喀斯特地貌上崛起一座智能化煤礦

——永貴能源開發(fā)公司新田煤礦智能化建設(shè)紀(jì)實(shí)

坐在整潔的地面集控室，河南能源化工集團(tuán)貴州豫能公司永貴能源開發(fā)公司新田煤礦綜采隊(duì)采煤機(jī)司機(jī)胡兵兵，通過操作鍵熟練地操控著井下的工作面：記憶截割，逆煤流啟動(dòng)，順煤流停止，全流程自動(dòng)化作業(yè)……

“以前想都不敢想，現(xiàn)在我可以按幾個(gè)鍵就能指揮井下機(jī)器采煤。”說起現(xiàn)在的工作，胡兵兵十分興奮，感慨自己趕上了好時(shí)代。

如今，職工只需坐在集控室里，像開車一樣拉動(dòng)操作桿，就能遠(yuǎn)程截割落煤，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)輸。把礦工從繁重的勞動(dòng)中解放出來，利用現(xiàn)代科技就能實(shí)現(xiàn)安全、高效又輕松地采煤，這在新田煤礦成為現(xiàn)實(shí)。

據(jù)介紹，新田煤礦分別于2020年3月和10月建成了1901智能化綜采工作面和1404智能化綜采工作面，是河南能源化工集團(tuán)唯一一家擁有2個(gè)智能化綜采工作面的煤礦企業(yè)。

熟悉貴州的人都清楚，這里地質(zhì)條件復(fù)雜，屬于典型的喀斯特地形地貌，智能化礦山建設(shè)難度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于全國其他省份。

近年來，新田煤礦通過從“人控”到“數(shù)控”的全面升級、從“自動(dòng)”到“智能”的全面提速，讓礦區(qū)實(shí)現(xiàn)了翻天覆地的變化。

把智能化建設(shè)作為“一號(hào)工程”

“智能化建設(shè)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，有一個(gè)跬步千里的過程，需要頂層設(shè)計(jì)、整體謀劃，需要行有方向、有遵循。”回想當(dāng)初著手推進(jìn)煤礦智能化建設(shè)時(shí)，新田煤礦礦長張高青坦言，這是一場不能輸、輸不起的“戰(zhàn)役”，更是一次嚴(yán)峻的考驗(yàn)。

正因如此，新田煤礦在進(jìn)行智能化建設(shè)之初，特別強(qiáng)調(diào)要統(tǒng)一思想，一步一個(gè)腳印，堅(jiān)持少走彎路、錯(cuò)路。

2018年，新田煤礦智能化建設(shè)正式起步;2019年，通過幾輪反復(fù)論證，編制了《新田煤礦智能化建設(shè)實(shí)施方案》，確立了2020年到2023年智能化礦井建設(shè)規(guī)劃和遠(yuǎn)景目標(biāo)，同年成立了智能化建設(shè)組織機(jī)構(gòu)，倒排工期、掛圖作戰(zhàn);2020年，新田煤礦如期全面完成了智能化建設(shè)，在貴州省較早地蹚出了一條具有自身特色的煤礦智能化建設(shè)新路子。

“加快煤礦智能化建設(shè)，是落實(shí)貴州省委、省政府能源建設(shè)戰(zhàn)略的需要，也是落實(shí)集團(tuán)決策部署的迫切需要，更是礦井自身安全高效發(fā)展的迫切需要。”張高青說。

新田煤礦把智能化建設(shè)作為“一號(hào)工程”，開通綠色通道，成立以黨委書記、礦長為組長，多業(yè)務(wù)部門參與的煤礦智能化建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組。

只要與智能化建設(shè)相關(guān)的重大事項(xiàng)，該礦一律優(yōu)先審議、特事特辦，及時(shí)分析解決重大問題，統(tǒng)一整合資源。

新田煤礦認(rèn)識(shí)到，沒有一支穩(wěn)定的人才隊(duì)伍作為支撐，智能化建設(shè)就如同無源之水。為此，該礦將人才儲(chǔ)備和培養(yǎng)作為智能化建設(shè)的重要配套工作一同推進(jìn)。

挖掘內(nèi)部潛力是新田煤礦大力培養(yǎng)技術(shù)人才的重要渠道之一。

該礦從近2年新入職的大學(xué)生中，擇優(yōu)抽選理論水平高、動(dòng)手能力強(qiáng)的22名職工充實(shí)到一線隊(duì)伍中，組成“尖刀班”專門研究智能化建設(shè)的相關(guān)課題項(xiàng)目。同時(shí)，該礦要求經(jīng)驗(yàn)豐富的班組長和黨員與這22名職工簽訂“師帶徒”協(xié)議，進(jìn)行“一對一”技術(shù)幫扶。

為確保培訓(xùn)取得實(shí)效，新田煤礦還將培訓(xùn)和實(shí)操相結(jié)合。近年來，該礦共組織開展學(xué)習(xí)課程90余次，技能實(shí)操16次。通過培訓(xùn)，煤礦智能化建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組的22名職工技能比武考試合格率達(dá)到95%以上，實(shí)現(xiàn)了知識(shí)、技能的較大飛躍，為智能化建設(shè)儲(chǔ)備了一支穩(wěn)定的人才隊(duì)伍。

“有了這批年輕人做技術(shù)后盾，我們的膽子就更大了。我們下決心要全力構(gòu)建生產(chǎn)自動(dòng)化、運(yùn)行集控化、管理信息化、隊(duì)伍專業(yè)化的新型生產(chǎn)模式，優(yōu)化勞動(dòng)組織，提升裝備水平，釋放高效產(chǎn)能，推動(dòng)礦井走上安全高效可持續(xù)發(fā)展之路。”談及智能化建設(shè)時(shí)，張高青信心滿滿。

智能化構(gòu)想從圖紙變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)

新田煤礦為瓦斯突出礦井，井下同時(shí)布置1901智能化綜采工作面和1404智能化綜采工作面。與9號(hào)煤層相比，4號(hào)煤層較薄，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜。面對先天不足，新田煤礦技術(shù)人員沒有氣餒。

“1901工作面整套系統(tǒng)要安裝到1404工作面，并收到預(yù)期效果，相當(dāng)于同一件衣服要給高矮胖瘦不一樣的2個(gè)人穿，還要穿起來都得體、好看。”新田煤礦智能化工作面技術(shù)攻關(guān)小組管理人員范冠軍認(rèn)為，系統(tǒng)和工作面的不配套是試生產(chǎn)期間面臨的最大問題。

面對試生產(chǎn)期間的諸多問題，新田煤礦成立了以機(jī)電副礦長為組長的智能化工作面技術(shù)攻關(guān)小組，全面負(fù)責(zé)解決智能化工作面存在的問題、優(yōu)化生產(chǎn)工藝以及系統(tǒng)操作、培訓(xùn)、設(shè)備維護(hù)等。智能化工作面技術(shù)攻關(guān)小組通過跟蹤不同生產(chǎn)工序，總結(jié)制定了一整套解決問題和優(yōu)化系統(tǒng)的有效方案。

新田煤礦通過一系列技術(shù)攻關(guān)，一個(gè)個(gè)技術(shù)難題迎刃而解：技術(shù)人員在采煤機(jī)機(jī)身上安裝了慣導(dǎo)調(diào)直系統(tǒng)，集控中心控制系統(tǒng)根據(jù)采煤機(jī)運(yùn)行軌跡計(jì)算出每個(gè)支架的移架和推溜行程，液壓支架根據(jù)行程進(jìn)行移架推溜，實(shí)現(xiàn)了工作面自動(dòng)找直;在刮板機(jī)上安裝了配套的煤流負(fù)荷監(jiān)測系統(tǒng)，通過監(jiān)測刮板機(jī)運(yùn)輸煤量，智能調(diào)節(jié)刮板機(jī)運(yùn)行速度，有效保護(hù)了刮板機(jī)電機(jī)，提高了設(shè)備使用率。

同時(shí)，通過全采面設(shè)備一鍵啟停系統(tǒng)，新田煤礦在地面集控中心便可實(shí)現(xiàn)對破碎機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、運(yùn)輸機(jī)、采煤機(jī)等整個(gè)設(shè)備的一鍵啟停。依托視頻定位追機(jī)系統(tǒng)，云臺(tái)攝像頭能夠根據(jù)位置信息實(shí)現(xiàn)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)，在采煤過程中對采煤機(jī)前后滾筒區(qū)域跟機(jī)監(jiān)控，確保關(guān)鍵設(shè)備全程可視化管理。

智能化建設(shè)的構(gòu)想，最終從圖紙變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。

如今，千米井下，新田煤礦采煤機(jī)能夠以預(yù)先設(shè)定的牽引速度、參數(shù)自動(dòng)割煤，形成記憶截割，并可實(shí)時(shí)監(jiān)測設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，形成了一套“以自動(dòng)跟機(jī)為主，人工干預(yù)為輔，一鍵啟停、記憶截割、自動(dòng)跟機(jī)移架”的智能化生產(chǎn)模式。

礦工的工作內(nèi)容發(fā)生了變化

“人海戰(zhàn)術(shù)”成為過去，井下人員逐步減少。這是新田煤礦在智能化建設(shè)中發(fā)生的最大轉(zhuǎn)變之一。

在新田煤礦1404智能化綜采工作面“太空艙”內(nèi)，采煤機(jī)司機(jī)按下一鍵啟動(dòng)按鈕，采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)、膠帶運(yùn)輸機(jī)依次開啟，一旁屏幕上清晰地顯示著現(xiàn)場所有設(shè)備的運(yùn)行情況……這是在井下工作多年的朱明過去想都不敢想的。

“定人定崗后，綜采隊(duì)比過去減少了55人，工作面實(shí)現(xiàn)自動(dòng)跟機(jī)移架，只要4個(gè)人就夠了。”新田煤礦綜采隊(duì)隊(duì)長張安合笑著說，“以前一個(gè)采煤工作面十幾個(gè)人都忙不過來，現(xiàn)在大家都成了生產(chǎn)過程中的‘旁觀者’了。”

截至目前，新田煤礦擁有供電系統(tǒng)、皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)、主井通風(fēng)系統(tǒng)等8個(gè)子系統(tǒng)、1個(gè)綜合自動(dòng)化平臺(tái)，并通過了貴州省能源局驗(yàn)收，實(shí)現(xiàn)了監(jiān)、管、控智能化。

“現(xiàn)在，全礦的主通風(fēng)機(jī)房、井下局部通風(fēng)機(jī)地點(diǎn)、地面空壓機(jī)房、井下排水泵房、井下變電所、地面35千伏變電所以及地面和井下主要原煤運(yùn)輸系統(tǒng)已全部實(shí)現(xiàn)無人值守。一旦設(shè)備出現(xiàn)故障，機(jī)器都會(huì)及時(shí)發(fā)出警示。”新田煤礦機(jī)運(yùn)隊(duì)隊(duì)長潘本華說。

隨著新田煤礦裝備的升級，礦工的工作內(nèi)容發(fā)生了變化，工作環(huán)境也更好了。

“這是采煤機(jī)截割煤的模擬數(shù)據(jù)和牽引速度等。”站在寬敞明亮的集控中心，范冠軍一邊指著屏幕上不斷閃現(xiàn)的數(shù)據(jù)，一邊告訴記者，“這些數(shù)據(jù)都是實(shí)時(shí)傳輸?shù)浇K端的，工作人員可遠(yuǎn)程訪問采煤機(jī)，實(shí)時(shí)監(jiān)測跟蹤工作面狀態(tài)。”

“以前的工作面又黑又矮，機(jī)器一響煤塵飛揚(yáng)，升井后臉黑衣臟，鼻孔滿塞煤泥，那滋味別提多難受了。”新田煤礦綜采隊(duì)職工曾茂秋高興地告訴記者，“現(xiàn)在大不一樣，工作面寬敞又明亮，點(diǎn)點(diǎn)鼠標(biāo)就把煤采了。”

不只是采煤環(huán)節(jié)，新田煤礦1901智能化綜采工作面、1404智能化綜采工作面從截割到運(yùn)輸?shù)母鱾€(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，都已實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化、智能化。按下一鍵啟動(dòng)按鈕，井下皮帶、轉(zhuǎn)載機(jī)、運(yùn)輸機(jī)、采煤機(jī)等設(shè)備就依次啟動(dòng)。“現(xiàn)在，職工在井下的主要工作是巡查維護(hù)設(shè)備。”該礦綜采隊(duì)副隊(duì)長王偉波說。

同時(shí)，新田煤礦積極推進(jìn)新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換，引進(jìn)國內(nèi)最先進(jìn)的單臺(tái)功率1000千瓦的瓦斯發(fā)電機(jī)組14臺(tái)、1.2萬千米定向鉆機(jī)和超高壓水力割縫泵、大流量水力沖孔裝備、機(jī)械造穴裝備等先進(jìn)設(shè)備，為智能化發(fā)展提供了堅(jiān)強(qiáng)的后盾。

“通過推行智能化回采，企業(yè)原煤連續(xù)單月生產(chǎn)紀(jì)錄被打破，貴州高瓦斯礦井智能化低產(chǎn)量的傳說也被打碎。”新田煤礦機(jī)電副礦長于彬談到智能化帶來的改變時(shí)說，“去年5月，千米定向鉆機(jī)創(chuàng)造出西南地區(qū)單孔鉆深新紀(jì)錄，瓦斯發(fā)電創(chuàng)出新紀(jì)錄，都得益于上了新裝備。”

積極推進(jìn)“5G+智慧礦區(qū)”建設(shè)

“通過精簡人員，綜采工作面現(xiàn)在僅需4個(gè)人就可以完成單班生產(chǎn)任務(wù)，人工效率提高了近3倍，月產(chǎn)量從5萬噸提升到了10萬噸，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)量翻番。一系列的激勵(lì)措施讓職工的工作積極性更高了，腰包也鼓了起來。”新田煤礦綜采隊(duì)副隊(duì)長史偉自豪地說。

“今天，我們班割了3.5刀煤。”剛升井的新田煤礦綜采隊(duì)驗(yàn)收員呂維勝難掩內(nèi)心喜悅，用市場化結(jié)算模式算了一筆賬，“每多割0.5刀，可獲獎(jiǎng)勵(lì)80元。這樣一來，今天除了工資，我增收了320元。”

職工幸福感全面提升的背后，是一組組經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)的“飄紅”。

2020年，新田煤礦實(shí)現(xiàn)了建礦以來的首次達(dá)產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)利潤1.12億元，前10個(gè)月人均產(chǎn)量達(dá)到652.78噸，成為貴州豫能公司首家人均年產(chǎn)量突破600噸的單位，利潤貢獻(xiàn)額較計(jì)劃增加1949萬元，實(shí)現(xiàn)了由勞動(dòng)密集型向技術(shù)密集型的巨大轉(zhuǎn)變。

“智能化建設(shè)節(jié)約人工費(fèi)用約440萬元，智能化跟機(jī)率平均保持在90%以上，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過程的集中控制、集中調(diào)度、集中管理，減少了非生產(chǎn)性停產(chǎn)，為安全高效、環(huán)保節(jié)能、智能化生產(chǎn)提供了堅(jiān)實(shí)保障。”于彬說。

目前，新田煤礦加強(qiáng)了與藍(lán)光科技、華為等單位的戰(zhàn)略合作，積極推進(jìn)“5G+智慧礦區(qū)”建設(shè)，計(jì)劃投資900萬元完成以透明礦山、透明地質(zhì)為主的13個(gè)軟件應(yīng)用和系統(tǒng)建設(shè)。

“基于5G傳輸?shù)母咔逡曨l監(jiān)控和AI圖像識(shí)別分析系統(tǒng)研究及應(yīng)用示范”項(xiàng)目被列入2021年度貴州省科技支撐計(jì)劃“煤礦井下5G應(yīng)用研究及示范”重點(diǎn)項(xiàng)目，也是河南能源化工集團(tuán)進(jìn)駐貴州以來獲得的貴州省科技支撐計(jì)劃最大的項(xiàng)目。

如今，新田煤礦由基建礦井轉(zhuǎn)為年生產(chǎn)能力120萬噸生產(chǎn)礦井。同時(shí)，該礦正在積極創(chuàng)建國家一級安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化礦井。

鏈接

新田煤礦始建于2008年10月，是河南能源化工集團(tuán)在貴州獨(dú)資建設(shè)的第一個(gè)礦井，現(xiàn)并入貴州豫能公司。貴州豫能公司是河南能源化工集團(tuán)的二級公司，作為河南能源化工集團(tuán)在黔企業(yè)的管理主體。

新田煤礦總投資14.59億元，2014年9月建成投產(chǎn)，井田長約8千米，寬約4.6千米，面積約35.92平方千米，設(shè)計(jì)規(guī)模120萬噸/年，分兩期建設(shè)，一期60萬噸/年、二期120萬噸/年，同步配套建成120萬噸/年洗煤廠和總裝機(jī)容量達(dá)15.4兆瓦的瓦斯發(fā)電站，資源儲(chǔ)量3.05億噸，可采儲(chǔ)量1.58億噸，服務(wù)年限94.4年。

2018年以來，新田煤礦累計(jì)向地方政府繳納稅費(fèi)5933萬元，提供就業(yè)崗位568個(gè)，投入330萬元開展產(chǎn)業(yè)扶貧、金秋助學(xué)、困難救助等活動(dòng)，為地方經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展作出積極貢獻(xiàn)。