寧夏煤業(yè)公司紅柳礦：開啟“智”密碼　會干變“慧”干

　　在寧夏煤業(yè)公司紅柳礦井下綜采工作面，操作人員拿著搭載鴻蒙系統(tǒng)的手持終端走近任何一個液壓支架，終端設(shè)備上就顯示出這個液壓支架的各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息，而且還能在手持終端上遠(yuǎn)程控制每一個液壓支架。

　　紅柳礦信息中心主任李偉說：“這是我們打造的基于5G+礦鴻控制系統(tǒng)深度融合的智能化開采，就像一個微縮的‘萬物互聯(lián)’應(yīng)用場景，統(tǒng)一了綜采工作面各設(shè)備之間的應(yīng)用層數(shù)據(jù)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，增強(qiáng)煤礦機(jī)電設(shè)備間的互聯(lián)互通。”

　　基于5G+礦鴻控制系統(tǒng)只是紅柳礦智能化建設(shè)的一項(xiàng)重要內(nèi)容。此外，還有智能掘錨護(hù)一體機(jī)、立井提升系統(tǒng)的“電梯式”管理、車輛智能調(diào)度管控系統(tǒng)等建設(shè)內(nèi)容。經(jīng)過連續(xù)兩年建設(shè)，今年3月底，紅柳礦順利通過國家首批智能化示范煤礦驗(yàn)收，成為寧夏首批達(dá)到Ⅱ類中級智能化示范煤礦之一。

　　其作始也簡，其將畢也必巨。紅柳礦是水文地質(zhì)條件復(fù)雜的礦井。2021年，國家確定了71家煤礦作為首批智能化示范煤礦建設(shè)單位，紅柳礦成功入選，與此前打下較好的基礎(chǔ)有關(guān)。

　　2015年，我國煤炭市場低迷，紅柳礦面臨巨大的經(jīng)營壓力，受形勢所迫開始探索生產(chǎn)自動化以期降低成本，提升礦井核心競爭力。該礦主管機(jī)電工作的副礦長楊長俊回憶說：“當(dāng)時(shí)紅柳礦僅10條輸煤皮帶，耗電量卻占全礦用電總量的36%，一年更換托輥、支架的材料成本高達(dá)500萬元，節(jié)能降耗潛力巨大。于是紅柳礦通過改造，采用智能變頻技術(shù)實(shí)現(xiàn)按煤量控制皮帶運(yùn)行速度，單條皮帶節(jié)能43.79%，成效顯著。”該項(xiàng)技術(shù)獲得2017年中國煤炭工業(yè)協(xié)會科學(xué)技術(shù)一等獎。

　　此后，紅柳礦自籌資金，大膽探索，統(tǒng)籌推進(jìn)無人值守項(xiàng)目建設(shè)，水泵房、壓風(fēng)機(jī)房、井下變電所等滿足條件的區(qū)域已全部實(shí)現(xiàn)無人值守，并攻克了一系列難題，2018年8月成功實(shí)現(xiàn)自動化在綜采工作面的應(yīng)用，拉開了寧煤自動化采煤工藝廣泛應(yīng)用的大幕。李偉說：“以前很多認(rèn)為不可能的事情，我們用實(shí)踐證明，只要敢想敢干，就能實(shí)現(xiàn)。”

　　2020年，考慮到紅柳礦在自動化方面已經(jīng)具有較好的基礎(chǔ)，寧煤公司決定將紅柳礦列為首批智能化建設(shè)示范礦井。同時(shí)，紅柳礦還承擔(dān)著國家能源集團(tuán)2021年度十大重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目之一的“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)無人化礦井關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與工程示范”中的兩個研究課題、5個子任務(wù)、21項(xiàng)建設(shè)內(nèi)容。

　　為了高質(zhì)量完成智能化建設(shè)和科研任務(wù)，紅柳礦成立智能化建設(shè)專班、科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)、重點(diǎn)科研項(xiàng)目攻關(guān)領(lǐng)導(dǎo)小組等保障智能化建設(shè)，建立了切實(shí)可行的項(xiàng)目運(yùn)行機(jī)制，明確其職責(zé)與分工，建立高效的項(xiàng)目實(shí)施、系統(tǒng)集成和應(yīng)用的協(xié)調(diào)機(jī)制、項(xiàng)目執(zhí)行信息收集匯交機(jī)制等。

　　紅柳礦智能化建設(shè)以問題為導(dǎo)向，重點(diǎn)解決安全生產(chǎn)中的難點(diǎn)和痛點(diǎn)，通過構(gòu)建統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、統(tǒng)一信息模型、監(jiān)控優(yōu)化協(xié)同、指標(biāo)量化分析為一體的智能管控平臺，實(shí)現(xiàn)礦山信息化、工業(yè)自動化深度融合及礦井海量數(shù)據(jù)的高效提煉，打造全礦井安全生產(chǎn)全流程多要素的協(xié)同控制。

　　例如，構(gòu)建云數(shù)據(jù)中心為智能礦山提供“數(shù)字大腦”，建設(shè)一體化綜合性管控平臺，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測監(jiān)控與生產(chǎn)管理之間的協(xié)同調(diào)度、智能決策和應(yīng)急指揮。此外，該礦還建設(shè)成套智能化采煤系統(tǒng)、車輛智能調(diào)度管控系統(tǒng)，全面使用了智能掘錨護(hù)一體機(jī)，掘進(jìn)工作面的局部通風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)電源狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測、失電報(bào)警、數(shù)據(jù)上傳、瓦斯和風(fēng)電閉鎖、遠(yuǎn)程切換功能;探索立井提升系統(tǒng)的“電梯式”管理等新運(yùn)行模式。

　　從會干到“慧”干，紅柳礦有效提升安全智能化管控水平，改變了采、掘、機(jī)、運(yùn)、通等各個系統(tǒng)的運(yùn)行模式，最終實(shí)現(xiàn)效率、效益之變。截至目前，井下及地面所有固定崗位共減少人員152人，主運(yùn)輸系統(tǒng)12條皮帶全部實(shí)現(xiàn)智能變頻控制，已經(jīng)具備局部無人值守的條件，一年節(jié)約成本1000萬元。智能掘錨護(hù)一體機(jī)在綜掘三隊(duì)率先使用后，掘進(jìn)進(jìn)尺、質(zhì)量和標(biāo)準(zhǔn)化水平均有顯著提升，目前4個綜掘隊(duì)均已使用。

　　綜采二隊(duì)隊(duì)長關(guān)永說：“隨著智能化水平提升，用人少了、效率高了，勞動強(qiáng)度小了，以前全隊(duì)120多人，現(xiàn)在只有90多人，在保證完成采煤任務(wù)的基礎(chǔ)上，工人們每月能休息7至8天，公休假也能保證應(yīng)休盡休。”

　　目前，紅柳礦正在開展智能輔助駕駛模式在煤礦的應(yīng)用，初步測試已經(jīng)取得成功。井下水倉清淤是最臟最累的工作之一，為了把工人從這項(xiàng)工作中解放出來，紅柳礦研發(fā)了井下水倉清淤機(jī)器人，并基于這項(xiàng)技術(shù)開展采空區(qū)淤泥回填技術(shù)研究，實(shí)現(xiàn)淤泥采空區(qū)泵送回填。下一步還要用這項(xiàng)技術(shù)解決矸石山問題。

　　“慧”干“慧”想，創(chuàng)新永不止步。目前，紅柳礦還有部分科技成果正在探索和測試階段，待全部達(dá)到預(yù)期后，可以進(jìn)一步提升安全生產(chǎn)水平和生產(chǎn)效率，進(jìn)一步對現(xiàn)有人員優(yōu)化配置，解決更多制約煤礦高質(zhì)量發(fā)展的瓶頸問題。楊長俊說：“煤礦掘進(jìn)的智能化總體上落后于采煤智能化，這條路我們還要繼續(xù)探索，為我國煤炭事業(yè)再作出一點(diǎn)有益的嘗試。”