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——走進同煤集團塔山煤礦特厚煤層綜采工作面

发布时间:2019-07-02 16:17:35 作者:邱美 乔磊 来源:中国煤炭报 点击:

    “各部位巡視人員請注意,現在開啓智能化采煤遠程操控模式。”在山西大同煤礦集團塔山煤礦調度指揮中心,操控人員通過4G可視通信設備發出指令。

    沒過幾秒,塔山煤礦調度指揮中心的通信設備終端就發出嘀嘀聲,並傳來聲音:“外圍設備確認完畢,可以進行遠程操控”“采煤設備確認完畢,可以進行遠程操控”……隨著各地點巡視人員陸續通過通信設備向指揮中心確認完畢,操控人員輕點鼠標,大屏幕上就顯示出采煤機、運輸機、轉載機等井下綜采設備相繼開始聯動運轉的畫面。

    這是前不久筆者在塔山煤礦看到特厚煤層工作面——8222工作面智能化開采的場景。

    “这个智能化综采工作面是国家‘十三五’资源领域重点研发计划中的重点专项——千万吨级特厚煤层智能化综放开采关键技术研究及示范项目工程,也是同煤集团2019年十项科技攻关项目之一。自今年2月27日正式投入运行以来,其安全、高效、便捷的优势凸显。”塔山煤矿党委书记、董事长马占元说, “开展千万吨级特厚煤层智能化综放开采关键技术研究,不仅可以打造我们矿年产1500万吨特厚煤层智能化综放开采工作面示范工程,而且对解决特厚煤层的开采技术问题起到引领示范作用。”

    據了解,在我國煤炭資源探明儲量中,厚煤層約占總儲量的44%,其産量也占總産量的40%以上,但14米以上的特厚煤層安全高效開采技術卻成爲世界性難題。而塔山煤礦平均煤層厚度在18米左右,最厚可達20米,對煤炭開采來說,無異于打撈“深海沈船”。

    將智能化貫穿生産工作面

    “8222工作面智能化綜放開采成套裝備的選型配套及生産制造、遠距離集中供液、液壓自移式設備列車運行等一系列新裝備、新技術,是由29個高等院校、科研院所、國內外先進的礦山裝備研發和制造廠商共同設計的。通過在線監測、一鍵啓停等,我們礦建立了工作面以自動控制爲主、遠程幹預爲輔的自動化生産模式,達到了無人跟機作業、有人安全巡視、地面遠程操控的目的。”塔山煤礦總經理方志剛說。

    據了解,該項目利用礦井千兆環網系統構建了智能化數據平台和遠程操控平台,完善的視頻系統、語音通信系統以及設備遠程監測監控系統,將井下職工從危險的工作面采場置換到相對安全的智能化工作面集控中心,實現了在智能化工作面集控中心對工作面綜采設備的全過程可視化監測監控,地面調度指揮中心工作人員在大屏幕上就可以監控井下采場的設備作業情況和人員配備情況,實現人員合理化分配和生産數據深度分析利用。

    “這套系統以采煤機記憶截割、液壓支架自動跟機和可視化遠程監控爲基礎,實現在地面調度指揮中心及井下智能化工作面集控中心對綜采設備的智能監測與集中控制,確保工作面智能化運行,實現工作面的連續、安全、高效開采。”方志剛說,“該項目的實施,降低了職工的勞動強度,實現了減人提效,保障了安全生産。”

    控制系統有了“眼睛”和“神經”

    筆者來到塔山煤礦井下400多米深的巷道和工作面,看到隨處布滿了LED燈,井下亮如白晝。

    “這樣的布局既方便職工行走,又能提高攝像儀的清晰度。”該礦智能化綜采隊隊長李瑞金指著支架頂梁上安裝的攝像儀說,“這是我們在井下的‘眼睛’,是我們視頻通信系統重要的組成部分,平均每兩個液壓支架安裝1台攝像儀,整個工作面共安裝了60多台攝像儀。它能夠清晰捕捉設備每一個細微動作,觀察采煤機的運行位置,並及時通過網絡傳輸給‘大腦’,即智能化工作面集控中心。”

    據該礦監控中心主任張慧介紹,每個液壓支架控制器和每台攝像儀都是信息網絡的節點,能自動采集、統計和反饋設備當時運行的數據,通過網絡傳輸至監控中心,然後進行數據分析,得出結論。這一結論用于改善設備生産狀況,增強其可靠性。

    “這些傳感器就像控制系統的‘神經’,通過分析設備的壓力、傾角等數據,實現液壓支架防傾倒、防片幫、防冒落,自動完成工作面跟機作業,精確控制推移油缸,減小工作面推進的誤差。”張慧指著液壓支架上的傳感器對筆者說,“你別看這個傳感器體積小,但它的技術含量可不低。在連續生産過程中,穩定可靠的傳感器保障了我們工作面的安全生産。”

    能掐會算的智能“大腦”

    智能化工作面集控中心是該工作面的“大腦”,每個指令都從這裏發出,操作人員只需坐在智能化工作面集控中心裏便可通過顯示器觀察工作面的情況,及時進行遠程操控。

    據塔山煤礦生産副總經理王磊介紹,采煤設備按照預先設定的牽引速度和參數要求自動割煤,按照示範刀所記錄的工作參數、滾筒高度軌迹進行智能化預算,形成記憶截割模板,在自動截割過程中不斷修正誤差。智能化工作面集控中心還可對采煤機進行遠程實時啓停控制。通過紅外線發射器和接收器,智能化工作面集控中心的操作人員可跟蹤采煤機運行狀態,實時獲取采煤機相關信息。

    “數字化、信息化、自動化和智能化是這個工作面的安全生産核心,將人的視聽感官延伸到工作面,身臨其境監控安全生産。”王磊說,“我們在以太網的基礎上建立了統一的通信協議平台,實現了設備數據高速上傳,控制信息實時下達,控制延時不超過500毫秒。這些系統的運用將井下職工從操作工變成巡檢工。”

    爲了讓智能化綜采設備高效運轉起來,塔山煤礦從全集團各礦選拔了30名學習能力強的大學生,由該礦的業務骨幹牽頭組建了智能化綜采隊伍和“1+N”全方位專業化檢修隊伍,全力加快特厚煤層綜放工作面安全智能保障技術體系的建設。

    “綜采隊原來每班20人,實現智能化開采後,每班不到8人,而且效率提升了50%,減下來的職工主要負責安全巡檢和設備維護工作。”李瑞金說。

    “下一步,我們將繼續努力,力爭建成工作面回收率達到95%以上、混矸率不超過30%的一流智能化綜采工作面。”王磊如是說。