2025年03月26日 星期三 国内统一刊号:CN51—0098     中国•企业家日报

安全为基 技术为核 效益为本 ——招贤矿业智能高效综放工作面创建纪实

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●智能高效综放工作面获奖照片

吴琼

“智”而行,向“新”发力。巨大的电子屏幕实时显示数据,井下各系统生产线忙碌运行……走进招贤矿业调度指挥中心,井下安全生产状况和设备运行情况一览无余,各项生产有序进行。

“现场已具备开机条件,准备开机生产。”随着现场生产人员按下启动键,井下600多米深处的“机甲巨兽”依次启动、自动运转,割煤、移架、推溜、放煤、拉后溜……生产流程井然有序。

招贤矿业把安全技术经济一体化摆在更加突出的位置,通过技术创新与安全生产、经营管理深度融合,构建“安全为基、技术为核、效益为本”的一体化发展模式,用技术改造现有生产力、激活发展源动力,以“机械化换人、自动化减人、智能化无人”为目标,持续推动矿井安全高质量发展。

 

智慧大脑开启智采“新纪元”

“现在井下的环境和之前有了翻天覆地的变化,在我父亲那一辈是想都不敢想的。”在“矿二代”梁纪康印象中,煤矿是“苦累脏”的地方。2011年,他接过父辈手中的接力棒,从事维修单元支架及乳化泵等检修工作,2017年原百善矿关井后他来到招贤矿业,担任检修班电工组长,从事综采电工工作,后担任检修班机电队副队长、采煤部副部长等职务。梁纪康的成长伴生在企业的飞速发展进程中。招贤矿业“智慧矿山”建设项目20197月启动,202210月建成首个智能化掘进工作面、11月建成首个智能化采煤工作面,2023721日通过陕西省智能化矿山B类矿井验收,

2306工作面是招贤矿业第二个智能化综放工作面,2024年获得全国煤矿采煤工作面智能创新大赛一等级。工作面走向长度1521m,倾斜宽180m,平均煤厚10.3m,平均倾角8°,割煤高度3.5m,采放比11.92306工作面自回采以来,自动化跟机率提升至95.2%96.5%,采煤机自动化率提升至92%95%,综合自动化率93%。实现了智能化常态化运行,开采效率显著提升,节能降耗,原煤生产电7.85.6kW·h/t,资源回收率达95%。通过叠加灾害综合防治技术、数字孪生辅助控制及随采随探地质保障三项技术的创新应用实践,带来了多方面的积极变化。一方面,工作面内的生产人员数量由9人降至5人、人均工效大幅提升,实现了减人增安,降本提效。另一方面,取消了夜班生产,操作工变为巡查工,这一转变有效降低了劳动强度,改善了工作环境,实现了采煤工从传统的“黑领”形象逐步向着更加整洁、舒适的“西装”形象转变,成功树立了智能化矿井的全新形象。

 

做探索者 更做领跑者

“我们把数字化转型、智能化建设作为招贤矿业‘一号工程’,力争建成涵盖日常办公、生产经营、智慧安监等实用功能的‘数智招贤’综合办公平台。”招贤矿业调度指挥中心李瑞强说道。

减人提效的背后,离不开坚实的装备技术支撑。招贤矿业按照“总体规划、分步实施、立足当前、谋划长远”的原则,形成“1+3+N”的智能化建设模式,即建立了1个智能调度控制中心+1张网(三万兆环网+4G+1张图(GIS+1个平台(综合管控平台)+智能采煤等多个控制系统的智能化矿山架构。实现井上井下各子系统的全面感知、实时互联、分析决策、自主学习、动态预测、协同控制的智能化顶层体系建设。建立了复合灾害治理技术体系,率先在永陇矿区实施地面水平井分段压裂防冲工程。《2306工作面地面水平井分段压裂防冲工程应用》标志着招贤矿业冲击地压防治由井下向地面、由局部治理向区域治理的转变;经历1304工作面三次出水后,积极探索离层水害防治新技术,进行攻关、逆向思维,变泄为抽,创新研发了“抽、排、用、裂、支、控”的离层水害综合防治技术措施,实现了1305130213031304(外)工作面的安全回采,该项技术目前已在周边矿井成功推广、应用;2306工作面建立了以“控漏风、降氧气、消高温、防复燃、强观测”十五字方针为核心的高效防灭火管理体制,实现火灾灾害的动态预判预警,及时采用注氮置换惰化,灌浆隔绝氧气,远距离灌注液态CO2精准防治措施,矿井杜绝煤层自然发火,实现CO零高值;矿井建立1KJ73X煤矿安全监控系统,安装瓦斯智能巡检机器人1套。基于不同时间、测点位置、设备类型瓦斯监测数据,分析瓦斯涌出动态特征,同时挖掘监测数据突变、缓变、波动、恒定、周期性变化等数理统计特征,实现工作面瓦斯异常自动筛选、锁定、回溯分析及智能预测预警。在2306工作面成功实施定向预抽长钻孔和高位定向钻孔。

三维GIS提供丰富的空间数据和可视化能力,实现高精度地质模型透明化开采;数字孪生通过虚拟映射,实现实时监测、数据分析、物理仿真。两者技术融合,实现数据可视化、人机强交互、工艺自优化于一体的高逼真采煤工作面三维镜像场景平台,基于工作面地质及设备信息,实现生产运行工况高仿真数据监测、数字模型反向驱动设备的数字孪生三维体系。工作面三维GIS地质模型与历史综放装备数据(支架姿态数据、采煤机位姿数据、惯导测绘数据),构建规划开采截割控制模型,实时计算自主生成采煤机截割预测三维曲线,提前将下一个循环的开采工艺传输至采煤机执行,实现自主规划开采。

除此之外,井下智能巡检机器人工作不知“疲倦”,24小时“上岗”执勤,实时采集、存储、传输入仓皮带输送机的图像、声音以及温度等数据。工作人员只需坐在电脑前操作,就可准确掌握井下情况,为巷道智能快速掘进和工作面智能开采提供高精度地质导航。

 

“智”助矿山提升职工“幸福感”

刷脸就能快速领取自己的下井装备;胶轮车+单轨吊相结合的辅助运输模式,打造出入井到工作面“半小时”工作圈……便携仪智能管理系统、智能穿戴设备、AI智能识别安检等一系列智能化设备,贯穿于职工工作生活全过程。

“现在,领取矿灯和自救器不用再排队等待了,节约不少时间。”采煤队检修队长江祥说。依托智慧化园区系统,职工同样可以通过刷脸方式实现考勤、用餐、出入矿井,以及领取工作服、便携仪、矿灯等“一站式”服务。除了职业健康平台,井下辅助运输管理系统也让生产效率不断提高。人员精确定位系统应用UWB技术,实现了人员静态定位精准度达到0.3米,实现了井下人员数量、作业区域和行走轨迹的实时查询。

招贤矿业构建“无视频不作业”监管体系,通过电子围栏和云台摄像头,保证重点场所、风险区域等关键地点视频监控全覆盖,充分发挥视频监控在安全管理中的监督保障作用,进行“三违”人员预警,围绕“透明矿山”建设,构建完善的视频监控体系,为安全管理安装“天眼”,实现职工在“阳光”下作业。利用智能化、信息化手段,强力推进智能识别应用,实现从人防向技防转变,从反“三违”向防“三违”转变。建设突出问题和敏感信息管控系统,实现突敏信息、重大风险管控和高危作业上报、审核、管控、检查、分析、核查验证全流程信息化管理。强化视频警示教育,做实“工人违章干部反省”的“后半篇文章”,补齐安全管理短板。将违章从“萌芽”遏制,不断提升煤矿安全管理能力,确保安全生产形势持续稳定。

而数字化辅助运输交通系统则全力打造了地面装车至采掘工作面料场的“一站式”直达运输模式,大大节省了体力和时间,每年创效600余万元。

“现在越来越多的先进技术应用到矿井,职工正从劳动型向技术型转变,大家干劲更足了,幸福感更强了。”采煤部党支部书记杜成忠笑着说。