■ 宗慧芹 顾志勇
6月18日,在中煤集团大屯公司姚桥煤矿智能工作面开采启动仪式上,随着开机指令的下达,工作人员在智慧调度中心按下“一键启停”按钮,7263智能工作面胶带运输机、刮板输送机、采煤机等设备依次开启,割煤、推溜、移架、传送……这些场景都被工作面上的数十个高清摄像头和上千个传感器实时传回智慧调度中心,显示在电子大屏上。
整套系统运行稳定可靠、性能良好,现场响起热烈的掌声,姚桥煤矿智能工作面地面远程一键启动圆满成功,标志着大屯公司煤炭开采进入了一个崭新的时代,开创了中煤集团复杂条件下智能工作面开采的先河,具有跨时代、里程碑式的重要意义,这是献给大屯公司开发建设50周年最好的礼物。
顺势而为因地制宜建设智慧矿山
“推进煤矿智能化开采,建设智慧矿山是落实习近平总书记国家能源安全发展战略思想的重要举措,是煤炭工业发展的必然趋势,是提升安全生产标准化水平的必由之路……”大屯公司党委书记、董事长包正明在姚桥煤矿智能工作面开采启动仪式上,重申了建设智慧矿山的必要性。
大屯公司所属煤矿地质构造复杂,自然灾害严重,长期困扰矿井发展。同时,随着采深不断增加,生产条件的多变性和井下系统的复杂性,尤其冲击地压威胁和安全管理压力与日俱增,严重制约了矿井安全高效发展。
大屯公司顺应形势要求,结合矿井生产地质条件和发展需要,按照“系统最优化、巷道最简化、采煤自动化、掘锚一体化、运输连续化、值守无人化、矿井智能化”的“七化”标准和建成“规模最佳、系统最优、装备精良、管理最好、效益最高”的安全、环保、高效型矿区的目标,以“一优二补三减四化”为抓手,着力推进矿井智能化建设。
中煤集团领导李延江、彭毅等多次过问,大屯公司领导多次到现场调研,听取专题汇报,从方案设计、设备配套、人员组织到学习培训、安装施工提出明确要求。姚桥煤矿第一时间成立了智慧矿山领导小组,组建了智能工作面开采工作队伍。组织人员到国内智能化开采先进单位调研观摩、学习培训,制定了姚桥煤矿智慧矿山建设中长期规划和智能工作面开采工作方案,并加强与设备制造厂家的沟通联系,积极参与设备选型等前期工作。
从2018年10月8日姚桥煤矿7263智能工作面正式启动,2019年10月30日进行设备全系统、全要素联合调试,今年5月25日试采成功,到6月18日正式开机,历时20个月,克服了地质条件差、技术要求高、无先例可供参考等困难,为煤炭行业分享了复杂条件下智能开采的“姚桥经验”。
迎难而上推动煤炭生产方式变革
“提到自动化、智能化,起初大家很茫然,认为机器完全代替人不切实际。”姚桥煤矿采煤三队队长张玉槐兴说,职工对新设备的使用和检修有畏难情绪,对新工艺的学习有抵触情绪。
除了观念的的误区,在推进7263智能工作面开采过程中,邵福兵说了三大挑战:一是开采技术上的挑战,二是地质条件的挑战,三是人员操作的挑战。
7263工作面为孤岛工作面,存在多条断层,地质构造较为复杂。相对于国内其他智能化工作面而言,条件差、困难多、挑战大。姚桥煤矿机电副矿长亢俊明介绍,“针对工作面实际情况,我们坚持问题导向,落实‘方案可行、能够应对复杂条件、保证安全和减轻劳动强度减少人员投入’四项要求,借鉴国内外先进成熟的经验,采用‘采煤机记忆截割+支架自动作业+人工远程视频监控干预’智能化开采工艺,使开采工艺适应复杂地质条件下的开采要求,形成了‘智能感知、自动采煤、少人巡视、常态应用、减人提效’具有中煤特色的智能化工作面开采模式。”
人才是实现智能化开采的“金钥匙”。智能化开采队伍组建初期,姚桥煤矿选派了3名机电专业的大学生和采煤三队8名技术骨干到外地学习培训,为智能工作面建设储备专业技术人才。
在7263智能工作面开采中,成立了大学生班组,班组成员6名,分别来自3名采矿专业、1名软件专业、1名机械电子专业、2名机械制造及自动化专业。据介绍,根据大学生分配及人员调动情况,大学生班组还将适当进行补充,通过日常严要求、严管理,着力培养创新型人才,建立具有大屯特色的智能化大学生班。
“经过我们反复测试,只要一键启动,采煤机就可以根据设置的参数自动割煤,工人只要根据煤壁构造调整割煤机高度就行,特别省事。”姚桥煤矿采煤三队党支部书记杨轲欣喜不已。智能化开采工作面,让煤矿人“坐在地面采煤”的梦想成为现实。
乘胜前行打造智能开采标杆矿井
在50年的发展进程中,大屯公司始终重视和追求煤炭开采技术的变革及发展,从人工打眼放炮到半机械化,从综合机械化再到智能化开采,采煤工艺的每一次变迁,都成为煤矿发展的“新动能”。
“7263智能工作面只需要4-5人,一个班要比以前少10人左右,一共可减少40人左右。一个圆班保证系统不受限制的话,能采6000-7000吨煤。”张玉槐说这是以前想都不敢想的。
姚桥煤矿生产副矿长陈勇介绍,智能化开采与传统开采模式相比,将职工从危险性较高的采煤工作面,转移到了安全环境较好的顺槽监控中心和地面远控中心,工人从设备操作工变成巡视工,不仅更安全而且降低了劳动强度,采煤效率也得到了极大地提高,很好地促进了安全高效生产。
智能化开采好不好,矿工最有发言权。“以前两道回料需要我们肩扛手提的,现在两道的支护设备稳定性很高,用遥控器就能操作,手上老茧都少啦。”姚桥煤矿采煤三队支架工郝梦柯伸出手,兴奋之情溢于言表。
“智能采煤工作面,让我们的矿工远离了脏、累、苦、险的环境,终于可以轻松、体面地采煤了,真正感受到了智慧开采带来的实惠,大家更有自豪感、获得感和幸福感。”姚桥煤矿党委书记倪宝新由衷地说。
自7263智能工作面试采成功以来,实现了工作面设备一键启停、液压支架自动跟机、采煤机记忆截割、智能终端和手机APP视频监控等功能,收到了预期效果。“我只需要通过手机软件轻轻一点,就可以随时随地可以查看采煤机位置,支架压力,工作面实时视频等数据……”慈鹏芬拿出手机,点开跟机视频APP、智能工作面数据中心APP进行演示。这只是大屯公司“智慧矿山”建设的一个缩影。
大屯公司总经理毛中华介绍,大屯公司以智能工作面的建成投产为契机,全力打造煤炭行业智能开采标杆矿井。制定了《公司智能化矿井建设(2020-2022年)规划方案》,确定了205项系统工程,计划投资14亿元,拟推进14个采煤工作面、22个掘进工作面实现或达到智能化开采水平,为江苏乃至全国煤炭工业发展提供“大屯方案”,贡献大屯力量。