未來(lái)的礦山是什么樣子？

未來(lái)的礦山是什么樣子？

有一點(diǎn)是無(wú)可爭(zhēng)議的，那就是智能化和無(wú)人化，尤其對(duì)于井下礦而言，由于國(guó)內(nèi)大部分煤炭是井下礦，礦工數(shù)量及勞動(dòng)強(qiáng)度均高于金屬礦山，智能化和無(wú)人化顯得尤為重要。

下面，《礦業(yè)匯》帶大家了解一個(gè)走在無(wú)人化前列的智能礦井——神華神東錦界煤礦，雖然并未完全實(shí)現(xiàn)無(wú)人智能采礦，但其技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)值得所有礦井學(xué)習(xí)和參考。

一、自動(dòng)化工作面現(xiàn)狀

人們探索自動(dòng)化工作面已經(jīng)很久。

國(guó)外：美國(guó)JOY公司和德國(guó)CAT、EKF公司已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了采煤機(jī)記憶割煤，支架自動(dòng)跟機(jī)拉架。目前，澳大利亞自動(dòng)化綜采工作面達(dá)到了60%以上，生產(chǎn)效率提高4%-30%。

國(guó)內(nèi)：近年來(lái)，國(guó)內(nèi)煤炭行業(yè)綜采工作面自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了采煤機(jī)記憶割煤和支架自動(dòng)跟機(jī)拉架、收放護(hù)幫板等技術(shù)，但因工作面平直度無(wú)法保證，自動(dòng)割煤工程質(zhì)量較差，設(shè)備可靠性低、生產(chǎn)效率低，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中自動(dòng)化應(yīng)用率較低。

二、錦界煤礦

錦界煤礦始建于2004年4月，2006年9月30日建成并試生產(chǎn)。礦井位于榆林市神木縣境內(nèi)，探明地質(zhì)儲(chǔ)量20.93億t，可采儲(chǔ)量15.78億t，涉及能力1000萬(wàn)噸，年產(chǎn)約1500萬(wàn)噸，是國(guó)內(nèi)首座數(shù)字礦山示范礦井。

2016年7月6日，神華神東錦界煤礦31112綜采工作面全自動(dòng)化割煤時(shí)代開(kāi)啟。2017年1至2月，該礦綜采一隊(duì)自動(dòng)化累計(jì)割煤612刀、產(chǎn)量548964噸，占全隊(duì)總產(chǎn)量的97.36%。

過(guò)去：兩個(gè)煤機(jī)司機(jī)通過(guò)遙控器控制滾筒割煤，兩個(gè)到三個(gè)支架工拉架。

現(xiàn)在：一個(gè)煤機(jī)司機(jī)、一個(gè)支架工，司機(jī)主要工作由實(shí)時(shí)操作變?yōu)橛^察和干預(yù)，支架操作工主要工作由拉架變?yōu)橛^察和補(bǔ)架。

1、技術(shù)學(xué)習(xí)

綜采無(wú)人工作面主要包括“一個(gè)平臺(tái)兩個(gè)系統(tǒng)”：

一個(gè)平臺(tái)，即由高度集成共享的生產(chǎn)控制系統(tǒng)和生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)兩部分組成的綜合智能一體化軟件平臺(tái)。

兩個(gè)系統(tǒng)，包括綜合智能一體化生產(chǎn)控制系統(tǒng)和綜合智能一體化生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享及功能聯(lián)動(dòng)和經(jīng)營(yíng)管理層和生產(chǎn)控制層的數(shù)據(jù)集成。

現(xiàn)在，錦界煤礦已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了“采煤機(jī)記憶割煤+支架跟機(jī)自動(dòng)拉架+自動(dòng)收、打護(hù)幫板+自動(dòng)推溜”的自動(dòng)化割煤模式。

2、關(guān)鍵技術(shù)

1、采煤機(jī)記憶割煤+遠(yuǎn)程干預(yù)

根據(jù)生產(chǎn)工藝編制采煤程序，采煤機(jī)按照程序自動(dòng)割煤。

通過(guò)視頻系統(tǒng)監(jiān)視采煤機(jī)頂滾筒和刮板運(yùn)輸機(jī)，發(fā)現(xiàn)割矸石、支架頂梁或溜槽過(guò)載時(shí)，人工遠(yuǎn)程干預(yù)。

2、自動(dòng)拉架、推溜、收打護(hù)幫板

支架跟機(jī)自動(dòng)化功能開(kāi)啟后，支架通過(guò)紅外接收器監(jiān)測(cè)采煤機(jī)位置，根據(jù)預(yù)設(shè)參數(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)拉架、推溜、收打護(hù)幫板等。

3、集中監(jiān)控

地面或順槽集中監(jiān)控采煤機(jī)、支架、三機(jī)、泵站、移變和開(kāi)關(guān)等。

3、神華的智能礦山

現(xiàn)場(chǎng)操作間：一個(gè)個(gè)明晃晃的電腦屏幕，一個(gè)崗位工一會(huì)拿著遙控器操作，一會(huì)在鍵盤(pán)上輸入指令，控制著現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。

智能控制指揮中心：一張碩大的高清電子屏將這座礦井的所有信息一覽無(wú)余，采掘設(shè)備歷史運(yùn)行軌跡、“一通三防”遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、空間地理信息獲取……這一切，猶如一張巨大的信息網(wǎng)，將礦井運(yùn)行狀況了如指掌。

錦界煤礦的綜合智能一體化軟件平臺(tái)高度集成生產(chǎn)控制系統(tǒng)和生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)，基于分布在井下的5.7萬(wàn)個(gè)探頭、傳感器完成“大數(shù)據(jù)”采集，經(jīng)過(guò)智能綜合分析，為礦井生產(chǎn)組織、經(jīng)營(yíng)管理提供智能分析和決策支持。

手機(jī)端：依托手機(jī)端，只要有網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地方，就可以隨時(shí)了解綜采、掘進(jìn)、主運(yùn)、供電、排水、通風(fēng)等各大系統(tǒng)安全生產(chǎn)運(yùn)行狀態(tài)，還能夠隨時(shí)提供安全監(jiān)控、人員定位、工業(yè)電視等實(shí)時(shí)情況，一旦出現(xiàn)異常，e助理可以清晰地顯示設(shè)備故障點(diǎn)，減少井下員工判斷故障的時(shí)間，做到機(jī)電設(shè)備維護(hù)早提醒、早預(yù)防、全覆蓋。

錦界煤礦“數(shù)字礦山”建設(shè)成果充分印證了世上無(wú)難事、只要肯攀登的勵(lì)志真理。千淘萬(wàn)漉雖辛苦，吹盡狂沙始到金。科技攻關(guān)既要有永不服輸?shù)捻g勁，更要有披荊斬棘的勇氣。