立足新阶段 实现新突破全力打造国家首批智能化示范建设煤矿

▊文/徐长厚

基本情况

◆ 鲍店煤矿井田面积37平方公里，核定生产能力为600万吨/年，属低瓦斯、水文地质类型中等、冲击地压矿井。

煤矿智能化是煤炭工业高质量发展的核心技术支撑，对实现煤矿减人增安提效、促进低碳转型具有重要意义。山东能源集团兖矿能源鲍店煤矿锚定安全、绿色、智能、高效“四型矿井”建设方向，紧紧依托山东能源、兖矿能源先进管理技术和雄厚装备资源优势，坚持管理、装备、系统、素质“四个并重”，推广应用工业互联网、云计算、大数据、人工智能等先进技术，深入实施自动化、信息化、智能化升级改造，相继开展采煤、掘进、机电、辅助运输等11个智能化子系统建设，并实现常态化稳定运行，矿井智能化建设水平大幅跃升，安全保障能力显著增强。2022年，鲍店煤矿被中国煤炭工业协会评为“煤炭行业标杆煤矿”、全国煤炭工业“双十佳煤矿”；2023年2月18日，顺利通过国家首批智能化示范煤矿验收。

坚持管理提升，强化制度保障，夯实智能化建设基础

智能化建设是事关矿井发展全局性、战略性、基础性的一项系统工程。鲍店煤矿通过采取健全机制、强化保障、严格奖惩等一系列牵引性、针对性举措，全力保障矿井智能化建设顺利推进。

加强组织领导，压实主体责任。组建“1+1+10”智能化建设团队，成立以矿长为组长，专业分管领导为副组长的智能化工作领导小组；选取采煤、掘进、机电等专业精干技术人员，组建智能化建设工作专班；设立信息化、智能采煤、智能掘进等10个专业工作组，组织开展智能化项目的计划编制、设备选型、标准制定等工作，定期调度分析智能化建设进展情况，协调解决存在的问题，确保智能化建设高效率推进。

加强制度建设，高效组织推进。结合矿井实际，构建“四个一”工作推进机制，即建立一套规范严密、科学合理的制度体系，坚持“每周一检查，半月一考核，每月一通报”。研究制定《智能化建设项目月度分解表》《智能化系统常态运行验收考核办法》等管理制度，提高矿井智能化建设制度化、规范化水平；设立智能化专项奖励资金，对智能化功能运行情况进行考核奖惩，充分激发和调动各专业深化智能化建设的积极性和主动性。

加强安全管理，严抓隐患治理。坚持“两手抓、两手硬、两促进”，始终把消除重大事故隐患作为顺利通过智能化验收的首要前提条件，以开展各类安全检查、整治行动等为契机，重点加强《安全生产法》《煤矿重大事故隐患判定标准》等法规政策的再学习、再宣传、再贯彻，定期组织安全隐患大排查大整治、“求实”检查、“双防”安全大检查等活动，严抓整改整治和闭环管理，为智能化建设提供安全稳定良好条件。

坚持装备升级，强化基础保障，发挥智能化建设优势

推进智能化建设是加快煤炭生产方式根本性变革、实现“无人则安、少人则安”的主要途径。鲍店煤矿坚持以“重装备、高可靠、用人少”为方向，持续强化科技创新，加大装备投入力度，切实改善作业环境，提高安全系数。

信息平台实现“互联互通”。研究制定“万兆环网+Wi-Fi6+5G”网络架构实施方案，将千兆主干、百兆分支、十兆无线架构升级为万兆主干、千兆分支、千兆无线架构，安装16台万兆环网交换机，装备使用山东能源北斗天地公司自主研发的全球首套矿用高可靠5G专网系统，井下采掘头面、主要运输大巷等重要地点安装46台5G基站和Wi-Fi6基站，实现了矿井网络全覆盖，传输时延由秒级降至毫秒级。扎实开展系统融合、数据共享研究与运用，建成集智能控制、调度指挥、监测监控于一体的综合管控平台，在统一场景下对采煤、掘进、机电、辅助运输、通风等主要生产环节，以及安全监测、人员定位等安全生产信息进行展示与实时管理，实现了多系统、全方位的交互共享、预测预警、决策支持和协同联动，解决了各子系统存在的信息孤岛、业务鸿沟等难点。

采煤生产实现“减人提效”。加大采煤装备投入力度，优化设备配套，实施装备升级，液压支架工作阻力由7200kN提升到12000kN，采煤机装机功率由940kW提升到1860kW，两顺槽支护方式由顺槽支架、单体液压支柱支护方式变更为“顺槽支架+单元支架”相结合的支护方式，生产保障能力大幅提升。开展电液控及传感器、智能远程供液、自动跟机移架、采煤机记忆截割、自动割三角煤、时序自动放煤、人员接近保护“七大关键技术”研究与应用，通过修正参数、优化工艺，确定支架各功能动作时序、电液控制逻辑顺序，实现液压支架精准定位、自动跟机移架等功能，在全国煤矿智能化建设现场推进会上，全面展示了智能化综放工作面的建设成效。先后建成7302、7304、83上03、5316、83上04智能化工作面，采煤机记忆截割率、液压支架自动跟机率均达93%以上，每班正常生产作业人员由14人降至7人。

掘进工艺实现“自动记忆截割”。针对煤流运输系统无法实现集中控制、带式输送机机尾延伸无法实现与迎头支护平行作业等问题，投入使用KTC150控制主机及摄像仪、迈步自移机尾，实现1名岗位工对多部运输设备的连锁操控和迎头支护与机尾延伸平行作业，提升了掘进效率。以胶轮车副巷智能化掘进工作面为试点，投入使用EBZ220S智能化掘进机、智能双臂钻车等设备，应用纵向截割工艺，循环次数由2循环调整至6循环，实现了多循环、一次成型高质量全自动记忆截割。目前，正在开展掘进机远程操控截割试验，采取“长压短抽”控尘工艺，运用红外宽光谱双光摄像仪低能见度环境监控技术，配合全站仪与惯性导航通信精确定位，实况展示高粉尘环境下的迎头监控画面，为实现掘进机远程遥控截割进行了有益尝试和探索。

坚持系统优化，强化技术保障，提升智能化建设水平

煤矿智能化建设是贯彻落实习近平总书记提出的“四个革命、一个合作”能源安全新战略的具体实践。鲍店煤矿紧紧围绕各智能化系统，加强环节优化、项目攻关，推动智能技术与煤矿各系统深度融合。

优化智能机电系统。升级改造井上下变电所，35kV变电所选用西门子全电动高压开关柜，井下中央变电所采用MSS高压开关柜，实时采集断路器触头温度、柜内温湿度、烟雾等数据，实现对设备运行状态的动态监测。应用国内最先进的PCS9000电力调度系统，运用同步采样、智能传感等先进技术，实现了井上下主配电设施的远程监控、运行参数动态监测、故障智能分析诊断等功能。采用GOOSE共网联络闭锁技术，实现“地面+井下”高压供电系统防越级跳闸、全线速动等功能，达到煤炭行业领先水平。融合矿井提升、压风、通风、排水、供电及主胶带运输系统，建成集四大运转系统和主胶带运输系统于一体的机电集控平台，地面及井下33处机电岗点全部实现了“远程控制、无人值守”。

优化智能辅运系统。改造胶轮车、单轨吊、电瓶车信号传输和监测监控设备，完善智能机车监控系统，建成集调度指挥、监控预警于一体的辅助运输智能化管理平台，实现了精准调度、实时查询、异常报警等功能。深入实施辅助运输系统改造，升级传统运输方式，运用单轨吊机车无人驾驶技术，敷设单轨吊轨道线路23000米，新施工巷道3700米，改造老巷道3800米，建成七、八采区胶轮车运输系统，累计优化52个辅助运输环节，形成“物料运输连续化、人员运送快速化”的安全连续高效运输新模式。完善“快速化”人员运送系统，投入使用8辆WC19R型人员运送无轨胶轮车，职工入井至作业地点由原来的70分钟缩短到30分钟，建成“半小时”工作圈。

优化智能洗选系统。深入实施粗煤泥分选系统、煤泥水两段浓缩系统改造，投入使用TCS粗煤泥分选机、沉降过滤式离心脱水机、高压压滤机等设备，精煤产率提高了1.5%、煤泥产率降低了3%。集成重介、浮选、浓缩、压滤、装车、集控、视频、停送电8个主要系统智能控制模块，依托集控系统及各类传感器，动态收集生产数据和关键环节的视频影像，实现生产过程由“经验调整”到“数据回控”、人员由“定点盯岗”到“动态巡检”的转变，洗选作业人员降至200人以下。其中，智能重介系统可自动调控分选密度，重介精煤合格率、质量稳定率分别达100%和90%；浮选系统可实时调节加药量和药剂配比，精煤产率提高了0.5%。

标杆价值点

★ 智能化建设 ★

◆ 部署全球首套矿用高可靠性5G专网系统，探索形成5G+采煤、5G+掘进、5G+辅助运输、5G+机电管理等应用场景，积累了大量可推广借鉴的经验做法。“综放工作面智能开采常态化运行研究与应用”科技成果被中国煤炭工业协会鉴定为国际领先水平。

坚持素质提升，强化人才保障，打造智能化建设团队

专业人才匮乏是制约智能化发展的重要因素。鲍店煤矿通过采取“培引结合”“将智能化建设纳入安全培训考核”等方式，加强人才队伍建设，加大培训力度，提升智能化建设人才队伍技术水平和业务能力，为智能化建设提供了强大的人才支撑。

提高理论知识水平。采取“请进来+走出去”的方式，定期开展采、掘、机、运等专业的智能化知识培训，制定《智能化专业培训计划表》，邀请专业人员来矿授课，安排骨干技术人员赴厂家学习，全面加强智能化、自动化等理论知识的培训，累计开展各类培训100余场次、1500余人次。

提高设备操作技能。依托“大众创新、全员创效”基地，先后成立“智能化生产”创新工作室和智能化生产体验中心，以“四个培训”“大师讲堂”等为载体，分层级抓好“分管领导、专业副总、基层区队长、生产骨干”的智能化实操培训，各级管理人员解决现场实际问题和设备操作能力得到显著提升。

提高自主检修能力。明确各专业智能化系统分管负责人、包保人员和巡检周期，建立智能化设备检修维护台账，详细记录设备维护、配件更换、损坏原因等情况，及时解决智能化设备存在的共性和个性问题。精心挑选业务技术骨干，组建智能化系统兼职运行维护队伍，处理现场制约难点和实际问题，确保设备运维工作逐步脱离厂家现场技术指导，不断提高自主检修能力。