坐在辦公室輕啟按(an)鍵(jian)，采煤(mei)工作面各系統“聞”令而動，烏金(jin)滾滾；“安監云”平臺前，采、掘(jue)、機、運、通及(ji)水、火、瓦斯、頂(ding)板等安全生產信息躍然“圖”上、一(yi)(yi)目了然；調度大(da)屏上，人(ren)(ren)員定(ding)(ding)位(wei)實時動態(tai)跟蹤，靜態(tai)定(ding)(ding)位(wei)精度小于30厘米；地面偌大(da)的煤(mei)場空(kong)無一(yi)(yi)人(ren)(ren)，駕駛員一(yi)(yi)人(ren)(ren)即可輕松滿載而歸……
在菏澤煤電公司郭屯煤礦，煤炭人的(de)(de)(de)這(zhe)些“智慧(hui)夢(meng)”正逐一變成現(xian)實，那些美(mei)好的(de)(de)(de)想(xiang)象，都在礦山(shan)的(de)(de)(de)每(mei)一處展現(xian)的(de)(de)(de)淋(lin)漓盡致。
近(jin)年來，菏澤(ze)煤電公(gong)司堅持把智(zhi)能(neng)化建(jian)設(she)作為(wei)厚植企業發(fa)展(zhan)優勢、應對(dui)煤炭行業變(bian)革(ge)和搶占(zhan)企業發(fa)展(zhan)先機的主攻方(fang)向，加速智(zhi)能(neng)智(zhi)慧(hui)礦山建(jian)設(she)，不斷乘風破(po)浪(lang)、向“智(zhi)”而航(hang)！
深地“北斗”讓采煤更智慧
資(zi)料顯(xian)示，雖然目(mu)前(qian)我國已建成200多個不同層次(ci)的(de)智能(neng)化(hua)工(gong)作面，但業內專家卻審慎(shen)的(de)指出，我國煤(mei)礦智能(neng)化(hua)在(zai)一些(xie)關鍵核心(xin)技術(shu)還存在(zai)“短板”。譬如，煤(mei)巖性狀實時在(zai)線識別(bie)技術(shu)、采(cai)煤(mei)工(gong)作面高速可靠無線傳輸技術(shu)、采(cai)煤(mei)裝備精確導(dao)航和定位技術(shu)等等。
2018年底(di)，集團公(gong)(gong)司與北京龍(long)軟科技(ji)公(gong)(gong)司合作完成(cheng)(cheng)安全生產共享(xiang)平臺(tai)建設(she)，實現了基(ji)礎(chu)地理(li)(li)空間數據的綜合集成(cheng)(cheng)管理(li)(li)和深度挖掘(jue)應用。菏澤煤電(dian)公(gong)(gong)司黨委書記(ji)、董事長、總經(jing)理(li)(li)李存(cun)祿敏銳地意識到，龍(long)軟科技(ji)公(gong)(gong)司提出的透明化工作面智(zhi)(zhi)能(neng)化開(kai)采(cai)技(ji)術設(she)想將會(hui)成(cheng)(cheng)為未(wei)來煤炭(tan)工業智(zhi)(zhi)能(neng)開(kai)采(cai)的方(fang)向。
隨(sui)即，菏澤煤(mei)(mei)電公司(si)與龍軟科(ke)技公司(si)、北京大學(xue)、中國礦(kuang)業大學(xue)等科(ke)研院所組建(jian)高水(shui)平攻(gong)關(guan)團隊，開(kai)(kai)始利用郭(guo)屯煤(mei)(mei)礦(kuang)3301智(zhi)能(neng)化工作面，集最新(xin)通(tong)訊(xun)、控制(zhi)、信息、大數據和工業物(wu)聯(lian)網之大成，聯(lian)合(he)攻(gong)關(guan)基于5G、高精(jing)度導航定位、“一張網”透明化管控平臺和通(tong)過3D動態地質模(mo)型實(shi)現自適應割(ge)煤(mei)(mei)的智(zhi)能(neng)開(kai)(kai)采(cai)技術，即透明化工作面智(zhi)能(neng)開(kai)(kai)采(cai)“郭(guo)屯-彭(peng)莊”模(mo)式。
2020年5月初，經過一年多的不懈努力，攻關團隊(dui)相繼完成了透(tou)(tou)明(ming)化(hua)工(gong)作面(mian)構(gou)建、高(gao)精度(du)導航定位、煤(mei)巖層位識別、三維地質模型動(dong)態(tai)修正及應用和“一張網”透(tou)(tou)明(ming)化(hua)管控(kong)平臺五(wu)項核(he)心(xin)技(ji)術。
6月18日，山東省(sheng)首個井下5G基站(zhan)在郭屯煤礦(kuang)開通(tong)，透明化工(gong)(gong)作面智能開采(cai)(cai)最后(hou)一項核心技術獲得成功(gong)。該(gai)項技術將5G通(tong)訊應用于井下，利用“一張網(wang)”實現(xian)基于數字孿生(sheng)可(ke)視化環境和高精度地質(zhi)模型指(zhi)導(dao)的(de)工(gong)(gong)作面設備規劃截割，引入(ru)全自(zi)動(dong)測量機(ji)器人動(dong)態修正慣導(dao)絕(jue)對坐標，實現(xian)大地坐標的(de)自(zi)動(dong)中繼傳導(dao)和采(cai)(cai)煤機(ji)的(de)自(zi)適應精準開采(cai)(cai)，顛覆了“一鍵(jian)啟停、記(ji)憶割煤”模式。
7月下旬，郭屯煤(mei)礦3301透明化工作面智能開(kai)采聯(lian)合調試成功，實(shi)現了透明化工作面智能開(kai)采技術的(de)高度集成和(he)實(shi)用化，推動我國(guo)煤(mei)炭工業(ye)智能化開(kai)采技術一(yi)舉(ju)邁入“3.0”。
“透明化(hua)(hua)工作面智(zhi)(zhi)能(neng)開采(cai)技術依靠大數據、人工智(zhi)(zhi)能(neng)、物聯網(wang)打(da)通(tong)地(di)下物理空間，實現設備全(quan)智(zhi)(zhi)能(neng)自適(shi)應(ying)開采(cai)，達(da)到精(jing)益化(hua)(hua)生產(chan)、精(jing)細化(hua)(hua)操作、精(jing)準(zhun)化(hua)(hua)管控效果，引領智(zhi)(zhi)能(neng)化(hua)(hua)開采(cai)進入(ru)全(quan)新‘北斗(dou)’時代(dai)。”李(li)存(cun)祿(lu)表示。
“安監云”讓礦井更安全
通(tong)過郭屯煤(mei)礦(kuang)安(an)全(quan)生產共(gong)享平臺，記者看(kan)到(dao)，采、掘(jue)、機、運、通(tong)以及水、火、瓦斯、頂板等安(an)全(quan)生產信(xin)息一覽(lan)無余、盡收眼(yan)底(di)。
2020年8月，郭屯煤礦(kuang)以安(an)全生(sheng)產共享平臺(tai)為基礎，采用空間信息、大(da)數據、物聯(lian)網、移動(dong)互聯(lian)等(deng)最新技(ji)術，建設基于時態地理(li)信息系統(tong)的“一張圖”，創建運(yun)行煤礦(kuang)智能“安(an)監云”平臺(tai)。
“‘安監(jian)云’能夠將礦(kuang)井過去分散、孤立的監(jian)測監(jian)控、自(zi)動化控制、人(ren)員定(ding)位(wei)、雙(shuang)重預防(fang)等系(xi)統(tong)全(quan)部(bu)融合(he)集(ji)成。”郭屯煤礦(kuang)安全(quan)監(jian)察處副處長田新龍介(jie)紹說(shuo)，通(tong)過“安監(jian)云”平(ping)臺，能夠使系(xi)統(tong)數據共享(xiang)利用、綜合(he)分析，對(dui)人(ren)員操作、設備(bei)運行(xing)(xing)、系(xi)統(tong)狀態進(jin)行(xing)(xing)實(shi)時(shi)診斷，實(shi)現在統(tong)一(yi)門戶(hu)下展示，并在基(ji)于二三維一(yi)體(ti)化管控平(ping)臺中進(jin)行(xing)(xing)遠程監(jian)視(shi)和操控。
郭屯煤礦以雙重預防體(ti)系(xi)為依托，創新建設安(an)全(quan)信息精準管理(li)(li)、個人履職綜(zong)合考核、安(an)全(quan)生產管理(li)(li)人員智能(neng)排(pai)班(ban)等(deng)系(xi)統，可以實現風險隱(yin)患智能(neng)雙控、安(an)全(quan)指標自(zi)主考核、安(an)全(quan)信息智能(neng)研(yan)判(pan)推送等(deng)功能(neng)，形成“響應(ying)及時、協同有序(xu)、智能(neng)預警、高效運轉(zhuan)”的安(an)全(quan)綜(zong)合信息管理(li)(li)體(ti)系(xi)，使安(an)全(quan)管理(li)(li)從(cong)粗(cu)放(fang)到精細的本質轉(zhuan)變(bian)。
登陸(lu)“安監(jian)云”平臺，進入(ru)安全(quan)信息精準閉環管理(li)(li)(li)系統，通過與人員精確定位系統相關聯，實時、自動獲取人員周圍區域的三違、隱患(huan)(huan)等重要安全(quan)信息推送到手持機，輔(fu)助安全(quan)管理(li)(li)(li)人員時刻把握(wo)安全(quan)管理(li)(li)(li)重點，可以有(you)效防范化解(jie)安全(quan)生(sheng)產領域的重大風險隱患(huan)(huan)。這是(shi)“安監(jian)云”的自主研(yan)判系統風險功(gong)能。
“‘安監云’還可以精準定位實時預警區域限(xian)員，相比于人工限(xian)員管理，礦井每天(tian)可減少(shao)36人工。”田新龍說。
據介(jie)紹，“安監云”利用最(zui)新無線(xian)技(ji)術、三維(wei)地圖顯示巷(xiang)道(dao)技(ji)術及UWB精確(que)定位技(ji)術，可以對(dui)井下人(ren)員(yuan)(yuan)進(jin)行(xing)精確(que)定位和動(dong)態跟蹤。并通過基于(yu)三維(wei)位置(zhi)信息的人(ren)員(yuan)(yuan)精確(que)定位系統對(dui)限(xian)員(yuan)(yuan)區域(yu)進(jin)行(xing)編輯和設定，關聯道(dao)閘智(zhi)能(neng)控制模(mo)塊，實(shi)(shi)時(shi)控制限(xian)員(yuan)(yuan)門開啟或閉鎖，實(shi)(shi)現對(dui)進(jin)入人(ren)員(yuan)(yuan)數量(liang)的智(zhi)能(neng)限(xian)定及無人(ren)化(hua)管理。
“一張網”讓系統更高效
隨著礦井(jing)開采日益延伸，戰(zhan)線(xian)越來越長，各生產環節也與日俱增，這給礦井(jing)運(yun)輸、通風(feng)、排水等系(xi)統帶(dai)來壓力(li)，無(wu)形中也加大了職工(gong)的勞動(dong)消耗(hao)。
為徹(che)底(di)解決這(zhe)些問題，自(zi)2018年開始，郭屯煤礦按照(zhao)“各子(zi)(zi)系(xi)統(tong)分別(bie)完(wan)善、綜合(he)自(zi)動化(hua)平臺統(tong)一集成”的設計(ji)架構，依托(tuo)礦井工業環(huan)(huan)網信(xin)息通(tong)道(dao)，將地面信(xin)息管理系(xi)統(tong)、礦井環(huan)(huan)境監(jian)控子(zi)(zi)系(xi)統(tong)、各生產環(huan)(huan)節自(zi)動控制子(zi)(zi)系(xi)統(tong)及通(tong)訊指揮調度子(zi)(zi)系(xi)統(tong)整合(he)，編織成綜合(he)自(zi)動化(hua)“一張網”，從而實現供電、壓風、通(tong)風、排(pai)水(shui)、提升等主系(xi)統(tong)的智能(neng)監(jian)視、遠程控制、無人(ren)值(zhi)守和一體化(hua)管控，累計(ji)減少崗位人(ren)員122人(ren)。
“我們在2019年(nian)上半年(nian)就建成了(le)‘一(yi)站(zhan)式物料運(yun)輸(shu)網’和‘一(yi)小(xiao)時快速運(yun)人圈’，形成了(le)串(chuan)點(dian)成線、擴線成網的連續(xu)化運(yun)輸(shu)系統，既實現了(le)輔(fu)助運(yun)輸(shu)高(gao)速高(gao)效，又有效降低了(le)職工勞動強度，提(ti)高(gao)了(le)幸福指數。”郭(guo)屯煤礦(kuang)(kuang)黨總支(zhi)書(shu)記、礦(kuang)(kuang)長范吉宏如是說。
該礦通(tong)過井(jing)下(xia)無(wu)線局域網和精準定(ding)位系統擴展(zhan)了(le)(le)車(che)輛(liang)精準定(ding)位系統，具備(bei)車(che)輛(liang)精確定(ding)位、GIS地圖(tu)顯示、軌跡查(cha)詢回放等(deng)功(gong)能，解決了(le)(le)車(che)輛(liang)周(zhou)轉調度(du)效率低、長期占(zhan)壓(ya)運(yun)輸(shu)不(bu)暢等(deng)問題，大幅提(ti)升了(le)(le)運(yun)輸(shu)效率。同(tong)時(shi)，“一小時(shi)快(kuai)速運(yun)人(ren)圈”通(tong)車(che)總里(li)程已達到7.7公里(li)，實現了(le)(le)自動檢測、自動控制、遠程監控和遠程控制的智能化運(yun)行模(mo)式，年(nian)可節(jie)省電量65.7萬(wan)度(du)，節(jie)約電費及人(ren)工費用(yong)110余萬(wan)元。
通風(feng)是礦(kuang)井(jing)生產環節中最基本的(de)一(yi)環，在礦(kuang)井(jing)安全(quan)生產中始終占有非常重(zhong)要的(de)地位。為(wei)改變傳統人(ren)工測控(kong)通風(feng)參數、調節風(feng)量存(cun)在的(de)效率低下、調控(kong)穩(wen)定性差(cha)、無法實時動態作出調節的(de)現狀，郭屯煤礦(kuang)聯合專業技術單位，基于GIS平(ping)臺(tai)研(yan)發了礦(kuang)井(jing)通風(feng)智能決策(ce)與(yu)動態管控(kong)系(xi)統，建立通風(feng)系(xi)統大數據架構及多元信息融合平(ping)臺(tai)，并(bing)能夠和安全(quan)生產共(gong)享平(ping)臺(tai)無縫(feng)對接。
“我們研發運行的礦井通風(feng)(feng)(feng)智(zhi)能決策與動態管(guan)控(kong)系統，能夠實現通風(feng)(feng)(feng)參數(shu)監控(kong)跟蹤統計與系統故障預測、通風(feng)(feng)(feng)設(she)施遠程(cheng)(cheng)調控(kong)、災害分析預警及工(gong)作面“一鍵(jian)反風(feng)(feng)(feng)”，有效保障了礦井通風(feng)(feng)(feng)系統安全(quan)可靠。”郭(guo)屯煤礦通防(fang)副總工(gong)程(cheng)(cheng)師李進海介(jie)紹。
“共享云”讓管理更精益
為實現管理(li)運營數(shu)(shu)據(ju)化(hua)、精益化(hua)，郭屯煤(mei)礦以臨礦集團財務(wu)共(gong)(gong)享(xiang)(xiang)(xiang)、安全生產共(gong)(gong)享(xiang)(xiang)(xiang)、人力資(zi)(zi)源共(gong)(gong)享(xiang)(xiang)(xiang)、設(she)備共(gong)(gong)享(xiang)(xiang)(xiang)、黨建(jian)共(gong)(gong)享(xiang)(xiang)(xiang)五大共(gong)(gong)享(xiang)(xiang)(xiang)平臺，耦(ou)合(he)大數(shu)(shu)據(ju)平臺數(shu)(shu)據(ju)資(zi)(zi)源，構(gou)建(jian)實時的(de)、透明的(de)各專業數(shu)(shu)據(ju)鏈條，實現了智能化(hua)和大數(shu)(shu)據(ju)的(de)深(shen)度融合(he)與應用(yong)，推動礦井(jing)管理(li)向簡約化(hua)、規范化(hua)、流(liu)程化(hua)轉變。
該礦堅持向(xiang)“向(xiang)管(guan)(guan)理要效益、向(xiang)機(ji)制(zhi)要活力、向(xiang)市場要潛(qian)力”，通過建立(li)大數(shu)據分析室(shi)，系(xi)統性分析經營管(guan)(guan)理的挖(wa)潛(qian)點，1-7月份原煤制(zhi)造成本(ben)同比降低1.2億元(yuan)。同時，細化“千分制(zhi)”計分標準，健全(quan)完(wan)善五級市場化結(jie)算體系(xi)，實現礦和區隊、區隊和班組、班組和員工(gong)三個層(ceng)面(mian)的日清(qing)(qing)日結(jie)、班清(qing)(qing)班結(jie)，全(quan)員工(gong)效同比提高(gao)13.3噸/工(gong)。
“我們還建立(li)了數(shu)字化(hua)化(hua)驗室，結(jie)合(he)市場形勢，動態指導完善(shan)產品(pin)結(jie)構，以(yi)適銷(xiao)對路產品(pin)實(shi)現(xian)效益最大化(hua)，今(jin)年以(yi)來實(shi)現(xian)綜合(he)創效3600余(yu)萬元。”范吉宏介(jie)紹(shao)。
而在(zai)郭屯煤礦(kuang)智(zhi)(zhi)能(neng)化(hua)煤場，他(ta)們利用實時視頻監(jian)控(kong)、智(zhi)(zhi)能(neng)身份(fen)識別、語(yu)音交(jiao)(jiao)互等(deng)技術，構建了智(zhi)(zhi)能(neng)自助派(pai)車(che)、車(che)輛(liang)自動識別、入場自動計(ji)量(liang)防作(zuo)弊、智(zhi)(zhi)能(neng)自助裝車(che)、運(yun)輸作(zuo)業跟蹤監(jian)控(kong)5大系統(tong)，形成了全新的人(ren)機交(jiao)(jiao)互管(guan)理模式，實現(xian)了全流程智(zhi)(zhi)能(neng)化(hua)管(guan)控(kong)及現(xian)場無人(ren)作(zuo)業，減員21人(ren)，每小時最高發運(yun)量(liang)達到1200噸(dun)，發運(yun)效率提升50%以上，年可節約人(ren)工費用200余萬元(yuan)。
“‘兩家’融合”讓企業更智慧
在智(zhi)(zhi)能智(zhi)(zhi)慧礦山(shan)(shan)建(jian)設(she)過(guo)程中，菏澤煤(mei)電公(gong)司牢樹“高(gao)標定位、引(yin)(yin)領發展”的理念，積(ji)極搭建(jian)科(ke)學家、企業(ye)家“兩家”深度(du)融合(he)的協同發展平(ping)臺，相(xiang)繼(ji)成(cheng)立了以(yi)蔣宇靜(jing)院士為引(yin)(yin)領的山(shan)(shan)東省院士工作站、毛善(shan)君教授透明化(hua)工作面研(yan)(yan)究所、何滿潮院士“110工法”應用研(yan)(yan)究所和五個(ge)自主研(yan)(yan)究中心，攻關涵蓋礦井所有科(ke)研(yan)(yan)項目，培(pei)養(yang)高(gao)層次專業(ye)化(hua)人才，為加(jia)快推進智(zhi)(zhi)能智(zhi)(zhi)慧礦山(shan)(shan)建(jian)設(she)集智(zhi)(zhi)聚力。
2019年(nian)8月，菏澤煤電公司(si)和中國科學(xue)院(yuan)院(yuan)士何滿潮開(kai)始(shi)在郭屯煤礦(kuang)厚(hou)(hou)表土(tu)大埋深中厚(hou)(hou)煤層條件下，聯合研究應用“雙被筒”管(guan)理法和“110”工法，從源(yuan)頭上預防(fang)沖擊(ji)地壓事故，降低生產成本，解放煤炭資源(yuan)，實現(xian)安(an)全高效生產。
“‘雙被筒’管理(li)法(fa)(fa)能(neng)夠(gou)有效消除大能(neng)量事(shi)件(jian)發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)條(tiao)件(jian)，同時(shi)窮盡一切(qie)辦(ban)法(fa)(fa)在能(neng)量事(shi)件(jian)發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)時(shi)最大限度的(de)(de)保護(hu)人員、巷道及(ji)內部(bu)設備。”菏澤煤(mei)電公司生(sheng)(sheng)(sheng)產技術部(bu)主任趙艷鵬介紹，“而‘110’工法(fa)(fa)則使得(de)工作(zuo)面由‘跳采(cai)(cai)’變為連續平衡(heng)式開(kai)采(cai)(cai)，避免了采(cai)(cai)空區(qu)側煤(mei)體受(shou)到回采(cai)(cai)動壓影響，使新形成的(de)(de)巷道處于礦(kuang)山卸(xie)壓區(qu)，從根本上避免了災(zai)害事(shi)故的(de)(de)發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)，被業(ye)界譽為“第三(san)次礦(kuang)業(ye)技術革命”。
據(ju)了解，通過實(shi)施“110”工法，不僅能(neng)夠成功留巷(xiang)840米，有效降低工作面(mian)回采(cai)期(qi)間的沖壓威脅，還能(neng)減少相鄰(lin)工作面(mian)巷(xiang)道施工800米，可多回收煤(mei)炭資源1.7萬(wan)噸。該項目(mu)已成功獲批山東省重大(da)科技創新工程，并(bing)申報了全國“110/N00”工法示范礦井。
不僅(jin)如此(ci)，菏澤(ze)煤電公司還每年(nian)設立了500萬元(yuan)創新創造(zao)專項(xiang)(xiang)(xiang)獎勵資金，依(yi)托專業技(ji)術(shu)團隊，構建以大(da)學(xue)生創客中心、勞模創新工作室(shi)為引領，全(quan)員參與(yu)的自主(zhu)創新體系，圍繞礦井(jing)發展(zhan)難題(ti)開展(zhan)研究攻關(guan)，累計獲(huo)得(de)省部級獎項(xiang)(xiang)(xiang)12項(xiang)(xiang)(xiang)，國家級獎項(xiang)(xiang)(xiang)1項(xiang)(xiang)(xiang)，各項(xiang)(xiang)(xiang)專利86項(xiang)(xiang)(xiang)，科技(ji)創新與(yu)生產經營協(xie)調并進(jin)、全(quan)面融(rong)合。
“‘兩家(jia)’融合能精準抓住行業需求(qiu)，實現產(chan)學研對接(jie)、定制化(hua)研發(fa)，能有效提(ti)高科研成(cheng)果轉化(hua)效率，從而實現產(chan)品研發(fa)、產(chan)業鏈(lian)創(chuang)新和價值鏈(lian)再造。”李(li)存祿告訴(su)記者。
