因地制宜合理有序推进智能化矿井建设

付海恩

冀中能源股份有限公司机电部 河北邢台 054000

1 打造智能化矿井、推进“四化”融合建设工作的背景

近年来,随着国家经济的不断发展，煤矿企业现代化建设的步伐也在不断加快，智能工业互联网及软件技术在矿山领域的推广应用逐渐成熟,传统的机电设备以及管理方式已经不能满足现有煤矿的发展需求，2020年2月，国家8部委联合印发了《关于加快煤矿智能化发展指导意见》，明确了我国煤炭工业智能化发展方向，吹响了我国煤矿智能化建设的号角。推进矿井机械化、信息化、自动化、智能化建设是煤矿转型升级的根本出路，打造智能化矿井已成为煤矿行业发展必然趋势。

2 打造智能化矿井，推进“四化”融合建设工作基本原则

（1）加强顶层设计，分步组织实施。做好煤矿智能化发展顶层设计和规划，科学制定煤矿智能化实施方案，由点到面，统筹推进煤矿智能化建设。

（2）因矿施策，试点先行。坚持“因地制宜、量力而行、一矿一策”原则，根据煤矿生产能力、煤层赋存条件、资源储量等情况，分类指导、精准施策[1]。优先选择基础条件较好的大型煤矿，建设智能化示范工作面和智能化示范煤矿。

（3）系统优化，减人提效。按照煤矿智能化建设相关标准，优先选择诚信可靠、装备先进、技术领先的合作方，科学设计，推动生产系统优化和减人提效。

（4）煤矿主体责任，公司协调推进。落实煤矿主体责任，实施“一把手”工程，保障煤矿智能化建设落到实处。同时加强科学规划、政策支持与协调督导，为推进煤矿智能化建设营造良好环境。

3 打造智能化矿井，推进“四化”融合建设工作技术路径

（1）实现煤炭开采岗位少人化。对具备条件的生产煤矿加快智能化改造，在采掘、机运、通风、安全监测、洗选等生产经营管理环节，进行智能化优化提升，实现传统煤矿的智能化改造升级。智能化工作面建设、采掘工作面重点岗位，实现远程自动化控制、视频监控，逐步实现煤炭采掘一线少人化。

（2）实施采煤工艺智能化改造。采煤工作面要积极采用智能控制技术和可视化远程干预控制技术，合理应用液压支架电液控制系统、智能集成供液系统、图像视频远程跟踪系统、智能煤机、刮板运输机及液压支架协同控制系统、5G技术、万兆网络、智能手持终端和远程控制平台等综采工作面智能成套装备，融合集控、惯导等系统，形成“设备智能自主控制，远程控制干预”的智能化生产新模式。

（3）应用掘进智能化成套装备。积极推广煤巷掘、锚、运三位一体快速掘进成套装备与技术，推广应用掘进远程控制、智能截割、掘支平行快速作业等先进技术与装备，逐步实现掘进快速化、智能化[2]。

（4）推动机电运输系统智能化。推广应用视频监控、智能监测与保护、自动控制或集中控制等技术，实现煤矿压风机房、绞车房、变电所、水泵房、原煤主运输系统等固定场所以及采掘配套运输设备无人值守或集中控制，减少固定岗位人员；应用远程集中控制，通过视频监控、顺序控制，实现采、掘后路配套多部运输设备集中控制，减少采掘工作面运输系统人员。加快井下设备在线诊断与远程运维系统建设，提高井下设备智能化水平。同时积极推进辅助运输连续化、快速化。

（5）推进生产集中控制智能化。建设集生产、安全、调度、设备管理、地面储装运、洗选为一体的智能化管控信息平台，推广应用井上下无线终端平台，完善井上下高速工业环网和工业无线网络，实现对各自动化、智能化子系统集中操作、集中监控和统一调度[3]。

（6）实施煤矿机器人研发与应用。推广应用设备巡检、选矸等技术成熟的机器人，持续推进智能化减人、换人，逐步实现关键岗位机器人替代、生产过程智能控制。

（7）推广煤炭洗选智能化。采用PLC、DCS、变频控制以及视频监控技术，通过工业以太网加现场总线构成网络平台，实现企业“三网合一（视频、数据、控制）”和系统集成，达到视频干预、集中监控与管理无人值守的目的。

（8）建设大数据中心平台。采用企业数据服务总线及大数据处理技术，实现计算、存储及网络资源的统一管理、按需分配，为智慧决策系统平台建设提供基础信息支撑。

（9）推动智慧决策系统建设。以财务、营销、生产、安全、市场、物流等业务数据集成整合为基础，以大数据应用技术为载体，建设面向决策层的智能指挥平台。平台要集成智能化生产的各方面，构建业务分析模型，实现生产安全、经营管理、人力资源等数据的多维、智能分析，实现全业务数据监测、全生命周期和全成本控制、费用演算等。

（10）实现矿井安全管理智能化。通过采用多信息融合、海量数据挖掘、嵌入式实时分析、智能传感器、故障诊断、信息存储、信息共享等技术，实现矿山安全系统全覆盖，达到对瓦斯、供电、人员位置、人员状态等系统分析判定和预警预报的目的。

（11）推动救援救灾精准化。强化应急准备和科学救援，建立事中防微杜渐工作机制，集成应用互联网、5G、GIS系统、大数据等技术开发抢险救灾调度指挥决策支持系统、煤矿救援决策专家系统、矿井抢险救灾监测指挥系统，实现救援救灾精准化。

4 打造智能化矿井，推进“四化”融合建设方案的制定

各矿井地质条件都比较复杂，各矿井之间机电装备水平不同，员工素质、矿井的储量也有很大差别，“四化”融合建设齐步推进显然是不合乎实际，可以将自动化水平较好的个别矿井列为“四化”融合建设重点单位，优先进行智能化矿井建设，其余各单位重点推进自动化建设，将“机械化减人，自动化换人”作为第一目标，做到既不保守，又不冒进，稳步发展。