2026年09月04日 星期五

国家能源集团宁夏煤业有限责任公司:金凤煤矿智能化矿井建设过程及效果如何?

金凤煤矿自2012开始实施自动化工作面采煤,实现了从最初探索薄煤层自动化开采到复杂地质条件下智能化开采常态化应用。

数字化转型网灯塔制造专题

数字化转型网灯塔智造专题活动将涵盖灯塔工厂、黑灯工厂、未来工厂、智能工厂等,从设计规划到落地实践的全流程。并融合人工智能、数字化转型、智能制造、机器人与自动化等技术与理念,帮助中国制造业企业打通客户订单到生产的全流程,实现世界一流灯塔标杆。

(一)坚持技术迭代,推进采煤智能化建设

金凤煤矿自2012开始实施自动化工作面采煤,实现了从最初探索薄煤层自动化开采到复杂地质条件下智能化开采常态化应用。

一是先后在6个薄煤层工作面成功应用采煤机惯性导航自动控制成套装备、技术。利用支架自动快速跟机移架、自动成组推移刮板运输机,自动生成矫直曲线自动找直等关键技术,实现了远程视频监控及覆盖全系统的集中联动控制。

二是在复杂地质条件下实现透明化自适应智能开采技术。2021年起,联合中煤科工集团、北京大学、北京龙软科技股份有限公司在011815工作面实施地质透明化智能开采技术,先期采用矿井地质勘探基础数据,进一步利用槽波勘探、地质雷达勘探、三维地震数据解释、六分量地震仪等精细物探手段,构建了011815工作面透明地质、设备模型,基于地质模型建立了井上下“1:1”实景的数字“孪生”系统,通过011815工作面透明化地质模型的数据支撑,利用高精度测量机器人实时数据提取,在割煤前,自动生成下一刀的剖切数据,并发出前后滚筒规划截割的采高及卧底调整量,实现采煤机与地质模型的高度自适应耦合。

三是推广TGIS矿井安全生产智能管控平台。全面集成工作面设备数据采集、设备综合精确定位、透明化工作面场景模型、实现“监测、控制、管理”的一体化、可视化智能管控。

四是搭建5G+采煤场景应用。利用5G高速率、低时延和大连接特点,实现综采工作面摄像仪、惯导、测量机器人等设备的信息数据高速传输。

(二)坚持技术引领,探索推进智能化建设

近几年,宁夏煤业公司大力投入新型掘锚一体机配套自移机尾等成套集控先进设备。目前,金凤4个掘进工作面全部配备掘锚一体机+掘进远程集中控制+皮带运输集中控制+自移机尾,实现了视频全覆盖+集中联动控制,但综掘机自主截割、锚杆机自动支护等仍是掘进智能化的短板。我矿去年在011817机巷掘进工作面引进EBH230型悬臂快速掘进系统,常态化使用自主定位截割,根据横轴截割部的特点,每次循环截割深度200-300mm,截割4—5次,20分钟左右完成1米/次掘进循环,初步实现了掘进自主定位截割功能。在探索智能化掘进过程中,我们积极开展煤炭高效开采技术实践。成功在多类型工作面实施“110工法”沿空留巷技术,通过实施泵注混凝土柔模墙+挡矸支架+单元格支架+巷道围岩观测,实现了采矿新工艺技术的实践应用,截至目前,累计成功留巷超过13000米,多回收煤炭138.6万吨,增加经济效益5.71亿元,凸显了矿井高质量发展的特点。 

(三)坚持少人则安,推广无人值守建设

推广固定岗位无人值守+云巡检模式,实现固定岗位100%无人值守,金凤煤矿先后在矿井主运输、供电、排水、通风、压风、配水、水源热泵、注氮、选矸等10个系统32个固定岗位,实现远程视频联动集中控制。   

(四)坚持创新驱动,推动辅助系统智能升级

一是引进煤矿AI智能视频分析系统,监控和识别人员、设备、环境的运行状态,实现全矿井工业广场360°全景视频自动巡检和重点场所、危险区域人员闯入、违章行为拒止等功能。在设备安全运行、人员安防等方面起到很好的效果,依靠科技力量,不断增强矿井安全管控能力。二是联合校企成功研制巡检机器人应用于胶带输送机,实现了环境参数自动检测、移动视频图像采集、设备运行监测、诊断等功能。三是实现智能矿灯+UWB人员精确定位+车辆精确定位+车载终端+入井唯一性检测高度融合。集成照明、通信、定位、视频、气体检测、调度通讯等功能,实现了入井人员安全监察、行为监督、巡检管控、有毒有害气体预测、S0S求救的数据共享和可视化管理,为矿井安全管理提供了可靠的技术管控手段。图4.2 智能矿灯融合系统四是通过“万兆工业环网+4G/5G无线宽带网络+窄带物联网”的多网融合,实现了数据在“一张网”传输,解决了“信息孤岛”现象;完成全矿井信息系统网络安全等级保护系统和数据中心建设,为公司智能化建设提供了可靠网络安全保障和数据支撑。金凤煤矿充分利用宁煤公司“安宁”管理体系,将本矿各管理系统与其统深度融合,构建了“一套体系统管,一部手机直通金凤”的智能管理格局。  五是建成安全监控系统、水文监测系统、火灾束管监测系统、矿压监测系统、地质保障系统,各系统数据集成至综合管控一体化平台,实现水害、火灾、顶板、瓦斯等灾害的超前预警分析,井上下重点作业点、硐室、巷道、各转载点实现AI视频全覆盖,多措并举提升矿井灾害防治水平,增强矿井安全管控能力。

(五)坚持数据共享,实现生产经营数字化管理

一是研发应用内部市场化管理信息系统。实现产量、进尺、材料消耗、水电计量等“日清日结、班清班结”。通过对数据实施分析和考核,及时采取管控措施,达到降成本、提效率、增收入的精益管控目标。二是创新研发目标传导式绩效管理系统。建立公司-厂矿-区队-班组的四级组织绩效和全员岗位绩效管理体系,开发了具有绩效考评、奖金兑现、督办管理、全员考勤、大数据分析等功能的一体化平台,提高了经营管控能力。三是建立安全、生产、经营、效能分析、报表统计等矿井综合大数据分析平台,实现全矿生产系统的一张图展示。

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数字化转型网灯塔智造专题

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1、灯塔智造外脑支持:通过平台外脑的力量,让决策者拥有更多的聘请超过100位的智能制造专家、超过1000家的智能制造软硬件技术公司、超过10000份学习资料,为企业提供强大的智造外脑支持,助力企业打造智能工厂、灯塔工厂。 数字化转型网www.szhzxw.cn

2、灯塔智造研习社:与制造业顶尖精英一起学习!数字化转型网建立了一个专门讨论智能制造、灯塔工厂等相关技术的研究学习社区,与各位同学一起成长!

3、灯塔智造论坛:智能浪潮!引领未来!数字化转型网打造的智造论坛,旨在通过高端对话推动行业树立正确理念,减少行业噪音,正本清源,助力行业发展!

4、灯塔工厂参观研学:目前灯塔工厂全球已有153家,目前中国已有62家,数字化转型网计划组织灯塔研习社的同学们先后参观国内的施耐德、海尔、博世、美的、三一重工、宁德时代、联合利华、宝洁、青岛啤酒等等,以及赴国外参观全球的灯塔工厂。

5、灯塔标杆案例研学:除了灯塔工厂外,数字化转型网仍然关注驱动整个制造业数字化转型、制造业智能制造、数字创新技术,我们将以不积跬步无以至千里的精神,关注每一个在细微处取得伟大成绩的“灯塔标杆”案例,组织灯塔研习社社员学习行业标杆!

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