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中國煤炭報 | 陜煤集團加快布局智能化發展新賽道——從“系統智能化”邁向“智能系統化”

作者: 梅方義 汪琳     時間: 2022-07-12     點擊: 查詢中    分享到:


20220709日中國煤炭報m3

陜煤集團加快布局智能化發展新賽道——

系統智能化邁向智能系統化


2014年黃陵礦業公司建成首個成套國產裝備智能化無人工作面,到如今陜煤集團所屬38對礦井智能化產能已達到1.8億噸/年,占總產能的93%94%以上采煤工作面實現了智能化開采,成效斐然。近年來,陜煤集團加強關鍵核心技術攻關,加快新一代數字技術與煤炭產業融合創新,核心競爭力穩步提升。

以地質條件最為復雜的黃陵礦業公司所形成的智能化建設體系為藍本,陜煤集團依據陜北、彬黃、關中礦區不同的地質賦存條件、地質災害情況以及煤礦智能化建設基礎等建設條件,對36對生產礦井劃分三類,開展煤礦智能化建設,積極開展技術路徑研究與重點科研任務攻關。各單位結合自身實際,持續加快智能化建設,有效解決沖擊地壓、高瓦斯、煤與瓦斯突出等災害的智能預判預知,不斷提升煤礦安全生產水平。

目前,陜煤集團實現了采煤、掘進、輔助、機器人、監測監控、智慧管理等多個方面的智能化。黃陵礦業公司發布了行業首個智能化無人綜采工作面企業技術標準,陜煤集團累計發布智能化開采等2項行業標準、9項團體標準和8項企業標準,逐步形成了企業智能化建設技術標準和規范體系。

構建新的產業生態體系

20211020日,全國煤炭行業首個全礦井智能化運行啟動。張家峁礦業公司歷經4年建成了信息基礎設施、地質保障、采煤掘進、主煤流運輸、通風管控等13個智能化系統和50個智能化子系統,實現了全礦井智能化。

他們根據王國法院士煤礦智能化支撐的柔性生產供給體系理論,打造了張家峁智能工廠全新生產模式。

這一模式即按照市場個性化需求,張家峁礦業公司通過安全生產智能化綜合管控平臺以人工智能方式,選取相應煤種工作面,配置原煤運輸路徑和啟動順序,定制化洗選、倉儲、自動化裝車,實現全生產鏈的可配置化,多煤種、多系統、多單元能夠快速轉換與協同生產。這一系列過程,輔助人機換系統智能巡檢涉及多個設備群、830余臺設備,每班減員43人。

智能工廠是一種按需生產的先進生產方式,通過智能化打通了產業上下游的供給方式,給出了最優解。張家峁礦業公司通風副總工程師、生產技術管理中心副主任范生軍說。

數據對比顯示,該公司一系列首創性創新成果,實現了安全生產,經營管理所有系統智能化作業占比80%以上,礦井累計減人345人。

這是陜煤集團致力于以現有產業鏈為基礎,進行專業化整合,做好現有傳統產業的全鏈條改造,推動主業結構優化,努力向產業鏈中高端延伸的生動實踐。

近年來,陜煤集團以數字化轉型為抓手,以智慧礦山、數字化車間、智能化工廠為切入點,通過機器換人、智能化改造,從點到線、從線到面、從面到網,不斷整合重塑,持續推進,通過內部產業數據集成,構建新的產業生態體系。

目前,陜煤集團煤炭板塊礦井13大類792項生產輔助系統全部實現了遠程集中控制,自動化控制率由2018年的35%提高到100%,固定崗位減少3000余人;五大類智能機器人加速應用。

試點智慧礦區初步成型

早在十三五開局之年,打造智慧礦山就在陜煤集團達成了共識。經過規劃設計實施建設優化提升基本成型”4個階段,目前試點推進的小保當公司智慧礦區建設基本成型。

小保當公司的智慧礦區是如何做到的呢?智慧大腦發揮了決定性作用。

在小保當公司的智慧調度指揮中心,由智能化綜合管控平臺、網絡傳輸平臺、煤礦企業經營管理平臺、云計算中心和安全決策中心的三平臺兩中心以及56個子系統構成了礦區會思考決策的智慧大腦。

實現智慧礦區的前提是系統穩定運行和系統之間相互聯動,數據統一是關鍵。由于數字化建設還處于起始階段,相關技術規范標準尚不完善,導致在建設時標準不一,系統繁多,信息數據接口不一致,礦井與礦井之間形成了信息孤島。這也是煤炭板塊數字化轉型過程中的痛點難點。小保當公司二號煤礦副礦長李杰說。

為此,陜煤集團將標準規范建設列入重大科技攻關項目,聯合院校企業協同合作,制定企業數字化、智能化建設的標準和技術規范,進而形成了完整的煤礦數字化、智能化技術標準規范體系。

我們使用統一的數據標準、通信協議和統一的數據庫,將各系統集成在智慧調度指揮中心,實現了智慧化示范礦井管理。李杰說。

小保當公司智慧調度指揮中心的三平臺實現了全方位監測、指揮礦井安全生產與經營管理;通過兩中心實現了產供銷數據與陜煤集團三網一平臺實時對接,打通信息高速公路,承擔起智慧決策分析的重任。

同時,小保當公司建成了全國首個450米智能化超長工作面,利用數學模型通過關鍵幾個點的數據波動精準實現了斷鏈保護。

我們將數據傳輸到智能化綜合管控平臺,通過溫度、振動、油脂數據快速精確定位煤機關鍵部件異常,及時提醒保養或維修,同時實現了三機的動載平衡。李杰說,隨著煤機割煤速度快慢和煤量大小,轉載機和運輸機也會隨著煤量大小智能調速,提高了設備運行效率和使用周期。利用設備群組協同智能化控制和5G視頻拼接技術,用工人數也由原來的9人減少到3人至5人。

450米超長工作面試驗成功,使小保當公司二號煤礦扭虧為盈,同時解決了在中厚煤層開采無法實現安全高產高效的難題,產能提高了三倍以上。

智慧大腦聰明的地方還在于會算賬。經營方面,輔助運輸管理中通過車載終端利用曹操快車系統,在快速實現叫車用車的同時,還能對區隊車輛使用、里程、結算、評價形成閉環管理,月底系統自動結算部室及區隊車輛使用費用。利用歷史數據分析,當行駛軌跡或公里數異常現象平臺會預警,當車輛行駛異常或司機出現異常狀態平臺會報警。同時,EAM全生命周期系統對設備物資精細管理,當設備庫存低于需求庫存率的時候會提前預警通知補倉,易損件根據磨損周期會提前發出預警提示,提前3個月或半年報備件計劃等。

智慧大腦更有助于安全生產。智能化綜合管控平臺中的安全綜合預控系統將井下水、火、瓦斯、通風等集成,并通過數學模型做綠、橙、紅三級預警,根據不同等級,發出提示和要求。當井下出現高等級隱患的時候系統會自動接警。

如果井下某工作面發生火災或透水事故,該系統將啟動應急救援流程,快速分析出最安全的救援路線和撤離路線,通過短信和IP應急廣播同時下發,同時按照標準的應急流程向各崗位值班領導進行報備。李杰介紹,區別于傳統救援,我們只需3秒鐘,平臺就可根據井下實際情況提供初步的救援方案。

下一步,陜煤集團將在煤炭板塊各礦井推廣礦區智慧管理模式。同時,該集團通過以三網一平臺系統為基礎研發的建設礦山生態修復時空大數據平臺、智能礦井透明地質保障信息系統、井工煤礦綜合評價體系等6個信息化平臺,對所有業務領域進行數字化整合,實現全要素、全產業鏈、全價值鏈的全面連接,推動實現智能感知、網絡協同、敏捷響應、高效決策、動態優化,初步完成系統智能化智能系統化的跨越。

建立新的人才評價和激勵機制

今年3月,技術研究院渭南陜煤啟辰科技公司自主設計生產的礦用噴漿機器人成套裝備順利取得4個安標證書,標志著礦用噴漿機器人技術及裝備研發項目取得重大進展,具備市場推廣條件。

近年來,啟辰科技公司先后參與包括國家重大專項在內的省部級項目10項,獲得授權專利113項,獲得國際先進以上成果12項,先后獲得省部級以上獎項7項。

啟辰科技公司是陜西煤業化工技術研究院旗下的。之所以該公司在科研方面取得了豐碩成果,和該技術研究院建立的以能力和貢獻為導向的人才評價和激勵機制分不開。該技術研究院采用包括科研項目激勵、經營業績激勵、任期目標激勵等基于工資總額內差異化分配的現金激勵方式,并試點實施股權激勵模式,激發科研人員的創新熱情。

據了解,該技術研究院僅2021年兌現任期目標激勵就達119.25萬元、經營業績激勵200.46萬元;科研項目創新激勵228.53萬元,研發團隊人均13.44萬元。

此外,該技術研究院采取高校和企業合作創新人才培養模式,發起設立了30億元的陜煤秦嶺協同創新資金,打造高水平經紀人隊伍、科學家+工程師隊伍和新雙創隊伍,與國內頂尖高校締結了校企聯盟,將人工智能、工業物聯網、云計算、大數據、機器人、智能裝備等新一代信息技術與現代煤炭開采深度融合。

智能化時代對人才素質也有了新的要求。陜煤集團黨委書記、董事長楊照乾多次談到,要在盤活人力資源存量的基礎上,構建人才智庫,形成蓄水池,招才引智;充分利用各類創新平臺,內培外引與柔性使用相結合,建立一支數量充足、結構合理、素質優良的創新人才隊伍。

陜煤集團堅持每年智能化建設投入20億元以上+3億元科技引導資金+100億元轉型基金的資金保障機制,以5G應用+智能裝備為基礎,加大與科研院所、高技術企業的跨界合作和技術融合力度,開展核心技術和關鍵裝備的攻關,力爭在煤礦精準地質透明探測、井下精確定位與數據高效連續傳輸、智能機器人協同作業、智能無人化采掘和駕駛、設備全生命智能管理系統等領域取得突破,強化智能裝備、管理理念、運營模式的創新應用,搭建煤炭工業互聯網新生態圈,打造煤炭工業互聯網示范標桿企業。

3年,陜煤集團煤炭板塊實施重點智能化項目215項,完成投入61億元,為數字化轉型建設順利推進提供了資金保障。此外,根據企業智能化發展目標等,陜煤集團科學審定和配置人力資源,優化定編定員方案,制定各崗位任職資格配套管理辦法和標準。同時,積極與中煤科工集團、華為公司以及科研院校等開展跨界合作,鼓勵支持職工立足崗位微創新,形成人人都是創客,事事皆可創新的濃厚氛圍。(梅方義 汪琳)

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