采掘更加智能 生產(chǎn)更加高效
——冀中能源峰峰集團(tuán)九龍礦扎實推進(jìn)智能化礦井建設(shè)紀(jì)實
走進(jìn)冀中能源峰峰集團(tuán)九龍礦掘進(jìn)、回采地面集中控制室，數(shù)十塊液晶顯示大屏幕上，井下巷道、采煤工作面、運輸皮帶轉(zhuǎn)載點等不同點位的影像正在實時傳輸，不斷變換、顯示著各種畫面和數(shù)據(jù)參數(shù)，只要鼠標(biāo)輕輕一點，井下人員、設(shè)備、生產(chǎn)等詳細(xì)情況，便一目了然，同時還可以進(jìn)行一鍵啟停和遠(yuǎn)程干預(yù)操控……
近年來，九龍礦高度重視煤礦智能化建設(shè)，大力推進(jìn)科技創(chuàng)新和智能化礦井建設(shè)，在“機械化換人、自動化減人、智能化無人”的目標(biāo)指引下，積極建通道、搭平臺、上系統(tǒng)。如今，一系列機械化、自動化、信息化和智能化的嶄新成果，正刻畫著九龍礦智慧礦山的新形象。
突破瓶頸 “智”在必行
在“兩化”深度融合的大形勢下，產(chǎn)業(yè)發(fā)展的巨大變革沖擊著傳統(tǒng)煤炭行業(yè)。現(xiàn)實的問題更是擺在九龍人面前：采深大、地質(zhì)條件復(fù)雜，屬于煤與瓦斯突出礦井，煤層不穩(wěn)定、地質(zhì)災(zāi)害嚴(yán)重……這些隱患時刻威脅著礦井安全生產(chǎn)；
隨著礦井開采延伸，采掘接續(xù)矛盾日益突出，采掘失調(diào)嚴(yán)重制約著生產(chǎn)進(jìn)度；
在“苦臟累險”的采掘區(qū)隊，人員緊張已經(jīng)成為制約安全高效生產(chǎn)的瓶頸，盡管實施了收入傾斜等激勵政策，但用工緊張、招工難的問題依然得不到根本解決；
之前，九龍礦單班入井人數(shù)高達(dá)六、七百人，交接班最高峰超千人。然而按照河北省《煤礦井下單班作業(yè)人數(shù)限員規(guī)定》，九龍礦現(xiàn)在單班作業(yè)人數(shù)不能超過400人；
……
從長遠(yuǎn)來看，推進(jìn)采掘生產(chǎn)智能化建設(shè)，勢在必行、迫在眉睫。
走智能化發(fā)展之路不但是貫徹國家、上級有關(guān)要求，也是以人工智能為核心，優(yōu)化系統(tǒng)減人減面，實現(xiàn)安全、高效、智能開采，建設(shè)集約、安全、高效現(xiàn)代化礦井的必由之路。正是基于這樣的一種認(rèn)識，九龍礦進(jìn)一步堅定了“機械化換人、自動化減人、智能化無人”的發(fā)展思路，著力探索建設(shè)“少人”甚至“無人”的智能采掘工作面。
智能開采 少人保安
“智能化代表著未來，我們有條件要上，沒有條件創(chuàng)造條件也要上?！?/span>
謀定而后動，厚積而薄發(fā)。
2021年，九龍礦確定將1502工作面打造成智能化采煤工作面后，他們迅速制定線路圖、工作面整體設(shè)計、設(shè)備選型、招標(biāo)投標(biāo)、簽訂協(xié)議，九龍礦智能化開采由夢想逐漸變?yōu)楝F(xiàn)實。
井下固定點視頻、自動化控制系統(tǒng)、工作面跟機視頻、支架電液控制系統(tǒng)，還有輔助系統(tǒng)信息化等實時上傳的設(shè)備數(shù)據(jù)和跟機推送的井下視頻……在該礦回采集控室的大屏幕上，15249N采煤工作面的實時采煤情況清晰可見。
“紅色代表數(shù)據(jù)指標(biāo)偏高，綠色代表正常……通過綜合自動化智能控制平臺，我們就能精確地掌握井下采煤設(shè)備的運行情況，對出現(xiàn)的隱患及問題，也能隨時做出遠(yuǎn)程遙控處理?！痹摰V副礦長柳敬濤向記者介紹著大屏幕上顯示的信息。
單產(chǎn)效率更高，標(biāo)準(zhǔn)化創(chuàng)建穩(wěn)步推進(jìn)，安全系數(shù)更高，十幾個人就能通過各控制系統(tǒng)將工作面“打理”得“井井有條”……這是九龍礦以“釘釘子”精神在綜采智能高效的發(fā)展之路上，交出的一份“成績單”。
——今年7月份，建成了回采集中控制中心，在1502、15249N綜采工作面應(yīng)用的“可視化遠(yuǎn)程智能控制系統(tǒng)”由后路皮帶運輸系統(tǒng)、工作面生產(chǎn)系統(tǒng)、乳化液泵站系統(tǒng)、采煤機系統(tǒng)、系統(tǒng)總覽控制系統(tǒng)和視頻監(jiān)控系統(tǒng)組成。集遠(yuǎn)距離監(jiān)控和控制為一體，具有對運輸設(shè)備運行狀態(tài)實時監(jiān)測、多設(shè)備間信號交互和聯(lián)鎖控制等功能；
——工作面后路運輸設(shè)備都配有7寸視頻界面，巡檢人員在手持機或任何一部設(shè)備，都能看到運轉(zhuǎn)情況和實現(xiàn)全線設(shè)備一鍵啟停及單獨啟停；
——工作面系統(tǒng)包含轉(zhuǎn)載機、破碎機、工作面前溜的運轉(zhuǎn)以及工作面前溜閉鎖裝置，工作面每15米加設(shè)一組急停閉鎖裝置，通過工作面機頭的控制箱、井下井上集控中心可查看閉鎖位置；
——乳化泵系統(tǒng)通過安裝液位傳感器、壓力傳感器和溫度傳感器，可判斷乳化泵的運行狀態(tài)，并進(jìn)行實時監(jiān)控和數(shù)據(jù)上傳；
——采煤機系統(tǒng)實現(xiàn)了井上對采煤機進(jìn)行操作運行，在工作面每間隔5架，安裝1臺高清紅外線攝像頭，實現(xiàn)對工作面溜子及機組的全面監(jiān)控；
——在采煤機上安裝了兩臺高清紅外線攝像頭，可實時觀測采煤機上下滾筒截割狀態(tài)；
——當(dāng)采煤機在運行過程中，人員靠近滾筒時，觸發(fā)上下?lián)u臂的紅外線傳感器，采煤機會及時發(fā)出報警信號并立即停車，保障了采煤過程安全可靠；
——系統(tǒng)總覽控制系統(tǒng)可在一鍵啟停時，按照預(yù)先設(shè)置的設(shè)備啟動順序（順煤流和逆煤流），進(jìn)行逐臺啟停，并能修改每臺設(shè)備啟停時的延時時間。
……
井下單班作業(yè)人數(shù)限員規(guī)定雖是現(xiàn)實壓力，但更是推進(jìn)智能化建設(shè)的強大動力。該礦深入踐行“少人則安，無人則安”理念，持續(xù)優(yōu)化生產(chǎn)布局，優(yōu)化勞動組織，大力推進(jìn)“四新”應(yīng)用，通過智能化建設(shè)大大促進(jìn)了減人提效。
——在生產(chǎn)任務(wù)不變、安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化不降、安全設(shè)施不減的前提下，三個采區(qū)全天出勤人員由430、440人左右減到170人；
——1502工作面最開始有5部皮帶、一部轉(zhuǎn)載機、一部工作面溜子，共7部設(shè)備，正常情況下7部設(shè)備一個班至少安排7個人，現(xiàn)在實現(xiàn)了地面集控，每班只安排一個人巡檢即可；
——應(yīng)用履帶式超前門式支架搬運車，超前支護(hù)由4個人減至1個人便可操作；
——皮帶區(qū)17部皮帶，一采區(qū)4部皮帶、二采區(qū)4部皮帶，共25部皮帶。通過提升設(shè)備的智能化程度，原來25部皮帶都得安排一名職工，現(xiàn)在最多六七個人就夠了。
……
對九龍礦而言，建設(shè)智能化采煤工作面不僅是簡單意義上的減人減員，而是通過自動化、信息化采煤工作面的建設(shè)，大幅降低了職工的勞動強度，工作環(huán)境也由過去的“苦、臟、累、險”向安全、可靠的方向轉(zhuǎn)變。
智能助力 掘進(jìn)加速
煤炭生產(chǎn)，掘進(jìn)先行。智能化掘進(jìn)是智能化煤礦體系建設(shè)中不可或缺的關(guān)鍵子系統(tǒng)，深刻影響著礦井的生產(chǎn)戰(zhàn)略布局，是煤礦安全高效生產(chǎn)的關(guān)鍵。
結(jié)合九龍礦井下的地質(zhì)條件，要提升掘進(jìn)質(zhì)量和效率，必須通過上技術(shù)、上裝備來實現(xiàn)，必須要向科技裝備要單進(jìn)。為此，他們積極創(chuàng)新先進(jìn)工藝、攻克關(guān)鍵技術(shù)，通過機械化100%全覆蓋，實現(xiàn)了少人、無人、智能快速掘進(jìn)作業(yè)。
——在152下40上順槽應(yīng)用了集截割、裝運和行走、錨護(hù)作業(yè)于一體的EBZ160M-2型掘錨護(hù)一體機，錨桿鉆臂部采用液壓驅(qū)動，2人即可完成頂板及側(cè)幫的錨護(hù)及前探鉆孔的施工，實現(xiàn)截割、裝載平行作業(yè)、支護(hù)自動化，有效減少了前頭作業(yè)人員、移機次數(shù)和支護(hù)作業(yè)時間，提高了施工效率和掘進(jìn)速度；
——在152下40上下巷均配備了柴油單軌吊，只需1名司機和1名跟車工即可完成運輸作業(yè)，相較原來調(diào)度絞車接力運輸，全天減少用工4個，既提高了安全運輸效率又減少了用工；
——在152下40上順槽掘錨護(hù)一體機安裝了電子圍欄設(shè)備，實現(xiàn)了開車后人員接近即可啟用自動停車功能。
……
該礦井下4G網(wǎng)絡(luò)的成功建設(shè)，將生產(chǎn)過程的控制、運行與管理作為一個整體，實現(xiàn)了安全化、科學(xué)化、精細(xì)化。
——建成了掘進(jìn)智能化集中控制室，先后在15242、152下40、152下47掘進(jìn)工作面應(yīng)用地面集中控制系統(tǒng)，只需2人（井上1人值守、井下1人巡查巡檢）即可遠(yuǎn)程“一鍵啟停”所有后路運輸設(shè)備，實現(xiàn)了地面操控井下皮帶、井上下語音對講、語音通話和打鈴信號提示等功能，可以對輸送機在運行過程中出現(xiàn)的跑偏、撕裂、溫度、堆煤、速度等進(jìn)行全面監(jiān)控，減少了作業(yè)人員；
——建設(shè)智能調(diào)度指揮系統(tǒng)，依托4G無線網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)，實現(xiàn)各類通訊、短視頻發(fā)送及視頻調(diào)度等功能。實現(xiàn)井下工人與技術(shù)工人的遠(yuǎn)程視頻溝通，減少用工的同時更能直觀的展示問題，讓技術(shù)人員更快更好地對出現(xiàn)問題進(jìn)行處理；
——地面集中控制室可以對主備風(fēng)機進(jìn)行全面監(jiān)測，對主備風(fēng)機的電壓、電流、電度等運行參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)記錄，實時上傳至地面集控室，保證了風(fēng)機的正常運轉(zhuǎn)；
——在掘進(jìn)迎頭安裝球型攝像儀，實現(xiàn)了360度全景監(jiān)控，小巷運輸均安裝了視頻監(jiān)控，且具備視頻通話功能，實現(xiàn)了與地面集控室的實時通話傳輸，能夠第一時間將生產(chǎn)指令信息傳達(dá)至施工現(xiàn)場，擴(kuò)大了前頭及后路監(jiān)控范圍，保證施工安全管控?zé)o死角，提高了生產(chǎn)指揮、調(diào)度效率，促進(jìn)了安全高效；
——為精準(zhǔn)實時掌握頂、幫礦壓數(shù)據(jù)，引進(jìn)安裝了KJ216礦壓動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，監(jiān)測內(nèi)容包含了頂板離層（圍巖移動）報警監(jiān)測、錨桿（索）支護(hù)應(yīng)力監(jiān)測、礦用本安型激光測距傳感器等。監(jiān)測人員在辦公室通過監(jiān)控系統(tǒng)就可以實現(xiàn)對工作面及井下巷道頂板離層、錨桿應(yīng)力的實時監(jiān)測，能直觀的、連續(xù)準(zhǔn)確記錄監(jiān)測頂板離層、錨桿（索）應(yīng)力變化、巷道圍巖變形數(shù)據(jù)。
大力推進(jìn)礦井智能化建設(shè)，不僅能解決安全生產(chǎn)突出矛盾，提高生產(chǎn)效率，促進(jìn)規(guī)范作業(yè)，而且也是改善井下職工的作業(yè)環(huán)境，滿足礦工對美好生活向往的必由之路。為此，該礦大量引進(jìn)新設(shè)備、新工藝、新技術(shù)，實現(xiàn)礦井內(nèi)全面防塵，為職工打造安全、整潔的工作環(huán)境。
——在南二下部采區(qū)探巷采用37KW風(fēng)機配合KCG—450D型礦用干式除塵器，彌補了濕式除塵的不足，能有效清除粒徑為5μm以下的呼吸性粉塵，可將污風(fēng)處理為新鮮風(fēng)流，能有效提高巷道排污能力，改善巷道內(nèi)粉塵積聚等情況，極大改善巷道內(nèi)環(huán)境；
——應(yīng)用自動灑水沖塵車，操作簡單，沖塵效率高，原1000米大巷需兩人5天完成，現(xiàn)一人一班即可完成，實現(xiàn)了機械化沖塵，不僅使井下的工作環(huán)境得到進(jìn)一步改善、大大降低了職工的勞動強度，而且有效提高了作業(yè)安全系數(shù)；
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高質(zhì)量發(fā)展正在路上，智能化建設(shè)未有窮期。下一步，九龍礦將根據(jù)礦井生產(chǎn)需求，持續(xù)加大智能化建設(shè)力度，不斷開創(chuàng)智能化礦井建設(shè)新局面，為礦井實現(xiàn)安全高效生產(chǎn)夯實基礎(chǔ)、創(chuàng)造條件。
（冀中能源峰峰集團(tuán)新聞中心 趙苗）