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闯出一条智能化开采的新路

发布时间:2017-08-02 09:30:59 215人参与

“智能化无人开采技术在黄陵矿业一号煤矿得到成功应用,实现了‘工作面内1人巡视、远程2人操作’常态化生产,在煤层厚度1.4米~2.2米条件下,最高月产量达到17万吨。”7月17日,黄陵矿业公司党委副书记、总经理师永贵对笔者说,“这项技术主要以设备自主感知和智能控制为主,减少了人工作业和多工种之间的交叉作业,每年节约人工成本800万元以上。”


一项技术将改变煤炭工业格局


黄陵矿业公司是陕煤集团所属大型现代化核心企业,矿区井田面积549平方公里,可开采储量9.6亿吨,地质储量15亿吨。矿区以中厚煤层为主,煤层厚度变化很大。


“我们避开‘煤岩识别’等世界性难题,另辟蹊径,以网络通信为基础,以采煤机记忆截割、液压支架自动跟机、远程集中控制、视频监控为手段,实现可视化远程干预型自动化生产模式,最终达到智能化采煤作业的目的。”该公司副总经理、总工程师唐恩贤介绍,“黄陵矿区地质条件复杂,水、火、瓦斯、煤尘、顶板、油型气、油气井七害俱全。从1989年矿区成立到2008年的20年间,由于开采难度大,黄陵一号煤矿1.8米以下的煤层都没有开采,只得长期呆滞。而应用智能化无人开采技术后,这些难题都被彻底解决了。”


2011年,黄陵矿业公司着手制订智能化技术方案,并联合13个设备生产厂家和科研院所制定了智能化无人开采设备的技术标准,随后进行设备制造、人员培训。经过无数次的试验,2015年5月,在黄陵矿业公司一号煤矿1001工作面,首次实现了智能化无人开采,使黄陵矿业乃至全国煤炭企业多年追逐的梦想得以实现。


“目前,1.4米~2.2米煤层智能化综采成套装备单班生产能力最大达8刀半,工作面月产量稳定在17万吨,回采工效达133吨/工;1.5米~2.8米煤层智能化综采成套装备单班生产能力稳定在6刀半,月产量稳定在23万吨,回采工效达149吨/工。生产效率提升平均达到15%以上。”该公司一号煤矿副矿长符大利说到。


2016年5月,全国煤矿智能化开采技术创新中心落户黄陵矿区。该技术中心负责人徐建军介绍:“技术中心成立以来,一直按照高起点、高标准、高质量的要求,持续推进智能化技术和智能控制系统的不断完善,推动了国产智能装备制造业技术水平的不断突破。目前,我公司智能化综采成套装备国产化率达到100%,能够完全替代进口技术和设备,设备适应性强、故障率低,成本比国外同类型设备降低一半以上。”


实现智能化控制技术全面升级


“2013年,我们开始进行智能化无人开采试验。设备要下井的时候,大家感觉压力都很大,不同的声音有很多,部分职工也有抵触情绪。我们就努力做好干部职工的思想工作,即使是在煤炭市场价格急转直下的困难时期,也保证了参与智能化技术研究应用的一线职工工资不下降,让大家认识到,走智能化无人开采、实现煤炭工业的转型升级,是企业发展的必由之路。”该公司一号煤矿矿长毛明仓说到。


职工的思想问题解决了,然而一系列技术难题却接踵而至。据徐建军介绍,黄陵矿业以中厚煤层为主,但煤层厚度变化很大。为了解决综采工作面煤壁、刮板输送机和液压支架不能保持“三直一平”的问题,该公司联合北京天玛公司,开展“综采工作面移动巡检找直技术”研究,研发了一套工作面移动巡检装置,集成惯性导航、高清摄像和热成像等功能,实现在空间狭窄、粉尘较大的复杂环境下,实时监测采煤机、液压支架、刮板运输机及围岩环境,并将采集到的信息实时上传至上位机进行分析、处理和发布,实现工作面自动找直。


“智能化无人开采技术成功应用两年来,我们通过研发‘机架协同割三角煤’工艺,新增‘一键启停随动视频安全确认界面’,开发超前支架远程监控系统,优化远程操作控制系统,实现了智能化控制技术的全面升级。”与智能化无人开采技术共同成长起来的一号煤矿综采三队原队长曲志欣说到。如今的曲志欣,已成为全国劳动模范、陕西省第十三届党代表,现任一号煤矿副总工程师。


笔者从黄陵一号煤矿调度指挥中心了解到,智能化技术的升级,使地面远程干预效率提高了50%以上,大大提高了三角煤自动化截割水平、设备启停过程的安全可靠性,以及超前支架的选架、移架等一系列远程自动化控制水平。


未来还有很长的路要走


“推动煤矿生产技术创新、升级转型、安全发展,智能化开采是主攻方向,是中国能源革命的要求。”


从2008年开始着手开展信息化、自动化、智能化方面的技术研究,到2015年5月实现智能化无人开采,再到全国20余家煤矿开始进行智能化开采技术尝试,黄陵矿业一直在用科学发展的眼光构建企业的创新格局。


“如今,一号煤矿的中厚煤层综采工作面实现了智能化无人开采,科技发展日新月异,智能化方面的研究也会永不止步。我们将传承这种精神,致力于攻克大采高智能化无人开采这一世界性的技术难题。”二号煤矿总经理刘建伟介绍道,“目前,我们在积极与国内的科研院所进行联合,开展3.5米~6.3米智能化综采技术研究,致力于打造国内大采高智能化综采示范工作面。”


今年5月上旬,黄陵二号煤矿大采高智能化无人开采项目的416综采工作面设备安装已经启动。416综采工作面长度300.5米,走向长度2632米,平均采高5.6米。这里将安装先进的综采自动化控制系统和电液控制系统,可对采煤机、液压支架、运输机和设备列车系统进行控制监测、数据上传、故障诊断等集中控制操作。


“我们对于智能化开采技术的研究、应用还只是刚刚破题,未来还有很长的路要走。今后,我们要紧紧把握智能化技术发展的趋势,进一步加大技术创新和服务推广力度,为我国煤炭科技进步做出贡献。”该公司总经理师永贵说。


责编:AC
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