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开辟地上地下两片沙漠绿洲 山能淄矿:打造智慧矿山新样板

来源:煤矿自动化网  日期:2019年08月03日  文字:【 加粗】【高亮】【还原


唐代诗人王维的《使至塞上》,将“大漠孤烟直,长河落日圆”的塞外奇特壮丽风光流传了千年,也将浩瀚无边黄沙漫天的苍凉之景跃然纸上。大漠沉淀着历史的尘埃,风沙却也带来时代的希望。几百年来,改造沙漠的梦想从未止步。

2011年4月15日,山东能源淄矿集团创业团队来到毛乌素沙漠腹地的鄂尔多斯市乌审旗安营扎寨。推沙丘、筑道路、架电线、竖井架、挖井筒,开始了艰难的创业之旅。36个月时间,一座特大型巴彦高勒煤矿诞生,创造了同类矿井建井工期的国内纪录。他们用双手建立起了一片绿洲;在传统煤炭采掘行业的荒漠中,他们以科技为武器,在地下建成了智慧矿山的新绿洲。

近日,本报记者来到巴彦高勒煤矿,到地下600米的采煤工作面,体验智慧矿山带来的行业革命。

△在毛乌素沙漠腹地,山能淄矿集团建起了一片绿洲。

1)地上采煤开启一个新的时代

走马川,雪海边,平沙茫茫黄入天。

陕西榆林和内蒙古自治区鄂尔多斯市之间,有一片面积达4万余平方公里的毛乌素沙漠,是中国四大沙地之一。2011年山东能源淄矿集团投巨资,在这里建设现代化矿井巴彦高勒煤矿。第一代创业者们在风沙中前行,克服恶劣自然条件带来的不便,2014年4月29日,一座特大型煤矿在拓荒者的手中诞生,创造了同类矿井建井工期的国内新纪录。

如今的巴彦高勒煤矿早已绿树成荫,成为毛乌素沙漠绿洲的典范。在矿区内,爱惜每一株花草树木成为工人们的员工守则。行走在巴彦高勒煤矿,茂密的植被中鸟语花香,让人不禁有着塞上江南的错觉。

△在毛乌素沙漠腹地,山能淄矿集团建起了一片绿洲。

这里产煤不见煤。行走在巴矿的厂区里,让人想像不到这里都是一些天天与煤打交道的煤矿人。刚刚上井的矿工,头戴安全帽,干净整洁的工装,甚至连煤灰都不多见。

据巴彦高勒煤矿矿长王根盛介绍,自矿井开工建设以来,他们把“打造绿色矿山,构建环保型企业”摆在重要位置考虑。在矿井建设过程中,严格执行环保“三同时”制度,在矿区植树造林面积达到116556平方米。厂区运煤道路建设有1200米长的防风抑尘网,安装了喷雾降尘系统;建设了煤泥棚、砂石料棚、自动化砼搅拌站,建成生活污水处理站和矿井水处理站;埋设20公里外排水管线;固体废弃物用于回填工业场地、筑路铺垫、回填井下巷道。一个环境优美舒适、无污染、生态文明的新型现代化矿井让每一个巴矿人脸上都洋溢着幸福的笑容。

如果说地上的绿洲,是煤矿人改造自然践行绿色发展理念的见证,那么井下“绿洲”的建设,则是一场革命,颠覆了传统煤炭采掘行业。

“311305工作面的照明系统有点问题,请马上处理”。 7月16日10:00许,在巴彦高勒煤矿智能化综采技术研究中心,技术主管王际新正实时指挥井下作业。随即,监控中心员工谢海刚到场处理故障。

随着王际新指端的转动,画面切换到智能化采煤工作面。他紧盯着屏幕中采煤机的行进轨迹,轻点屏幕通过鼠标来调整311305工作面49号煤壁的液压支护,收起支护板,让采煤机顺利采掘。采煤机刚刚经过的48号煤壁的支护板缓缓降下,落下的煤炭则在刮板运输机传动下,快速运走。

电脑采煤、地面控制采煤,彻底颠覆了多数人对传统煤炭采掘行业的认知,这是一套什么样的智慧化系统?

巴彦高勒煤矿生产副矿长张忠玉说,对于煤矿而言,少人则安、无人则安。井下少一个人就少一份风险,依靠科技创新减少人员,是遏制重特大事故的有效途径和治本之策。为实现这一目标,淄矿人进行着不断探索和实践,通过机械化、自动化、智能化技术改造让产业焕发新的生机。“智慧化矿山就是一场革命,改变原有的生产、开采、管理和思维模式。有很多人认为煤矿智能化就是拼设备和投入,事实上这种观点是错误的。智能化是一个系统工程,是煤矿生产的重大变革。需要采、掘、运的环环智能,更需要系统持续高效运转。”一直以来,煤矿生产是一个劳动力密集型行业,通过智能化改造后,变更为技术密集型行业,消除了很多井下的工种,却也对操作提出了更高要求。

巴彦高勒煤矿定位高端,与国内权威科研院所进行合作。2016年顺利通过了国家863项目“综采智能控制技术与装备”的验收,取得国家863项目示范工程执行报告,完成厚煤层综采装备人机智能技术及其融合研究与应用项目,并荣获山东省煤炭工业科学技术奖。863项目共申请国内发明专利8项、发表论文5篇。

2)智能操控让安全生产看见未来

为更好了解智慧化矿山,7月16日,记者跟随矿长王根盛来到地下600米的采掘工作面。

乘坐罐笼大约2分钟下到地下600米作业区域。记者领略到了传说中“开车去挖煤”的巴彦高勒煤矿特色。

井下大巷道高约4米,宽约6米。在井下,人车、工程车、洒水车、清扫车、升降车、铲板车等各型运输车辆往来穿梭。

以打造“十五分钟工作圈”为目的,巴矿安装了井下智能交通物联网系统,建立了包含车辆定位、区间测速、信号灯控制等功能在内的井下“交通管理”系统,实现了井下车辆管理的智能化与自动化,提高了车辆运行的安全和效率。参照“公交车”“出租车”运行模式,在井下设立了多个人员和物料站牌,实现了人员的集中运输、物料的集中转运,人员运输公交化、物资运输快递化的智能交通体系初步形成。

煤矿的井下支护,是一项基础也是关键的设备。煤井的支护系统,在一定程度上,直接代表着煤井的安全系数。

△工人正在操作机器进行智慧化采煤。

在巴彦高勒煤矿井下宽300米的工作面上,装配了175套液压支架,每套支架重达46吨,一套支架60多万元,可以抵得上一辆奥迪Q7汽车的价格。就这样井下175辆“奥迪”车,成为煤矿安全的保障。

采访中记者发现,这175套液压支架与传统液压支架不同。煤矿综采工作面装有全套智能化开采控制系统,已实现液压支架工作面中部跟机自动化和采煤机、液压支架、泵站、运输设备的远程控制和“一键”启停等功能,采用智能化开采技术后,采煤工作面的综采设备运行由智能化控制运行和人工现场巡视完成,减少了人工投入,有效降低了职工劳动强度,提升了工作效率。

采煤机顺着液压支护顶起来的工作面进行切割采掘。要实现智慧化,就需要自动及时调整支护板的位置,在采煤机通过后,液压支护系统将采掘过的区域支护起来,防止冲击地压造成垮塌。

在正常工作的工作面上,只有6名工人。其中一人为采煤机“司机”,司机并不在采煤机上操作,而是在液压支架外侧,用手中的遥控器来控制采煤机的方向和速度。另外一人根据采煤机的行进路线,微调液压支护系统,而调整的工具也是手中的遥控器。可以说,采煤工人手中的工具就是遥控器。

△工人就智能化采煤系统进行介绍。

不见矿工身和影,只见煤炭滚滚来。

煤矿排水始终是一个行业性的难题,也是制约煤矿安全生产的最重要因素之一。长期以来,为解决煤矿排水的问题,行业采用的都是使用水泵来抽水。但是煤矿特殊的条件决定了抽水时间和水量是没有规律可循的,只能是随时有水随时抽。为此,井下有一个特殊的工种叫“水泵司机”,岗位职责就是盯着来水和水泵,随时启动水泵抽水。

但是在巴彦高勒煤矿,水泵司机出身的生产服务中心主任孙宾,将在8月底直接取消了这个岗位。“我们通过智能化改造后,水泵可以根据来水水位自动报警,然后地面控制人员可以随时启停水泵。我们井下一共170多台水泵,按照传统的办法,一个水泵需要固定一个人。如今,我们通过智慧化改造,一个人可以维护30-50台水泵。依靠智慧化改造的水泵,将电源线作为控制线,降低了维修率提高了使用效率。我们的‘水泵司机’由原来的固定岗变成了游动岗,到8月底可以减少100人左右的用工。”

长风几万里,吹度玉门关。

巴彦高勒煤矿智慧化探索已经取得显著效果。今年6月份在巴彦高勒煤矿举行的一提双优智慧矿山建设现场推进会上,该矿的智能化建设得到了业界一致赞叹。中国工程院院士、中国煤炭科工集团首席科学家王国法表示,利用科技的进步来实现安全高效绿色开采和清洁能源高效利用,实现与社会协调发展是大势所趋。煤矿智能化建设是煤矿综合机械化的新发展,是煤炭生产方式和生产力革命的新阶段,是煤矿行业发展的必由之路。煤矿智能化能让煤矿工人更体面、更有尊严地工作。(鲁中晨报记者 孙银峰 通讯员 弋永杰 孙业伟 谭启梦)

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