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中国网 | 创新驱动 智慧赋能 黄陵矿业奋力打造国际一流智能化示范矿区

作者: 王耀进 周金柱     时间: 2022-11-22     点击: 查询中   

黄陵 稿件配图

编者按:党的二十大报告提出,高质量发展是全面建设社会主义现代化国家的首要任务。近年来,陕煤集团黄陵矿业公司紧扣高质量发展主题,各项事业取得长足发展。11月17日,由中共陕西省委网信办和中国互联网新闻中心(中国网)联合主办的“聚焦高质量发展——第六届让世界倾听陕西声音”网络主题活动走进陕煤集团黄陵矿业公司。中国网充分发挥中央级网络媒体的强大传播优势,突出展现黄陵矿业公司近年来以新发展理念为引领,深入推进高质量发展积累的丰富经验和取得的巨大成就。

近年来,黄陵矿业公司大力推进“智能矿井 智慧矿山”建设,采用的透明地质智能开采技术实现了由传统的记忆截割向三维空间感知、智能规划和自主截割的技术跨越,真正实现了全工作面无人化开采,科技成果达到国际领先水平,对推动煤炭行业智能化开采技术进步具有重要意义。

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强探索  誓当智能化开采引领者

煤矿智能化建设代表着煤炭先进生产力的发展方向,也是一项复杂的系统工程。

早在2010年,黄陵矿业就开始探索智能化开采技术,并逐步开辟了一条智能化开采的新路子,引领了中国煤炭工业发展史上的一场技术革命。

2014年,全国首个智能化无人综采工作面在黄陵矿业公司一号煤矿建成并投入使用。自此,“智能化”开始正式走进煤炭人的视野,多年来煤矿工人坐在地面采煤的梦想在黄陵矿业公司成为了现实。

2015年,黄陵矿业公司成为全国煤矿智能化无人开采技术试点示范单位。2016年,首个大采高智能化无人综采工作面在该公司所属二号煤矿开始建设。2018年,薄煤层智能化开采技术在该公司所属双龙煤业、瑞能煤业成功应用。

至此,黄陵矿业公司完成了16个智能化无人综采工作面回采,成为全国率先实现薄、中、厚煤层智能化开采全覆盖的企业。

2018年初,黄陵矿业正式提出打造“智能矿井 智慧矿区”发展规划,当时就把目标定为“十三五”末矿区要全部实现智能化开采,同时要配套推进采掘智能化技术应用和辅助系统自动化、智能化升级改造,而这一目标,在2020年就已经实现。

多年来,黄陵矿业始终坚持把科技创新摆在实现企业高质量发展的核心位置,全面贯彻新发展理念,结合行业发展态势,先行先试,走在了全国煤炭绿色安全高效智能化开采的最前沿。

进入“十四五”,数字经济时代全面来临,煤炭行业智能化发展势如破竹。

顺势而为,陕煤集团蹄疾步稳推进智能化建设,正如陕煤集团党委书记、董事长杨照乾对煤炭板块提出的要求,“要按照‘着力形成一个新格局、全力打造五个示范标杆’思路,全力形成以黄陵为中心圆,多矿区协同联动,全方位展示智慧陕煤新格局,努力把陕煤打造成行业数字化、智能化发展的引领者和示范者。”

近年来,黄陵矿业始终坚持“人才强企、科技兴企”战略,把创新作为高质量发展的重要战略支点,主动拥抱新技术,加快核心技术攻关,加强人才队伍建设,全面推进“智能矿井、智慧矿区”建设,领跑煤炭行业智能化无人开采新高地。

2019年至2020年,黄陵矿业公司累计投入科技资金6亿元,完成科技项目41项,在转型发展中结出累累硕果:发布煤炭行业智能化开采技术标准,建成全国首个透明地质精准开采工作面和首个复杂条件下智能掘进机器人,首创“AI+NOSA”智能风险管控系统,组建全国首个企业级5G独立专网,2项科技项目达到国际领先水平。其中,《煤油气共生大采高智能化综采关键技术研究与应用》获中煤协会科技进步一等奖和中国安全生产协会安全科技进步一等奖。

一串串闪亮数字,一项项崭新纪录,一项项骄人成果,折射出黄陵矿业在科技工作中的“硬核战绩”。

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寻突破  实现智能开采3.0模式的技术跨越

煤矿智能化建设是一项创新性工作,也是一项复杂的系统工程。

目前,全国首批71处智能化示范煤矿建设正在加快推进。为规范智能化采煤、推动煤矿智能化建设有序开展,2020年3月,八部委联合发布《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》,对煤矿智能化发展提出了明确具体要求。

作为煤炭行业智能化建设的最早发起者、推动者,黄陵矿业持续对智能化开采技术进行探索与实践,“智能化”实现了从无到有、从有到优、从优到强的历史性跨越。

“早期智能化采煤主要依靠‘液压支架自动跟机+采煤机记忆截割+可视化远程干预控制技术’,受地质变化大、开采条件差等因素影响,这种技术难以实现常态化精准开采。”黄陵矿业一号煤矿机电副矿长张玉良说,智能开采1.0版本远远无法应对复杂灾害条件下的无人开采挑战。

随后,黄陵矿业联合高水平研究团队攻关透明地质智能开采技术。

“刚开始也预想了这个项目的难度,但实际操作起来,遇到的困难超出了想象。”张玉良说。

煤层地质条件前期钻探、物探总体不能满足建模需求,局部范围内变化较大;煤岩层空间信息不精准;无实时高精度感知定位方法和手段,不能精准控制设备动作;现有综采装备控制与煤层信息不关联等,都成为透明化工作面项目攻关的“拦路虎”。

2019年10月,经过5年的不断攻关,基于动态地质模型大数据融合迭代规划控制策略的智能开采3.0版本研发成功。这套具有自主决策、规划截割、精准定位、自动找直等功能的新技术,成功实现了从传统的记忆截割、远程干预的“智能开采1.0”模式向“三维空间感知”和“自主规划截割”“无人干预”的“智能开采3.0”模式的技术跨越。

该项目于2020年9月15日通过中国煤炭工业协会科技成果鉴定,达到国际领先水平。目前该技术已在一号煤矿采煤工作面全面推广应用。

同时,黄陵矿业还开展了5G+智能开采技术研究,在综采工作面无线通信的同时,在国内首次利用5G技术对综采设备进行精准控制,控制的实时性、可靠性和稳定性进一步得到了提升。

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提效率 巷道掘进效率提高60%以上

工作智能化,效率提上来。智能化煤矿建设已在黄陵矿业结出实实在在的丰硕果实。

在生产经营上,通过实施智能化开采,创新快掘模式,该公司巷道掘进效率提高了60%以上,资源回收率提高了10%以上。生产辅助系统远程集中控制和巡检机器人投运以来,该公司每年可节约人工成本5300万元。截至目前,该公司已累计回采超过40个综采工作面,煤炭产量超过1.1亿吨。

首创全国独有的AI+NOSA智能风险管控系统,开创了人工和AI智能系统双重管控风险的先河,实现了岗位安全自主管理,杜绝零敲碎打事故发生,安全生产始终保持平稳态势,其中瑞能煤业安全生产周期超过17周年。

截至2021年底,该公司累计完成25个智能化工作面回采任务,智能常态采煤超过8周年,智能掘进累计完成17547米,成为煤矿智能化发展的最佳实践。

与此同时,该公司智能辅助和智能系统建设加速跟进,智能选矸、智能装车系统提高效率54%。建成投用5G专网,智能云平台上线运行,实现井下所有设备地面集中控制和一键切换,初步建成“可视、可控、可算”的智慧大脑。四对矿井生产辅助系统全部实现“无人值守、机器人巡检” ,具有“望闻问切”功能,至此,黄陵矿业智能矿井已全面建成。

“智能开采只是第一阶段目标。除了智能矿井建设的先行先试,我们还将进一步推动智慧电厂、智慧铁运以及其他板块的智能化建设,进而延伸到智慧安全、智慧经营、智慧决策、智慧党建等领域,最终建成一个绿色、安全、高效、智能、可持续发展的智慧矿区。”这是黄陵矿业公司党委书记、董事长雷贵生的事业梦想,也是该公司“十四五”高质量发展的宏伟蓝图。(文/王耀进 周金柱 图/吴远杭 部分图片由黄陵矿业公司供图

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