文/王存飛
神東煤炭集團是國家能源集團的骨干煤炭生產(chǎn)企業(yè),地處蒙、陜、晉三省區(qū)能源富集區(qū),2019年產(chǎn)量1.9億噸,實現(xiàn)利潤超過200億元。在國家能源集團公司的領導下,神東堅持以信息化帶動工業(yè)化,大力推進信息化建設,依靠先進的信息技術改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),促進了“兩化融合”;堅持自主創(chuàng)新,在智能礦山建設上做了大量的探索和實踐,提高了企業(yè)核心競爭力和抗風險能力。
多年來,神東堅持創(chuàng)新驅動,智能礦山建設成果豐碩。
2011年5月,神東啟動建設神華數(shù)字礦山關鍵技術研究及示范項目,以安全高效協(xié)同作業(yè)為目標,通過生產(chǎn)控制系統(tǒng)把煤礦多個獨立信息系統(tǒng)進行集成融合,在調(diào)度室實現(xiàn)了井下遠程集中監(jiān)測控制、報警聯(lián)動、專業(yè)調(diào)度,提高了安全生產(chǎn)管理水平;通過生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)對全礦5.7萬個生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)進行分析和應用,促進各種資源合理配置,提高了礦井業(yè)務管理的智能聯(lián)動和協(xié)同效益。截至目前,累計減少井下作業(yè)人員102人,每年減少人工成本1983萬元,節(jié)電25%,設備利用率提高5%,礦務工程減少5%,物資采購減少10%,全員工效提高16%。
2012年8月,神東啟動實施區(qū)域中央集中自動化控制系統(tǒng)項目,創(chuàng)建了全國首個億噸礦區(qū)中央生產(chǎn)控制指揮中心,實現(xiàn)了對五礦六井所有系統(tǒng)的集中控制、關聯(lián)分析、故障診斷與決策管理的生產(chǎn)指揮,控制范圍達621.8平方公里;實現(xiàn)礦圖一體化協(xié)同管理,建立了井下萬兆生產(chǎn)控制環(huán)網(wǎng),統(tǒng)一礦山機電設備通信接口和協(xié)議標準。系統(tǒng)的應用優(yōu)化了煤礦生產(chǎn)排程,為生產(chǎn)決策提供了依據(jù)。
2018年,神東創(chuàng)新運用全新的自主智能割煤技術,通過在榆家梁煤礦43101智能薄煤層工作面1年的試驗,成功預測出煤層賦存精確模型,結合最新的激光掃描建立了工作面實際模型,采煤機根據(jù)煤層分布情況自動調(diào)節(jié)采高,同時研發(fā)了特種機器人代人巡檢,實現(xiàn)了自動化采煤技術的重大突破,達到國際領先水平。
神東長期引領一次采全高開采技術,先后研制了5.5m、6.3m、7.0m、8.0m液壓支架,2014年神東開始研制國產(chǎn)8.8米一次采全高成套裝備和開采工藝,實現(xiàn)了大采高工作面多設備協(xié)同作業(yè)控制機制,集成應用基于控制支架姿態(tài)動作的片幫處理技術,建立了基于智能控制的集控平臺和基于大數(shù)據(jù)的故障診斷的專家決策中心。2018年,8.8米智能大采高綜采成套裝備投入使用,平均日產(chǎn)4.5萬噸,最高5.84萬噸,單面年產(chǎn)1600萬噸,與傳統(tǒng)工藝相比,資源回收率提高20%,一個工作面就可多回收煤炭400萬噸。
以“降低成本、降低勞動強度、穩(wěn)定產(chǎn)品質量、提高經(jīng)濟效益”為目標,探索選煤廠智能化建設,2018年建成了上灣智能化示范選煤廠,在選煤智能排程、大數(shù)據(jù)采集及分析、設備智能監(jiān)控與管理、智能裝車關鍵技術等方面開展探索與實踐,實現(xiàn)傳統(tǒng)選煤向智能選煤跨越。通過智能化實施應用,一個洗煤廠就減員25人,年電力消耗減少8%以上,生產(chǎn)效率提升5%,日均生產(chǎn)時間縮短1小時,煤質穩(wěn)定率由83%提高到95%。員工接觸粉塵、噪聲的時間大幅縮短,工作環(huán)境顯著改善。
2018年,神東本著“自主開發(fā)創(chuàng)新,掌控企業(yè)核心技術”的理念,成立了移動應用開發(fā)項目部,以物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)及人工智能、云計算技術為支撐,建立神東的數(shù)據(jù)標準,開發(fā)了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和智能移動終端,進行大數(shù)據(jù)挖掘。2019年,存儲數(shù)據(jù)共計652.4億條,全年完成月度工效分析報告12份,開發(fā)定制性報表16份,每日微信推送43張報表,全年共計15600余張,完成37個掘進工作面開機率月度統(tǒng)計分析,為公司生產(chǎn)運營管理提供了基于大數(shù)據(jù)的決策依據(jù)。
2019年,神東組織開發(fā)了電子化檢修系統(tǒng)及故障秒拍系統(tǒng),可根據(jù)系統(tǒng)推送的日檢、周檢、月檢標準制定詳細的檢修計劃,保證設備檢修的時效性和準確性,實現(xiàn)從檢修計劃的制定、安排、執(zhí)行到檢查反饋的全過程可追溯管理。通過設備故障秒拍,實時傳送故障現(xiàn)場情況,方便了故障的準確判斷和快速處理。充分運用大數(shù)據(jù)、信息化等手段和現(xiàn)場檢查相結合,真實體現(xiàn)設備運行狀態(tài),對公司各礦井主要設備的開機率、負荷率等指標進行全時監(jiān)測、分析。
從實施創(chuàng)新驅動發(fā)展的戰(zhàn)略到促進科技成果轉化,創(chuàng)新不斷融入神東企業(yè)發(fā)展全局,神東做實創(chuàng)新工作的管理機制、資源配置、考核評價機制等,破除一切制約創(chuàng)新的思想障礙和制度藩籬,并建立以科技成果轉化收益分配為核心的激勵機制,機制順暢、保障到位、活力迸發(fā),推動智能礦山建設不斷取得新成效。
僅近兩年,神東就完成科技投入15.12億元。其中科研投入5.5億元、開展科研項目231項,同比研發(fā)資金和項目數(shù)量分別增長了81%和28%。獲得國家科技進步獎1項,省部級科技進步獎50項,國家能源集團科技進步獎6項,居全國煤炭行業(yè)前列。持續(xù)、高強度的研發(fā)投入能力,是神東推動智能礦山建設的重要物質基礎。
2017年以來,神東積極探索智能礦山新技術,推行“機械化減人、自動化換人”,實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等先進技術深度融合,在綜采工作面實現(xiàn)了自主智能割煤,裝車站無人值守自動裝車,各類機器人在井下鉆錨、噴漿、揀矸作業(yè)及在變電所、泵房、巷道、工作面巡檢中得到應用。不斷涌現(xiàn)的新技術、新裝備,為全面開展智能礦山建設提供了技術支持。
工智能、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、機器人、智能裝備是智能礦山建設的關鍵技術,這些技術的應用離不開綜合性、專業(yè)交叉融合的人才。神東高度重視智能礦山人才培養(yǎng)工作,先后成立了高端設備研發(fā)中心、數(shù)據(jù)標準化項目部、移動應用開發(fā)項目部等機構,通過強有力的措施,用事業(yè)凝聚人才,用實踐造就人才,用機制激勵人才,最終打造一支結構合理、素質優(yōu)良、實力強勁的創(chuàng)新型人才隊伍。
近年來黨中央、國務院及國家部委先后出臺智能礦山有關政策,鼓勵信息化發(fā)展,推動數(shù)字化轉型。2014年6月,習近平總書記提出“四個革命、一個合作”的能源安全新戰(zhàn)略,提出能源結構轉型推動煤炭產(chǎn)業(yè)綠色智能化發(fā)展,為我國能源行業(yè)的轉型發(fā)展指明了方向。2020年,國家發(fā)改委、國家能源局等八部門在聯(lián)合印發(fā)的《關于加快煤礦智能化發(fā)展的指導意見》中提出,到2021年,建成多種類型、不同模式的智能化示范煤礦;到2025年,大型煤礦和災害嚴重煤礦基本實現(xiàn)智能化,形成煤礦智能化建設技術規(guī)范與標準體系;到2035年,各類煤礦基本實現(xiàn)智能化。
神東管轄的13座礦井和11座選煤廠,計劃2021年底建成3個世界一流的智能化示范礦井,21個智能化綜采工作面,所有選煤廠均實現(xiàn)智能化,常態(tài)化應用11類井下機器人,全面推廣移動巡檢技術,逐步取消井下固定崗位工,實現(xiàn)井下移動生產(chǎn)控制指揮。到2025年,所有煤礦均建成智能化礦井,掘進工作面實現(xiàn)智能化,井下取消固定崗位工,依托5G網(wǎng)絡,實現(xiàn)井下各系統(tǒng)的智能化決策和自動化協(xié)同運行,繼續(xù)為煤炭行業(yè)智能化發(fā)展探索新路徑,擔當先驅者。