锻“链”行动 | 加速迈向“智能”新高地

2023.07.26 中国矿业报   

  ——看山东能源李楼煤业如何以智赋能开启高质量发展新局面

  ◎  本报记者 谭红梅 通 讯 员 李斌

  “准备工作已就绪,采煤机进入智能记忆截割模式,启动成功。” 7月20日,在山东能源鲁西矿业李楼煤业井上调度指挥中心,操作人员正全神贯注盯着远程集控电子屏,并轻点鼠标对井下1306综采工作面设备发出一键启动“指令”。随着采煤机、刮板机、转载机等设备依序开启,各项程序参数与现场生产工艺实现无缝对接。这标志着李楼煤业新投用的采煤工作面生产将更智能高效,更安全有序。

  以多系统环节应用“盘古矿山大模型”为新起点,李楼煤业紧紧抓住山东能源打造“智能化试点矿井”的重大机遇,按照“李楼模式”和“六高”定位目标,强化专班队伍建设,分管领导“挂帅”,专业部门分工负责、协同配合,借助大数据平台,大力推进“机械化换人、自动化减人、智能化无人”落实落地,汇智聚力“加速跑”,迈向智能化矿山建设新高地。

  科技赋能强保障

  “信息化、机械化和自动化让工作面‘化繁为简’,安全可靠性更高。”李楼煤业副总工程师、综采队队长陈维龙感慨道,“如今的采煤工作面早已今非昔比,通过引进多项智能化高效采煤技术,新工作面投用后,实现远程监测监控、故障告警、故障记录和故障联锁急停、语音告警等智能化功能,远程实现‘一键启停’,减少了人工投入和劳动强度,工时工效大幅度提高。”

  李楼煤业坚持一切从实际出发,主动学习借鉴国内国际顶尖一流矿井的先进经验,依靠科技创新化解安全风险,加大科技投入,补齐现场短板。他们通过进一步优化采煤装备集控系统,拓展电子围栏接近保护系统功能,实现了人员接近声光报警、联动停机和信息反馈。在安装1306工作面时,李楼煤业采用地面直供乳化液系统,由地面净化水系统提供高纯净水与浓缩液混合,可实时在地面监测浓缩液混合液比例,有效减少或防止支架的进回液系统发生堵塞。

  “我们还首次采用先进调速无极差变频一体机,使工作面转载机调速做到了范围广、速度快、精度高。”陈维龙向记者介绍道,远距离柔性供液系统的投用,有效增强了工作面供液动力。同时,他们打破传统思维,采用超高压钢管替代高压胶管,减少了浓缩液在输送过程中的管损,增加了工作面供液量,减少了工频转动对链条、转载机槽、刮板机等损耗,降低电耗和生产成本,让系统运行更安全高效。

  智能发力破难题

  随着矿井加快智能化建设步伐,更多科技力量加速注入,给复杂繁多的生产系统和环节带来重大变革,安全生产智能化频频发力,助力破解一大批制约安全生产的难题。

  李楼煤业防冲副总工程师王永向记者介绍道,传统的防冲卸压施工监管采用的是现场录制施工视频,然后在井上对视频逐个进行人工核验,存在审核工作量大、核验滞后时间长、标准不统一、监管有盲区等弊端。借助山东能源集团与华为公司、云鼎科技基于AI大模型机器视觉和人工智能算法,李楼煤业现场使用专用摄像仪对卸压施工过程进行动态监管,当钻孔深度达不到标准要求时,可实现声光数字化告警功能,视频实时上传并进行智能核验。

  “以前人工审核一个钻孔需要15分钟,现在只需要3分钟就能够轻松完成,工作量减少80% ,防冲卸压工程验收率达100% 。”王永说,大数据、盘古AI大模型可实现防冲卸压施工计划管理、识别结果查询、数量统计等功能,大大提高了防冲卸压监管的时效性与准确性。

  基于AI大模型机器视觉和人工智能算法,李楼煤业投用的立井提升井底堆煤监测系统,通过在井底设置防尘摄像仪、堆煤标志杆,操作员可利用在线监控,精准识别堆煤标志杆,及时分析判断井底堆煤程度,启动分级预警处置。同时,他们采用雨刷防尘摄像仪,彻底解决了因环境煤渣煤尘、煤泥水过大而造成摄像仪信号不清晰或不可用问题,让主井提升系统更加“耳聪目明”。

  针对提升运行中因多绳摩擦导致的平衡尾绳容易出现散股断股、摆动超限的异常情况,李楼煤业通过接入尾绳附近的高速摄像仪信号,在AI推理服务器进行实时检测分析,精确进行报警处置,解决了尾绳运行速度快、无法监测尾绳安全运行状态以及人工巡检难度大、精度低的难题,为主提系统运行再添安全砝码。

  创新驱动提质效

  推动全流程、各环节智能化,实现智能操控系统化、核心功能模块化,李楼煤业选煤厂通过智能化升级改造,进一步降低环节运行成本,提高了工时效率,让创新驱动“引擎”时时处处发挥着“强安、提效、减人”作用。

  “智能化给我们带来的好处多多,设备故障少了,用人少了,效率也高了。”李楼煤业选煤厂负责人刘枫奎说,他们通过创新升级改造,将选矸皮带、液压站和给煤机的控制系统接入集控系统,运行状态实时上传到选煤厂集控室,实现了给煤机远程控制,将2名岗位工从噪声、粉尘的环境中“解放”出来。

  “我们通过对振动、温度、电流等运行参数的实时监测,能够及时了解设备运行及使用状况,给我们进行超前预测、检修提供了便捷,这样又能减少维修工1人。”刘枫奎说。

  李楼煤业坚持“装备升级、智能控制、系统联动”的工作方向,开展智能升级浓缩加药、浮选加药系统课题攻关,通过PLC实现全自动控制,整个运行过程不需要人工干预;实现加药机自主预测絮凝剂、凝聚剂添加量,实时自动加药,大大降低了人为因素的影响,提高加药系统的工作效率。同时,他们利用工控机提供的准确信息来确定加药量,改变了传统的凭经验操作,确保浮选精煤灰分稳定,提高了浮选精煤产率,降低了浮选药剂消耗量,减少岗位工4人。

  与此同时,李楼煤业启动重介密度智能回控系统,根据重介各个系统精煤灰分进行综合分析与判定,对精煤质量进行综合管控并构建控制模型,实现对生产过程中的精煤产品质量预测,确保精煤产品质量稳定。

  迈向“智能”新高地

  如今,人工智能、大数据、工业物联网等新技术被应用到矿井各大系统和生产环节,加速推进智能技术向生产现场实际应用转变,采掘、运输、制冷、通风、供排水、供电等实现了从传感器、监控风扇、监控电源等一系列的传输数字化,为李楼煤业智能化矿山建设提供了可靠的支撑。

  在李楼煤业,智能化排水系统,实现了水泵自动启停、自动轮换,自动切换排水管路,无人值守,撤除现场岗位工3人;主煤流运输系统,采用变频+永磁电机直驱方式,在地面集控中心实现了远程集中控制,建设完成一套智能AI煤流控制系统,通过超声波技术,动态调整输送机的运行速度;配套AI视频识别系统,有效识别人员违规穿越输送机、大块矸石、跑偏及其他异常状态;建立智能通风系统,实现了通风网络动态解算和用风点的需风量预测,并装配工控机、UPS备用电源和门禁系统,实现了远程控制、自动切换、一键反风和无人值守;入井人员联动管控系统,实现了井口惟一性检测装置、罐笼位置和入罐人数之间的联动,科学管控人员入井秩序……

  工欲善其事,必先利其器。李楼煤业本着“可复制、能推广、职工受益”的创建原则,着力推动安全生产标准化内涵提升,持续降低职工劳动强度、改善作业环境;大力培育高技能、高素质、高收入团队,打造“一职多能”型人才队伍,实现装备智能、机制最优、队伍精干;深化精益精细管理,强化内涵挖潜,全力推动“管理提效、资产提质”……

  “加快智能化建设是推动矿井实现高质量发展的必由之路。下一步,我们将认真按照‘李楼模式’和‘六高’定位目标要求,持续加大人才培养力度,为安全、绿色、智能开采提供内核动力。我们通过加强技术尖端融合联创,全面运用智能技术手段,实现科技兴安、控员提效,驰而不息推动智能化矿山建设迈向新高地。”李楼煤业党委书记、执行董事、总经理周建如是说。

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