塔山煤礦:解讀數(shù)學(xué)公式的智能建筑

張行

塔山礦是晉能控股煤業(yè)集團(tuán)千萬噸級(jí)智能化示范礦井2020年被評(píng)為山西省智能化示范煤礦，入選全國首批智能化示范建設(shè)煤礦名單塔山煤礦根據(jù)自身生產(chǎn)實(shí)踐，用數(shù)學(xué)公式×闡述了在煤礦智能化建設(shè)方面的探索與實(shí)踐

×中的1是指一個(gè)平臺(tái)，2指兩個(gè)中心，3是指三個(gè)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)，X指各種專業(yè)系統(tǒng)，也指智能化發(fā)展的未來，M代表工作面，也代表開采它時(shí)刻提醒我們，煤礦的智能化建設(shè)不能流于形式，其本質(zhì)是為了更好地服務(wù)于安全和生產(chǎn)T代表掘進(jìn)，其內(nèi)涵一般也指技術(shù)和技術(shù)人才，因?yàn)槊旱V智能化建設(shè)的核心是各種技術(shù)的應(yīng)用和創(chuàng)新沒有足夠的技術(shù)人才儲(chǔ)備，再聰明也是空中樓閣

鋪高速公路

提高礦業(yè)智能化水平

智能礦井建設(shè)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，需要通風(fēng)，地質(zhì)，運(yùn)輸，掘進(jìn)，采煤等系統(tǒng)的協(xié)調(diào)配合，從而對(duì)生產(chǎn)進(jìn)行全過程控制為此，我們一方面對(duì)涵蓋采，掘，機(jī)，運(yùn)，運(yùn)，地質(zhì)，防治水，洗地運(yùn)輸十大系統(tǒng)的27個(gè)專業(yè)子系統(tǒng)進(jìn)行了智能化建設(shè)改造另一方面，我們建立了礦井云圖智能決策平臺(tái)和數(shù)據(jù)中心，智能調(diào)度指揮中心兩個(gè)中心，將各專業(yè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)接入平臺(tái)整合井下生產(chǎn)環(huán)節(jié)，井下環(huán)境安全，人員位置，設(shè)備運(yùn)行等安全生產(chǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)中心和智能調(diào)度指揮中心用于對(duì)各類數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)分析，處理和決策通過現(xiàn)代通信技術(shù)和控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)全過程的遠(yuǎn)程協(xié)同自動(dòng)控制

塔山煤礦對(duì)工業(yè)環(huán)網(wǎng)進(jìn)行了萬兆升級(jí)，實(shí)現(xiàn)了萬兆網(wǎng)絡(luò)設(shè)備級(jí)聯(lián)和千兆傳感終端接入的網(wǎng)絡(luò)連接，率先投入使用多模基站，實(shí)現(xiàn)了礦井地面和井下5G無線網(wǎng)絡(luò)全覆蓋，為全礦井系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)智能控制和全面?zhèn)鞲袖伨土艘粭l高速通道。

伴隨著各系統(tǒng)的智能化升級(jí)和一平臺(tái)兩中心的應(yīng)用，塔山煤礦井下綜采工作面的智能化程度有了質(zhì)的飛躍目前已成功建成7個(gè)智能化綜采工作面，均實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程放煤一鍵啟動(dòng)通過在線感知頂煤厚度和采場(chǎng)環(huán)境，自動(dòng)匹配工藝策略，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)煤機(jī)位置，輸送機(jī)負(fù)載和放煤口姿態(tài)，動(dòng)態(tài)調(diào)整工藝參數(shù)，實(shí)現(xiàn)精確放煤和協(xié)調(diào)開采特別是國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃千萬噸特厚煤層智能化綜放開采關(guān)鍵技術(shù)與示范項(xiàng)目順利通過科技部組織的中期驗(yàn)收，年產(chǎn)量超過1500萬噸，頂煤回收率達(dá)到90%，矸石混入率低于10%，實(shí)現(xiàn)了我國特厚煤層的安全，高效，智能化開采

在不斷提升綜采工作面智能化水平的同時(shí)，按照采掘并舉，先行的工作思路，在晉能控股煤業(yè)集團(tuán)率先建成了首個(gè)智能化掘進(jìn)工作面工作面首次采用3D激光掃描儀和慣性導(dǎo)航技術(shù)，主動(dòng)檢測(cè)掘進(jìn)機(jī)實(shí)時(shí)位姿信息，實(shí)時(shí)采集工作面視頻和掘進(jìn)機(jī)工作狀態(tài)，通過5G網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)骄虏僮魇液偷孛婵刂破脚_(tái)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備遠(yuǎn)程操作和斷面形狀定義根據(jù)設(shè)備的當(dāng)前位置，動(dòng)態(tài)調(diào)整掘進(jìn)機(jī)的各個(gè)動(dòng)作，完成斷面的自動(dòng)精確成型在巷道形成過程中，具有多種安全保護(hù)功能，如工作區(qū)域防撞預(yù)警，人員闖入預(yù)警，掘進(jìn)工作面越界預(yù)警等，確保安全駕駛

使用各種機(jī)器人

很多地下崗位無人值守。

發(fā)展智能礦山建設(shè)的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)是不斷降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)經(jīng)營的安全系數(shù)我們率先在主運(yùn)輸系統(tǒng)和水泵房應(yīng)用了四套軌道檢查機(jī)器人通過對(duì)采集的數(shù)據(jù)，音頻和視頻的深入分析，實(shí)現(xiàn)了對(duì)井下環(huán)境，設(shè)施異常情況和設(shè)備運(yùn)行故障的提前預(yù)測(cè)同時(shí)，所有井下分站的監(jiān)控子系統(tǒng)與全礦監(jiān)控系統(tǒng)共享信息，通過利用大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和歸檔，使每臺(tái)設(shè)備實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，可視化和遠(yuǎn)程控制，所有井下分站已經(jīng)具備無人值守條件

2019年至今，塔山礦已建成大平臺(tái)，十大系統(tǒng)，27個(gè)子系統(tǒng)，12個(gè)無人值守場(chǎng)所，應(yīng)用開發(fā)了井下皮帶，泵房，變電站巡檢，智能矸石探測(cè)，應(yīng)急救援等機(jī)器人很多地下崗位已經(jīng)無人值守，減少操作人員108人，每年減少人工成本數(shù)千萬元

下一步，塔山礦將繼續(xù)加強(qiáng)與國內(nèi)外高校，科研院所和先進(jìn)礦山設(shè)備R&D及廠家的合作，特別是在智能放煤，準(zhǔn)確識(shí)別矸石等方面，不斷引進(jìn)新技術(shù)，新設(shè)備，形成完整的特厚煤層智能綜放開采技術(shù)體系。

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