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全國煤礦智能化建設現場推進會材料之三——山西省能源局
字號:[    ] 發布時間:2020-09-30 10:26:00 來源:煤礦機器人

  山西省委、省政府抓住貫徹落實《關于在山西開展能源革命綜合改革試點的意見》的重大戰略機遇,秉持能源革命、牽引轉型,國內示范、全球影響的發展理念,將建設智能化煤礦作為全國先行先試的山西“優質試驗田”,將全面推進煤礦智能化建設作為破解煤炭行業深層次矛盾的關鍵性改革舉措,解放思想,大膽探索,先行先試,改革創新,多年來的生動實踐取得顯著階段性建設成果,為全國推進煤礦智能化建設提供了可借鑒可復制的山西做法山西經驗。

  一、山西全面推進煤礦智能化建設主要做法

  山西是全國煤炭大省、全國能源重化工基地,長期以來,歷屆省委、省政府高度重視煤礦生產方式變革,高度重視煤礦安全生產工作,不同歷史時期不同歷史階段為全國煤炭行業安全可持續發展創造積累了諸多寶貴經驗。結合全球煤炭工業發展新趨向,結合全國煤礦現代發展新特點,山西搶抓全國新時代煤礦智能化建設這一難得歷史機遇,超前思維,積極探索,在煤礦智能化建設方面為全國蹚出一條新路子。

 。ㄒ唬﹫猿志C改機遇,發揮國家改革創新方向力是指引。中央深改委第八次會議批準《關于在山西開展能源革命綜合改革試點的意見》,是黨中央從世界能源大勢和新時代能源戰略全局出發,賦予山西的國家使命;是繼2017年國發42號文件之后,近年來黨中央對我省改革發展的又一次頂層設計和大力支持。9月16日省委省政府召開全省能源革命綜合改革試點動員部署大會。要求全省要充分彰顯能源革命綜合改革試點的山西擔當,先行先試、率先突破,堅定扛起示范引領重大責任。抓住能源轉型升級改革機遇,加快煤礦開采方式變革,推進煤炭綠色開采和煤礦智能化改造。抓住以改促轉制高點和突破口,利用我省資源比較優勢和戰略地位,努力趟出一條具有山西特色的能源高質量發展新路。

 。ǘ﹫猿纸y籌部署,發揮政府規劃力是關鍵。省委、省政府高度重視煤礦智能化建設工作,省委書記樓陽生、省長林武多次強調:要用改革創新的辦法抓好煤礦智能化建設,搶占行業發展制高點,這是一次為全國探路示范的引領性改革,是一次破解深層次矛盾的關鍵性改革,是一次貫通各領域的全局性改革,各有關部門要高度重視,抓好落實。省委常委、副省長胡玉亭、副省長賀天才多次組織省能源局等相關部門研究煤礦智能化建設工作,親力親為,為推進這項工作提供了堅實的領導和組織保障。

  2019年省委、省政府印發《山西能源革命綜合改革試點行動方案》,確定15項重大舉措和86項具體任務,其中“煤礦智能化建設改造”列為主要任務,要求編制煤礦智能化改造建設試點方案,制定智能礦山和智能綜采工作面建設標準,推動地方標準上升為國家標準;并將煤礦智能化改造列為省政府綜改20項重大事項之一,明確了全省煤礦智能化階段任務目標和具體舉措。這些工作機制,一個重要標志就是將部門工作上升到省委、省政府的重大事項,由獨家推進轉變為以政府統籌、合力推進。

 。ㄈ﹫猿痔荽瓮七M,實施標準引領力是重點。多年來,山西推進礦井智能化建設主要經歷了三個不同發展階段。一是嘗試階段。山西煤礦智能化建設最早始于2000年左右,主要在煤礦皮帶集中控制、排水等固定硐室監控、井上下供配電集中控制等方面進行了積極探索。二是起步階段。2006年以后,以地面主扇機房、高低壓變電機房、排水泵房、變電所等為代表的固定場所逐步實現遠程控制。三是深入階段。2016年以后,國有重點煤炭集團公司推進以采煤為核心的智能化,通過引進新技術、新裝備,部分煤礦在理想情況下可以實現井下工作面順槽內“可視化遙控操作”“自動工藝控制”“一鍵起停”,地面緊急停機等目標。中煤華晉集團公司山西華寧焦煤有限責任公司2018年完成華晉集團首個6.3米大采高智能化工作面建設,屬山西最早應用智能化開采的煤礦。該工作面設計走向長度1458m,傾斜長度232m,平均煤厚5.3m,日進10個循環,日進度8米。是我省首套集自動化、檢測、視頻、通訊、網絡、控制、計算機等多種技術綜合應用企業。四是提升階段。2019年,按照省委省政府2025年“轉型出雛形”發展戰略,全省從夯基壘臺、立柱架梁到全面推進,積厚成勢,力爭在新起點上實現新突破。五是標準階段。率先以地方標準頒布《山西省智能煤礦建設指導規范》(DB14),具有強制執行性;同時結合國家指導意見《山西省煤礦智能化建設實施意見》,從指導思想、組織領導、目標任務、工作舉措等方面都作出了細致安排部署,全省煤礦智能化建設走上了快車道。

 。ㄋ模﹫猿值湫鸵,發揮示范牽引力是核心。根據山西省煤礦智能化建設實施意見安排,我們對智能化建設目標進行總體規劃,發布《山西省智能煤礦和智能綜采工作面建設試點名單》,要求2021年建成3座智能化示范煤礦、30個智能化示范綜采工作面;2022年建成10座智能化示范煤礦、50個智能化示范綜采工作面。2025年大型煤礦和災害嚴重煤礦以及其他有條件的煤礦基本實現智能化;2030年各類煤礦基本實現智能化,比國家規劃提前五年完成。

  在此基礎上,我們激發鼓勵省屬國有重點煤炭集團發揮人才、技術和資金等優勢,在煤礦智能化方面發揮典型引領示范作用。今年年初在充分調研,慎重比選后,我們選擇同煤塔山煤礦等10座煤礦開展煤礦智能化建設試點,選擇山西焦煤集團正利煤業公司等50個煤礦開展智能化工作面試點。通過試點先行,率先在全省不同井型、不同煤層和不同災害煤礦進行試點推進。目前各試點煤礦進展順利,尤其是同煤集團塔山煤礦(生產)、山西焦煤斜溝礦(建設)在數字化、自動化和智能化方面取得了良好效果,走在了全省煤礦智能化建設的前列。

  同煤集團將智能化煤礦具像化,即利用大數據、云計算、人工智能等先進技術,實現生產管理由機械化礦井單環節、單因素孤立監測安全生產要素向智能化礦井多環節、多因素聯合自動分析預警轉變,向平臺信息共享、基礎決策智能化轉變,為推動此項工作成立融合國際國內尖端前沿技術的“同煤雙創中心”;山西焦煤從2019年5月成立了智慧礦山建設課題研究領導組,確立了智慧礦山“一五一十”建設模型;晉煤集團于2019年編制了“智能化煤礦建設技術研發與智能系統集成總體規劃設計初步方案”。通過省屬國有重點煤炭集團“領頭羊”作用在全省形成引領示范效應。

 。ㄎ澹﹫猿5G通信技術創新,發揮科技第一生產力是支撐。我們推動5G通信技術與煤礦智能化融合,從根本上實現工業互聯網平臺遠距離管控操作。全省智能化煤礦均實現了千兆以上工業環網應用,陽煤新元、焦煤龐龐塔煤礦實現了5G入井。智能化改造中傳統傳輸鏈路存在有線維護難,無線帶寬窄、時延高等問題,導致只能實現監測,無法實時監控。5G通信技術融合應用,助力自動化向智能化控制技術轉變,使礦井實現智能化成為可能。今年6月中國移動5G智慧礦山聯盟成立大會暨全國首座5G煤礦(陽煤新元煤礦)落成儀式在太原舉行。潞安高河能源研發的MOS智能管控平臺,實現了生產全流程的綜合調度指揮,精準定位系統應用UWB厘米級精確定位技術;山西焦煤集團西山斜溝煤礦利用煤礦云數據中心、萬兆工業環網和千兆視頻環網、井下4G無線通信網絡建成安全生產管控一體化平臺和集中控制平臺;通過“萬兆工業環網+4G無線寬帶網絡+窄帶物聯網”的多網融合,實現了數據在“一張網”傳輸,解決了“信息孤島”現象;一部手機一個APP就可以實現管控一體化,實現了真正意義上的智能科學決策和移動遠程控制。同煤集團于2019年10月建成國家工業互聯網標識解析體系第39個二級節點,是山西省和煤炭行業目前為止唯一的二級節點。采用分布式云計算容器技術,為未來智能化后規;瘧玫於▓詫嵒A。目前本二級節點已經接入含煤炭、醫藥、機械加工等76家企業。

  同時,我們利用云計算、大數據前沿技術,全面提升煤礦智能化數據應用能力。同煤集團智能化礦山建設過程中提出“神經系統”理念,在實現全面感知、實時互聯和自動化作業的基礎上,利用國家工業互聯網標識解析體系二級節點,不斷推動在分析決策、自主學習、動態預測、協同控制等方面應用,構建“感知無處不在、聯接無處不在、數據無處不在、計算無處不在、智能無處不在”的協同生態和交互體系,實現實時監測監控、輔助決策、對突發礦井進行應急聯動指揮等目標。

 。﹫猿趾献鞴糙A,發揮科研院所科技孵化力是出路。省政府利用太原市綜改試驗區引進中國煤科院等智能化龍頭企業,省能源局與移動公司、華為公司、交通大學、聯通公司等交流洽談,引進前沿理念和技術。煤炭集團公司與高等院校、科研院所及國內外先進的礦山裝備研發和制造廠商合作,不斷引進新技術、新裝備,通過多元合作拓展智能化發展空間,形成開放共享互利共贏的發展格局。

  同煤同忻礦與中國礦大、河南理工、中煤科工、華為等科研院聯合公關科研難題,榮獲中國煤炭工業協會“千萬噸級綜放工作面關鍵技術及示范工程”項目科學技術一等獎。陽煤集團與中國移動公司合作試驗成功5G井上下聯通,實現5G通信與智能化技術深度融合;與北京天瑪、上海創力、上海山源、天津華寧等單位多年來共同合作,大力推進煤礦機械化、自動化、信息化和智能化開采,先后開采12個自動化采煤工作面,實現了煤與瓦斯突出條件下中厚煤層自動化開采、全斷面巖巷TBM快速掘進機、直角轉彎大功率重型刮板輸送機、綜采自動化技術應用、“無人值守”系統等,此類新技術的推廣應用提高了經濟效益和核心競爭力,實現了安全穩定發展,積累了成功經驗,為全省煤礦智能化探索出一條全新的跨界合作共贏之路。

  二、山西推進煤礦智能化建設工作成效

  一分耕耘,九分收獲。多年來的工作實踐,山西煤礦智能化建設取得重大成效,為全省煤炭工業高質量發展發揮了重要推動作用。

  一是煤層智能化開采技術取得比較優勢。通過政企通力合作,全省已建成使用或正在安裝的智能化綜采工作面66處。陽煤集團近年來累計投入近30億元,累計在80多個工作面進行了應用。山西焦煤華晉焦煤沙曲二號井研發了自動截割三角煤技術;陽煤新元、同煤塔山、同忻礦承擔了國家重點科研項目。同煤集團塔山煤礦生產能力2500萬噸/年,已形成以“兩網、一平臺”為基礎的智能化礦山雛形。該礦承擔國家研發計劃重點 “千萬噸級特厚煤層智能化綜放開采關鍵技術研究及示范”項目,創建年產1500萬噸智能化綜放開采示范工程,該項目獲得了國家科技進步一等獎,是我省煤炭系統14年來首次獲得的國家級大獎,實現以數據決策為導向的全新生產管理模式,完成煤礦智能化綜放開采技術性變革。

  二是煤層智能化掘進取得“零”的突破。按照國家科技部國家重點研發計劃“智能機器人”重點專項2020年度項目指南,主動對接智能化龍頭企業,分類型分條件全面試點,部分項目取得突破。陽泉煤業(集團)股份有限公司一礦使用智能化快速掘進裝備,實現掘支平行快速作業,錨桿自動支護,帶式輸送機機尾自移,達到掘、錨、運、探遠程可視化操作。同煤燕子山、馬道頭等煤礦,引進久益“六臂”掘錨一體機后、自主研發“十三臂”掘錨一體機,提升了掘進單進水平。陽泉新景煤礦引進TBM盾構機,并計劃近期使用矩形煤巷盾構掘進。山西西山晉興能源有限責任公司斜溝煤礦在18106掘進工作面引進了滑移式臨時支護裝置、可伸縮順槽式永磁帶式輸送機、跨騎式液壓錨桿鉆車組成的快速掘進成套設備,最大程度上實現了掘進、移架與支護的平行作業,滯后支護時間縮短了一半。陽煤集團新元煤礦采用全斷面巖巷TBM快速掘進機,實現巖巷快掘作業。井下采用直徑4.53米的TBM快速掘進機,施工井下大斷面巖巷,巖巷單進達到400米/月,同時推廣應用巖巷綜掘技術,提高巖巷單進水平。

  三是煤礦智能化值守技術得到推廣應用。山西省積極響應國家應急部和國家煤監局以“機械化換人、自動化減人”和“一優三減”政策措施,在智能化方面,加快無人值守技術推廣應用,建立“無人值守、有人巡視”模式,達到自動化控制和無人值守目標,實現了井下變電所、主水泵房、主井帶式輸送機和架空乘人裝置無人值守。全省已有179座煤礦主排水泵房實現無人值守,468個井下變電所實現無人值守,397部主要帶式輸送機實現無人值守。呂梁東義集團鑫巖煤礦通過安全生產綜合自動化監控平臺實現了對井下26個子系統、19個固定崗位無人值守管控。井上主副井絞車房、主扇機房及井下無極繩、架空乘人裝置、單軌吊均實現遠程控制、無人值守。山西焦煤華晉焦煤有限責任公司沙曲二號井通過智能化改造,減少危險環境作業人員約30人,減少固定崗位人員約100人。

  四是煤礦安全“機器人”得到研發應用。主動承接國家煤礦安監局《煤礦機器人重點研發目錄》公布的機器人研發項目,山西焦煤研發適用于煤礦傾斜井巷搶險排水技術的懸臂式掘進機自動截割機器人;糁萑缓用旱V使用巡檢機器人進行皮帶連續檢測、記錄、監測數據實時回傳。陽煤集團蛇形偵測機器人已取得煤安認證;具有3D立體激光掃描的第二代變電站巡檢機器已投入使用。晉煤集團趙莊礦軌道式巡檢機器人,具備對整個泵房內各類輔助設備進行綜合管理、聯動、協調的能力。潞安集團常村煤礦洗煤廠應用智能揀矸機器人系統。同煤集團塔山礦在已應用皮帶巡檢機器人和硐室巡檢機器人的基礎上,重點研發:三臂礦用鉆爆機器人、六臂掘錨機、噴漿機器人、超前支護機器人、選矸機器人、煤倉清理機器人、危險氣體監測機器人、密閉砌筑機器人、礦井救援機器人等。通過機器人技術應用,減少高危區域作業人員數量、降低作業人員勞動強度,實現煤礦“少人則安、無人則安”。

  三、山西推進煤礦智能化建設預期任務

  山西要實現“能源革命、牽引轉型,國內示范、全球影響”戰略目標,必須要繼續按照國家《關于加快煤礦智能化發展的指導意見》,嚴格按照《山西省煤礦智能化建設實施意見》確定的近期遠期目標和工作任務,積極實施,梯級推進。一要在全面完成2022年智能化試點任務基礎上,對比不同資源條件、不同煤層厚度、不同地質條件和不同開采工藝及智能化不同材料、設備、系統等技術路線的適應性,提出全省不同區域、不同開采條件適宜的智能化開采技術推廣意見,進一步提高煤礦智能化建設水平。二要在利用“三化牽引”(數字化、網絡化、智能化)這一強勁引擎和指導思想,進一步激發全省煤炭工業高質量發展的動力和活力。三要加快探索智能化礦山建設的新路徑、新模式,把科技創新和模式變革推動企業高質量發展擺在全局的戰略位置,使山西煤炭成為“行業風向標”、“創新風向標”、“技術風向標”,確保2030年全省煤礦全部完成智能化建設,實現我省煤炭生產方式變革在全國率先破局,實現煤炭行業高質量轉型發展。

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