科技創(chuàng)新為智慧礦山插上騰飛的翅膀
2016年7月，同煤集團(tuán)（后重組成立晉能控股集團(tuán)）承擔(dān)的國(guó)家發(fā)改委“同忻礦千萬(wàn)噸級(jí)高效綜采關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新及產(chǎn)業(yè)化示范工程”項(xiàng)目在同忻礦8202綜采工作面正式啟動(dòng)，由此開(kāi)啟了同忻礦智能化建設(shè)之路。
從建設(shè)智能化工作面到打造智能化煤礦
與2016年的第一個(gè)智能化工作面相比，我們現(xiàn)在開(kāi)采的8102工作面是同忻礦第五個(gè)智能化綜放工作面，新的智能系統(tǒng)融合了多項(xiàng)新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了正常連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程中采場(chǎng)無(wú)人操作，所有設(shè)備都實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)精準(zhǔn)控制。
我們還創(chuàng)新投用了遠(yuǎn)距離供液和供電系統(tǒng)，同一個(gè)供液站可以為多個(gè)工作面服務(wù)；井下“監(jiān)控中心”的工作人員在距離工作面1400多米處完成安全確認(rèn)后，按下啟動(dòng)按鈕，工作面采煤作業(yè)自動(dòng)完成。
實(shí)施智能化開(kāi)采后，操作人員由原來(lái)生產(chǎn)班作業(yè)的20人減少到現(xiàn)在的8人，每年可節(jié)省100多萬(wàn)元，資源回收率比以前提高了5%，工作面回采率達(dá)到92%以上，生產(chǎn)能耗降低5%以上，員工安全得到了保障。同忻礦的智能化開(kāi)采填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)特厚煤層應(yīng)用智能化技術(shù)的空白。
智能化工作面建設(shè)的日趨成熟讓我們將目光放在了智能化礦山建設(shè)上。
9月2日，同忻礦通過(guò)“5G網(wǎng)絡(luò)+云視頻”全程直播了同煤集團(tuán)安全實(shí)用新型無(wú)軌膠輪車(chē)展示會(huì)，畫(huà)面清晰流暢，為企業(yè)在建設(shè)智慧礦山中全方位應(yīng)用5G技術(shù)積累了經(jīng)驗(yàn)。
同忻礦的智慧礦山建設(shè)架構(gòu)基于“全局優(yōu)化、區(qū)域分級(jí)、多點(diǎn)協(xié)同”控制模式，意在將煤礦生產(chǎn)、輔助運(yùn)輸、安全管控、綜合調(diào)度、分選、供應(yīng)整合為一體。整個(gè)項(xiàng)目分三年實(shí)施：2020年重點(diǎn)完善綜合自動(dòng)化、基礎(chǔ)平臺(tái)以及應(yīng)用系統(tǒng)，建成統(tǒng)一完備的傳輸網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)管理平臺(tái)、系統(tǒng)平臺(tái)、智能分析平臺(tái)；2021年完善智能化子系統(tǒng)及經(jīng)營(yíng)管理軟件系統(tǒng)，將自動(dòng)化與信息化深度融合，提升礦山智能化的應(yīng)用水平；2022年完成智能分析、智能聯(lián)動(dòng)、智能決策平臺(tái)軟件的應(yīng)用，最終實(shí)現(xiàn)礦井“管、控、營(yíng)”一體化、安全可靠化、管理高效化、效益最大化的目標(biāo)。
急需建設(shè)毫秒單位內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)通信
作為全國(guó)最早進(jìn)行智能化建設(shè)的礦井之一，我們也遇到了很多棘手問(wèn)題。
首先，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不一。當(dāng)前，煤礦智能化發(fā)展尚處于初級(jí)階段，各研究機(jī)構(gòu)及廠(chǎng)商均按照各自的設(shè)計(jì)思路和技術(shù)路線(xiàn)進(jìn)行研究，造成通信協(xié)議難以統(tǒng)一，裝備與控制、通信無(wú)法有效配套融合，形成信息壁壘。
其次，數(shù)據(jù)端口不統(tǒng)一。這也是技術(shù)人員遇到的最大問(wèn)題。端口不統(tǒng)一，數(shù)據(jù)交換成問(wèn)題，導(dǎo)入難、不兼容、運(yùn)行不穩(wěn)定都是“攔路虎”。這些問(wèn)題，有的我們可以自己解決，但有些必須建立行業(yè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，才能推動(dòng)智能化由簡(jiǎn)單的“互聯(lián)網(wǎng)+”到“集大成于一體”智慧化礦山的轉(zhuǎn)變。
再其次，工業(yè)環(huán)網(wǎng)容量不足。目前，井下布置了大型環(huán)網(wǎng)交換機(jī)、小型環(huán)網(wǎng)交換機(jī)、專(zhuān)用電源70多臺(tái)。全礦除通風(fēng)監(jiān)測(cè)和4G通信以外都依托環(huán)網(wǎng)運(yùn)行?，F(xiàn)階段綜采工作面，視頻、廣播、人員定位、礦壓等在綜放工作面智能化設(shè)備控制中心進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，直接回傳調(diào)度。隨著同忻礦智能化設(shè)備及應(yīng)用系統(tǒng)的增加，現(xiàn)有千兆網(wǎng)絡(luò)存在網(wǎng)絡(luò)負(fù)載大、帶寬不足、網(wǎng)絡(luò)安全、多網(wǎng)融合、網(wǎng)絡(luò)終端不受控等瓶頸。
針對(duì)這些問(wèn)題，下一步，我們將改造升級(jí)為萬(wàn)兆網(wǎng)絡(luò)設(shè)備間級(jí)聯(lián)，千兆接入，建設(shè)毫秒單位內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)通信。
“智能化、少人化”是煤炭企業(yè)發(fā)展必由之路，新型煤礦科技創(chuàng)新人才必不可少。
在近幾年的智能化建設(shè)過(guò)程中，我感受最深的就是對(duì)人才需求的轉(zhuǎn)變。礦工不僅要懂采煤、機(jī)電還要懂電腦程序，設(shè)備安裝、運(yùn)行和維護(hù)不可能時(shí)時(shí)刻刻依靠廠(chǎng)家，必須打造自己的智能化團(tuán)隊(duì)，突出科技人才在智能化建設(shè)中的基礎(chǔ)地位和核心作用。
這幾年，我們對(duì)內(nèi)依托技能大師、智能化工作室等平臺(tái)建立人才培養(yǎng)孵化基地；對(duì)外吸引高校名師、專(zhuān)家等，重點(diǎn)圍繞綜放智能化開(kāi)采、智能監(jiān)測(cè)監(jiān)控、智能系統(tǒng)控制等領(lǐng)域，加大技術(shù)創(chuàng)新及成果轉(zhuǎn)化力度，力求打通產(chǎn)、學(xué)、研、用“最后一公里”。同時(shí)，我們加大大學(xué)生青工培養(yǎng)力度，邀請(qǐng)?jiān)O(shè)備廠(chǎng)家的專(zhuān)家到礦上開(kāi)展培訓(xùn)，定期組織專(zhuān)題講座等，組織大家前往智能化水平高的企業(yè)實(shí)地考察、交流和學(xué)習(xí)，加強(qiáng)人才培養(yǎng)，打造自己的礦山科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)。
在系統(tǒng)建設(shè)分布上，雖然我礦在生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、運(yùn)銷(xiāo)系統(tǒng)等方面建成智能化開(kāi)采示范工程，但在相互融合和子系統(tǒng)建設(shè)上還要加強(qiáng)，智慧礦山的建設(shè)還需要全礦人員不懈努力。
未來(lái)，我們要在總結(jié)智能化開(kāi)采成果的基礎(chǔ)上，以大數(shù)據(jù)、信息化為支撐，以前瞻性思維、更寬廣的視野不斷創(chuàng)新發(fā)展理念，推動(dòng)理論創(chuàng)新、技術(shù)革新和系統(tǒng)集成創(chuàng)新。
（作者系晉能控股煤業(yè)集團(tuán)同忻礦副總經(jīng)理，稿件由通訊員吳玲、孫炎賓整理）
