李 婕

（晉能控股煤業(yè)集團挖金灣煤業(yè)公司，山西 大同 037000）

2020年國家發(fā)改委等相關部門就煤礦智能化等問題發(fā)布了《關于加快煤礦智能化發(fā)展的指導意見》，文件中就智能技術和煤炭行業(yè)有機結合等問題提出了指導性意見。文件中指出，智能化、標準化時煤炭行業(yè)未來發(fā)展的必由之路，當前智能化技術已經逐漸覆蓋煤炭產業(yè)的各個環(huán)節(jié)。對于煤炭企業(yè)來說，企業(yè)追求的最終目標是在確保質量的前提下實現(xiàn)利潤的最大化，煤炭質量的管控是確保企業(yè)在行業(yè)競爭中占據(jù)有利地位的關鍵因素。

本文以晉能控股煤業(yè)集團作為研究對象，該集團沿用的是三級管控方式，也就是“事前預測—事中控制—事后處理”的管控方式，將煤質管控分為商品煤生產單元鏈+“三級梯度”等環(huán)節(jié)分別進行監(jiān)督，執(zhí)行人員分組稽查+煤質管理人員定額量化積分考核的人員管理模式，該方式的優(yōu)勢在于各個管理模塊相互協(xié)調互相配合，能夠實現(xiàn)煤質的PDCA閉環(huán)管理，但是并未實現(xiàn)煤質的動態(tài)管控，實際管理過程中難以及時發(fā)現(xiàn)問題，往往是在質量問題的已經生成后采取措施降低損失，使得管控模式整體存在被動性和滯后性。

因此應當通過智能化程度的提升，確保煤質管理過程的智能化、標準化的實現(xiàn)，確保煤炭產業(yè)所有環(huán)節(jié)的實時監(jiān)測，并且將該種管理模式和煤礦智能化體系相結合，實現(xiàn)人員調度的自動化，提升煤質管理的智能化、標準化、透明化程度，提升企業(yè)的經濟效益，帶動行業(yè)整體從提升發(fā)展速度向提升發(fā)展質量轉變，形成良好的行業(yè)氛圍。

1 傳統(tǒng)煤質管理模式分析

煤質管理工作的主要管理內容包括：煤質預測、現(xiàn)場考察、質量檢驗、定時抽查以及報告撰寫、事故應急預案等。此外每條商品煤生產單元鏈安排一名煤質管理人員進行監(jiān)管，主要工作包括煤質管理方案優(yōu)化、及時處理管理過程中出現(xiàn)的問題以及確保煤質管控工作同煤礦開采工作的適應性。為了實現(xiàn)煤質管控過程的優(yōu)化，可以制定一套統(tǒng)一科學合理的管控制度，確保礦井和選煤廠制度的協(xié)調性和統(tǒng)一性，提升煤質管控工作的效率。執(zhí)行單元鏈分組的人員管理模式。將整個單元鏈分為各個管理環(huán)節(jié)，明確責任劃分，每個環(huán)節(jié)安排不同的管理人員進行集中管理，將具體任務明確劃分到個人，確保管理者能夠將任務落實到位，提升煤質管理工作的效率和監(jiān)督效果。采取“三級梯度”煤質措施分解管理模式。將煤炭企業(yè)的年度計劃進行細化，依次制定月度重點工作、每周重點工作以及每日重點工作，實現(xiàn)戰(zhàn)略目標的細化，通過反饋調節(jié)的方式實現(xiàn)了煤質管控的閉環(huán)管理。但是這一管控方式并未實現(xiàn)煤質的動態(tài)管控，實際管理過程中難以及時發(fā)現(xiàn)問題，往往是在質量問題的已經生成后采取措施降低損失，使得管控模式整體存在被動性和滯后性[1]。

2 智能化+標準化煤質管理模式

智能化的管理模式能夠做到“事前預測—事中控制—事后處理”，通過事前提前預測的方式進行防控、事中及時控制的方式進行調節(jié)、事后及時處理的方式進行止損，配合信息反饋系統(tǒng)的輔助工作，實現(xiàn)了煤質管控的動態(tài)控制。建立完善智能化煤礦、智能化選煤廠，和科學合理的管控模式相結合，切實提升煤質管理的標準化和智能化程度。智能化煤質管理的主要組成部分包括：由精密傳感技術、智能檢測技術、故障診斷機器人組成的控制系統(tǒng)；由煤質參數(shù)傳遞交互技術、煤炭水分監(jiān)測技術、灰分監(jiān)測技術、硫分監(jiān)測技術組成的煤質自動化采制化系統(tǒng)，通過信息反饋技術進行輔助調節(jié)，實現(xiàn)煤質的動態(tài)管控。

2.1 事前預測預報

完善的煤質預測系統(tǒng)是事前預測準確可靠的基礎，預測系統(tǒng)能夠實現(xiàn)的功能包括:煤炭質量的事前預測、質量評價指標的制定、相關參數(shù)的實時監(jiān)測、管理方案的執(zhí)行、采集數(shù)據(jù)的處理以及結果的反饋等。將互聯(lián)網技術融入煤質管控工作中，能夠提升煤質管控各部門間的執(zhí)行效率和信息傳遞速率，確保管理者能夠及時獲取煤質相關信息并進行相應調整，提升了煤質管控工作的效率和可靠性，充分發(fā)揮煤質管控工作對生產過程的指導作用。通過當前煤礦的鉆孔測試數(shù)據(jù)以及綜采工作面數(shù)據(jù)建立井田、煤層、盤區(qū)三維立體煤質預測模型和綜采工作面三維立體煤質預測模型，實現(xiàn)整個開采過程中煤質的實時預測；通過圖表處理的方式，將當前開采狀態(tài)下煤質的預測結果轉化為圖表的形式進行顯示，實現(xiàn)礦井原煤實時預測預報；結合圖表的相關數(shù)據(jù)和當前生產過程的實際情況制定出相應的煤質評價指標以及礦井生產計劃[2]。

2.2 事中過程控制

綜采工作面配置檢查機器人，實現(xiàn)截割過程中回采高度、煤層情況、圍巖參數(shù)、頂板狀態(tài)的實時監(jiān)測，配合截割預警、采高預警、曲線圖繪制等模塊，確保煤炭質量的實時監(jiān)測，控制系統(tǒng)根據(jù)監(jiān)測結果實現(xiàn)智能決策并向末端執(zhí)行系統(tǒng)發(fā)出相應的控制信號，提升了煤質管控的智能化程度。此外可以攝像頭等輔助手段實現(xiàn)監(jiān)測功能，例如在選煤廠裝車運輸膠帶處設置高清攝像頭，通過攝像頭實現(xiàn)原煤外水參數(shù)的實時監(jiān)測；選煤廠裝車運輸膠帶上設置探測儀+高強度電磁除鐵器，將原煤中的金屬雜質進行去除，提升了后續(xù)設備工作的安全性和可靠性；在帶式輸送機上集成高精度電子秤，能夠實現(xiàn)產煤速率的實時監(jiān)測；綜合分析當前市價、監(jiān)測數(shù)據(jù)以及生產分選工藝，選取最優(yōu)的生產分選策略提升分選效率；模擬運輸環(huán)節(jié)的安檢系統(tǒng)，對分選后的煤炭進行檢測，確保煤質問題能夠及時發(fā)現(xiàn)和處理；相關監(jiān)督管理人員配備有專用的檢測設備和礦用智能手機，在檢測過程中能夠將相關信息記錄在“煤質預測現(xiàn)場管理信息系統(tǒng)”中。此外該系統(tǒng)還包含煤質措施制定和指令下達模塊，管理人員能夠對于發(fā)現(xiàn)的問題及時下達整改意見并將改進結果登記在績效考核系統(tǒng)中，制定合理的賞罰措施同考核制度相結合，能夠在提升煤質管控效率的同時提升員工工作的積極性。

2.3 全過程煤質信息監(jiān)測及反饋

煤質預測管理系統(tǒng)通過對煤質的實時監(jiān)測，將監(jiān)測結果輸入煤質信息反饋模塊，通過反饋通道將管理過程中的煤質信息及時向礦井、選煤廠、煤質檢測室以及相關職能部門及時反饋；管理者能夠在系統(tǒng)中的“煤質分析”、“煤質指標分析”等模塊實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，并根據(jù)相關要求生成煤質報表以及數(shù)據(jù)分析圖表等；確?；曳直O(jiān)測、水分監(jiān)測、硫分監(jiān)測等模塊集中在信息管理系統(tǒng)中，實現(xiàn)煤質參數(shù)的快速集成和反饋；在系統(tǒng)中集成煤質效益測算模塊，根據(jù)當前的煤質監(jiān)測參數(shù)以及公司的生產分選方式對公司效益進行預測，得出效益曲線圖。

2.4 標準化建設

企業(yè)的煤質管理標準應當以公司內部成型的管理方案為依據(jù)，在此基礎上融入煤質管理的相關內容，包括綜采工作面原煤質量標準、商品煤質量標準、分選質量標準以及商品煤效益標準等。定期進行檢查，對于煤質管控過程中發(fā)現(xiàn)的問題及時進行分析總結，根據(jù)當前存在的不足對煤質管控標準及性能調節(jié)，切實提升智能化管理的管理質量和效率[3]。

當前的管理模式具有智能化、標準化、透明化、效益最大化等優(yōu)勢。不僅克服了傳統(tǒng)管理模式難以實現(xiàn)的動態(tài)管控等問題，也滿足了綠色、環(huán)保、清潔、高附加值的煤市場發(fā)展趨勢。智能化+標準化煤質管理模式總體架構如圖1所示。

圖1 智能化+標準化煤質管理模式總體架構

2.5 基于數(shù)字孿生技術的智能化+標準化煤質管理

在現(xiàn)有的煤質標準化管理體系的基礎上，將互聯(lián)網技術飛速發(fā)展的產物與之融合，提升煤質管控的信息化和數(shù)據(jù)可視化程度。通過物聯(lián)網和大數(shù)據(jù)技術，能夠對檢測過程中的數(shù)據(jù)進行實時處理和分析，給出相關的分析結果直到煤質管控方案的調整；通過數(shù)字孿生技術對礦山模型進行對象孿生、過程孿生以及性能孿生，實現(xiàn)了煤質管理的數(shù)據(jù)可視化，使得管理過程更加直觀、調節(jié)方案更加有效[4]。

3 智能化+標準化煤質管理組織機構配置研究

根據(jù)管理組織的機構配置和管理要求進行人員配置，配置如下:經理1人，主要工作是確保煤質管理工作的順利進行和日常管控；煤質調度副經理1人，主要工作是確保各個調度模塊的工作協(xié)調進行；煤質檢查副經理1人，主要工作是對煤質工作進行監(jiān)督反饋，對于出現(xiàn)的問題進行整改意見下達和后續(xù)監(jiān)督執(zhí)行；礦井煤質調度員2人，主要工作是確保井下煤質管理工作相互間的協(xié)調；分選煤質調度員2人，主要工作是監(jiān)督井下的煤質分選工作；煤質考核管理員2人，主要工作是負責煤質管理人員績效考核標準的制定、激勵制度的制定以及考核結果的記錄反饋；創(chuàng)新創(chuàng)效管理員1人，主要對煤質管控工作中的創(chuàng)新創(chuàng)效方案進行調查評價[5]。

4 結論

（1）實現(xiàn)了煤炭產業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)的實時監(jiān)測。

（2）通過煤質管理信息系統(tǒng)切實提升了煤質管控的效率和質量，實現(xiàn)煤質提質增效最大化的目標。

（3）提升了煤質管控工作的智能化和標準化程度，大大降低了操作人員的勞動強度，促進了公司從高速發(fā)展向高質量發(fā)展的轉變，推動了煤礦整體智能化發(fā)展的進程。

（4）實現(xiàn)定制化生產體系下的綠色、環(huán)保、清潔、高附加值的煤市場供應，顯著提升了公司的經濟效益，在市場競爭中占據(jù)主動。