文/李繼峰 楊海

安徽省皖北煤電集團錢營孜煤礦依靠科技創(chuàng)新，不斷提升礦井科技保安全的能力，持續(xù)推進建設(shè)信息化、智能化、自動化、機械化的“四化”礦井。

安徽省皖北煤電集團錢營孜煤礦，坐落于安徽省宿州市埇橋區(qū)桃源鎮(zhèn)，2006 年12 月26 日開工建設(shè)，2010 年6 月8 日正式投產(chǎn)，礦井核定生產(chǎn)能力385 萬噸/年。礦區(qū)面積74.1 平方千米，地質(zhì)儲量5.45億噸，區(qū)內(nèi)可采煤層8 層，主采煤層為32 煤層、82 煤層，煤種以氣煤和1/3 焦煤為主，煤質(zhì)為低硫、低磷、中灰，主要用于動力煤。礦井現(xiàn)開采水平為-650 米，分東、西翼開采，開采煤層為32 煤，平均厚度2.89 米。

錢營孜煤礦以“自動化減人、機械化換人、智能化替人”為思路，圍繞“一優(yōu)三減四化”（優(yōu)化系統(tǒng)，減水平、減頭面、減人員，機械化、自動化、信息化、智能化），依靠科技創(chuàng)新，不斷提升礦井科技保安全的能力，確保實現(xiàn)系統(tǒng)最優(yōu)化、采煤智能化、掘錨一體化、集控無人化、礦井智慧化、效益最大化。先后榮獲國家煤炭工業(yè)（特級）安全高效礦井、國家級一線安全生產(chǎn)標準化礦井、全國最美礦山、全國首批先進產(chǎn)能煤礦等200 多項榮譽稱號。

錢營孜煤礦綜合自動化監(jiān)控中心

“四化”礦井建設(shè)背景

錢營孜煤礦在互聯(lián)網(wǎng)時代的大背景下，提高煤炭工業(yè)現(xiàn)代化水平，保障煤礦安全生產(chǎn)，依靠強大的科技支撐，摒棄煤礦靠數(shù)量、速度、粗放型和勞動密集型發(fā)展的老路，走信息化、智能化、自動化、機械化“四化”的新型發(fā)展道路，以提升煤礦安全保障能力，最大限度地提高效能效益，把礦工從繁重的高危環(huán)境和高強度勞動作業(yè)環(huán)境解放出來。

作為皖北礦區(qū)現(xiàn)代化礦井，錢營孜煤礦在推進“四化”礦井建設(shè)中，從單項應(yīng)用向系統(tǒng)集成推進，從輔助管理向引領(lǐng)企業(yè)管理模式創(chuàng)新、優(yōu)化企業(yè)資源配置、提高經(jīng)營決策水平、提高安全保障能力發(fā)展。全礦全部建立了安全監(jiān)控系統(tǒng)、人員定位系統(tǒng)，實現(xiàn)實時監(jiān)測監(jiān)控；對重要場所實現(xiàn)可視化管理，實現(xiàn)遠程實時監(jiān)測和調(diào)控；同時部分系統(tǒng)具備自動控制，遠程控制功能，實現(xiàn)了無人值守和自動化作業(yè)，減少崗位員工230 多人，提效效果較明顯，礦工勞動強度不斷減輕，礦井安全事故和隱患頻度大幅下降，安全可靠性大大提高。

“四化”礦井建設(shè)情況

錢營孜煤礦把“四化”礦井建設(shè)作為系統(tǒng)工程，不局限于單一專業(yè)的局部應(yīng)用，在建設(shè)中考慮系統(tǒng)關(guān)聯(lián)性，形成統(tǒng)一集成的應(yīng)用平臺，減少管理層級機構(gòu)。在“四化”建設(shè)中，錢營孜煤礦成立礦長負責的“四化”礦井建設(shè)辦公室，負責總體規(guī)劃和設(shè)計，組建一個信息化專業(yè)隊，負責全礦施工、驗收和服務(wù)。

采煤巷修使用“機器人”

采煤區(qū)巷修工新引進WPZ-37/600 型多功能巷修機，使井下采煤面巷修實現(xiàn)“機器人”作業(yè)。引進的巷修機外形尺寸小，可以滿足挖掘、側(cè)掏、翻轉(zhuǎn)、破巖、裝車、起吊等各項動作要求，完成挖掘臥底、破巖、清理浮煤、清理皮帶機底部、平整巷道及小型配件吊裝等作業(yè)。一些過去人工無法從事的工作，這位“新工人”都能輕松搞定。

掘進實現(xiàn)自動化

錢營孜煤礦推廣應(yīng)用掘錨護一體機遠程控制，在掘進時，掘進操作工利用手持式遙控裝置，遙控掘錨護一體機，遠距離完成作業(yè)環(huán)境觀察、掘進機截割操作。掘進主運系統(tǒng)自動化集中控制，實現(xiàn)多條膠帶機的順煤流連鎖起車、順（逆）煤流連鎖停車。在掘進主運輸系統(tǒng)實現(xiàn)集中控制，共有13 部皮帶機實現(xiàn)了自動化運行，做到了煤巷掘進系統(tǒng)主運輸自動化全覆蓋。減少的36 名崗位工人投入至迎頭參與進尺施工，大大提高了掘進單進水平，切實做到減人提效。

安監(jiān)員用執(zhí)法記錄儀檢查工作

實現(xiàn)智能運輸系統(tǒng)

結(jié)合網(wǎng)購發(fā)貨方式，構(gòu)建“四統(tǒng)一”物資發(fā)運平臺，即統(tǒng)一配貨、統(tǒng)一裝車、統(tǒng)一運輸、統(tǒng)一考核。成立車輛集控中心，物流信息顯示在屏幕上，動態(tài)掌握物資流行信息。生產(chǎn)所需物料在運輸中，通過手機可以看得清清楚楚。材料領(lǐng)用“網(wǎng)上下單-編組配送-快遞查驗-定位考核”等環(huán)節(jié)，都在電腦上完成。每輛機車安裝定位系統(tǒng)，在物料運達、料車積壓、空車滯留等節(jié)點，超時報警并罰款。配送在線監(jiān)控，時間精細到秒。積壓車皮，系統(tǒng)會自動報警，節(jié)約大量的人力物力。集中裝料人員利用率提高了，年節(jié)約人工成本約57.6 萬元。

建設(shè)遠程集控系統(tǒng)

錢營孜煤礦深挖自動化集控系統(tǒng)的功能，從數(shù)據(jù)融合和地理融合兩方面著手，綜合自動化平臺和遠程集控中心。通過自動化系統(tǒng)（WonderWare 工業(yè)自動化軟件）對電力、主排水、主運、通風、壓風、主副井提升、西三軌乘人車、皮帶計量等系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一采集，統(tǒng)一部署發(fā)布，過主井控制系統(tǒng)改造升級，實現(xiàn)了在副井車房對主井提升系統(tǒng)的實時監(jiān)視和遠程控制，取消主井車房絞車司機。局扇遠程集中控制系統(tǒng)，依托井下電力監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)了局扇遠程集中控制系統(tǒng)，在調(diào)度所遠程集控中心實現(xiàn)主、備局扇遠程切換、控制、掉電報警功能。實現(xiàn)地面通風機房、井下變電所等9 個固定車間無人值守，減少崗位工67 人。

管理可視化系統(tǒng)

可自動啟動的泵房

為實現(xiàn)礦井安全生產(chǎn)管理的“視覺延伸”，錢營孜煤礦在采掘頭面、主要硐室、主要系統(tǒng)、地面車間等重點場所安裝攝像頭408 個，做到全時空監(jiān)管安全。實現(xiàn)網(wǎng)頁端、移動端設(shè)備的實時訪問監(jiān)控視頻圖像，實現(xiàn)對關(guān)鍵地點、關(guān)鍵工序全過程監(jiān)管。安全管理人員在辦公室或礦外都能通過電腦或手機隨時掌握現(xiàn)場安全生產(chǎn)動態(tài)，擺脫地理限制。安全風險較大的作業(yè)，如工作面的安裝拆除任務(wù)，可通過監(jiān)控系統(tǒng)從設(shè)備裝車、入井、運輸、組裝、安裝進行全環(huán)節(jié)任務(wù)追蹤和安全確認。各崗位員工對施工地點的機械設(shè)備操作、現(xiàn)場安全確認工作視頻監(jiān)控下進行。通過加強對人員行為規(guī)范的監(jiān)控，減少事故的發(fā)生。利用視頻監(jiān)控對車間的環(huán)境和設(shè)備狀態(tài)進行監(jiān)視，配合自動化集中控制軟件，最終實現(xiàn)“無人車間”的安全運行。

設(shè)備全生命周期信息化管理

針對大型固定設(shè)備失檢現(xiàn)象時有發(fā)生，備件庫存量較大，設(shè)備信息共享性差，紙質(zhì)歷史資料查閱耗時的困境，錢營孜煤礦于2018 年1 月設(shè)計開發(fā)了設(shè)備管理信息系統(tǒng)（MIS），實現(xiàn)了設(shè)備檔案信息化展示、設(shè)備定檢預警、設(shè)備故障信息分析、備件信息共享、設(shè)備移交管理、運行狀態(tài)跟蹤的全生命周期信息化管理功能。實現(xiàn)涉及10 個生產(chǎn)單位，18 個主要生產(chǎn)系統(tǒng)的4 561 臺機電設(shè)備的信息化管理，中、大型機電設(shè)備覆蓋率達到100%。實現(xiàn)了全礦設(shè)備備件共享，備件庫存量同期相比下降30%。系統(tǒng)實施后，平均每月影響時間與同期相比減少9.85 小時，同比下降37.4%，杜絕大型固定設(shè)備失檢現(xiàn)象。

“四化”礦井發(fā)展規(guī)劃

建立大數(shù)據(jù)分析平臺，推動大數(shù)據(jù)信息整合

引進多設(shè)備交互中心智能控制系統(tǒng)。實現(xiàn)語音和視頻數(shù)據(jù)高速傳輸，建成具備多人通話、視頻會議、移動通訊等功能的通訊平臺。對生產(chǎn)監(jiān)督、調(diào)度管理、安全監(jiān)控、人員定位、視頻監(jiān)控、礦壓監(jiān)測、水文監(jiān)測、設(shè)備管理、計質(zhì)計量等子系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)融合，建立信息資源交換、共享體系，動態(tài)進行大數(shù)據(jù)綜合分析和生產(chǎn)狀態(tài)實時評估，實現(xiàn)智能指揮生產(chǎn)。

實現(xiàn)采煤工作面智能化開采模式

吸收引進液壓支架跟機自動化技術(shù)、采煤機記憶截割技術(shù)、工作面視頻監(jiān)控技術(shù)和進程集中控制技術(shù)，實現(xiàn)采煤工作面“智能控制+進程干預”的智能化開采模式。實現(xiàn)“順槽監(jiān)控中心2 人可視化遠程干預控制，工作面內(nèi)1 人巡視”的常態(tài)化連續(xù)運行。

建立高效運輸系統(tǒng)，全面實現(xiàn)礦井主運系統(tǒng)地面集控化

引進智能巡檢機器人，替代人工巡檢。建設(shè)單軌吊“天軌”系統(tǒng)，全面實現(xiàn)礦井輔運系統(tǒng)升級，用2 ～3 年時間，取消無極繩和各類小絞車運輸，杜絕相應(yīng)繩式運輸隱患，實現(xiàn)運輸安全。加快“天軌”網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，區(qū)域?qū)崿F(xiàn)單軌吊系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化，探索區(qū)間智能無人駕駛。

完善其他子系統(tǒng)

如智能選矸系統(tǒng)，選煤廠引進智能TDS 選矸系統(tǒng)，淘汰人工手選+動篩跳汰洗選工藝，把選矸礦工從臟累環(huán)境中解放出來。排水通風智能化，中央泵房實施集控升級、實現(xiàn)智能監(jiān)測水倉水位、自動排水。風井風機實現(xiàn)遠程控制，實施主要通風機變頻改造，增加智能控制系統(tǒng)，實現(xiàn)井下風量智能化控制。升級瓦斯泵站操控系統(tǒng)，實現(xiàn)瓦斯泵一鍵切換。推行煤礦光纖測溫、激光多氣體監(jiān)測，裝配氮氣降溫設(shè)備，實現(xiàn)采空區(qū)各項指標實時監(jiān)測，確保礦井安全。