟機(jī)作業(yè),精確控制推移油缸,減少了工作面推進(jìn)的誤差。”該礦監(jiān)控中心主任張慧指著支架上的傳感器說,每個支架控制器和攝像儀都是信息網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn),它們自動采集、統(tǒng)計、分析和反饋設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù),通過光纖傳輸至監(jiān)控中心,得出結(jié)果用于改善生產(chǎn)狀況。

智能“大腦”能掐會算

“數(shù)字化、信息化、自動化和智能化,是這個工作面的安全生產(chǎn)核心。”塔山煤礦負(fù)責(zé)生產(chǎn)的副總經(jīng)理王磊說,“項目通過建立工作面實(shí)時工業(yè)以太網(wǎng)與無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋,將各個相關(guān)設(shè)備聯(lián)系在一起,實(shí)現(xiàn)了設(shè)備數(shù)據(jù)高速上傳和控制信息實(shí)時下達(dá),控制延時不超過500毫秒,將人的視聽感官延伸到工作面,身臨其境監(jiān)控安全生產(chǎn)。”

作為“大腦”的監(jiān)控指揮中心,具有智能采集分析信息、智能指揮機(jī)械采煤、智能修正操作等功能。王磊告訴記者,采煤機(jī)不僅能按照預(yù)先設(shè)定的牽引速度和參數(shù)進(jìn)行自動割煤,還可按照示范刀所記錄的工作參數(shù)、滾筒高度軌跡進(jìn)行智能化預(yù)算,形成記憶截割模板,在自動截割過程中不斷修正誤差。

“下一步,我們將繼續(xù)努力,力爭建成工作面回采率95%以上、混矸率不超過30%的行業(yè)一流智能化綜采工作面。”王磊說。


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煤礦 運(yùn)輸機(jī) 智能化綜采

責(zé)任編輯:曉麗
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