趙固二礦的智慧“芯”什么樣？

“請工作面各崗位確認設備狀態(tài)，是否可以開機？”

“井下設備正常，已具備開機條件，可以授權遠程開機?！?/p>

4月5日，在河南能源化工集團焦煤公司趙固二礦地面生產調度指揮中心，智慧管控平臺操作工尚樂義在收到井下700米的14030智能化綜采工作面開機許可后，隨即按下“一鍵啟動”按鈕，智能化綜采設備開始自動依次有序運行。

趙固二礦是河南能源化工集團主力礦井之一。2019年以來，趙固二礦堅持“管理、裝備、素質、系統(tǒng)”并重原則，大力推進機械化、自動化、信息化、智能化建設，相繼建成了智慧管控平臺、14030智能化綜采工作面、11012工作面上順槽掘進機遠程可視化控制系統(tǒng)。目前，14030智能化綜采工作面減少用工9人，生產效率提高40%，實現(xiàn)了自動安全高效采煤。

2020年11月，憑借采掘智能化、生產自動化、管理信息化、決策科學化等一系列智能化建設成就，趙固二礦成功入列國家首批智能化示范煤礦建設名單。

“加快推進煤礦智能化建設，是推動我國煤炭工業(yè)轉型升級、高質量發(fā)展的核心技術支撐，是實現(xiàn)煤礦減人增效、從根本上消除事故隱患，提高煤礦本質安全水平的有效手段。只有大力推進智能化改造升級，實現(xiàn)生產過程機械化換人、自動化減人、智能化無人，才能保證礦井長治久安?！闭劦街悄芑旱V建設，趙固二礦礦長唐世界有著深刻的理解與認知。

先試先行，植入“認知芯片”

如何做好產業(yè)提檔升級，蹄疾步穩(wěn)走好煤礦智能化建設這步棋，事關礦井發(fā)展大局。趙固二礦按照《河南省煤礦智能化建設實施方案》要求，成立了智能化煤礦建設項目工作領導小組，因地制宜制定了科學可行的實施方案，明確了目標任務、時間節(jié)點，并定期組織召開推進會，積極協(xié)調解決項目建設中遇到的困難和問題，保證各項目穩(wěn)步實施，高質高效完成建設任務。

雖然已經(jīng)做好了充分的思想準備，可建設過程中一個個讓人始料未及的難題，還是讓參建者們一次次碰壁。困難當前，他們毫不氣餒，在“特別能戰(zhàn)斗”精神的指引下，團結一心，逢山開路，遇水搭橋，一次又一次突破了瓶頸，創(chuàng)造了多個“趙二奇跡”。

“在建成投用之初，我們遇到了一個大難題。由于工作面頂板壓力大，時常出現(xiàn)破碎掉矸、煤壁片幫等現(xiàn)象。支架自動下降時間過長，就會造成冒落；下降時間過短，就容易造成頂板破碎。如何既保證下降時間剛剛好，又保證支架正常前移？為此，我們安排技術人員在現(xiàn)場調試，經(jīng)過半個月的現(xiàn)場摸索，對涉及的41項跟機參數(shù)進行反復磨合，終于找到了兩者兼顧的區(qū)間值?！壁w固二礦機電副礦長徐國強回憶說。

項目建設過程就是不斷突破自我的過程。趙固二礦在14030工作面上、下順槽三角煤柱區(qū)域以及工作面頂、幫破碎區(qū)域采取試注新型無機雙液漿的方式加固煤體，旨在控制煤壁片幫、頂板冒落發(fā)生的頻次。

通過多次實驗，他們發(fā)現(xiàn)，相比化學漿注漿加固技術，新型無機雙液漿煤墻加固技術成本更低、穩(wěn)定性更強。2020年，該礦在14030工作面開展的無機材料超前預注漿防煤壁片幫加固技術研究取得突破，節(jié)約成本5200余萬元。在使用新型注漿材料后，工作面化學漿消耗量逐漸減少，現(xiàn)階段已完全被取代。

“礦井走智能化發(fā)展道路，要有強有力的裝備保障，更要有高素質的人才支撐?！壁w固二礦黨委書記慕松利頗有感觸地說。

為了給礦井安全高產高效提供強有力的人才支撐和智力保障，趙固二礦成立了智能化綜采人才孵化基地，制定了培訓計劃，每周二、周五組織人員進行集中培訓，積極推行導師帶徒。第一批接受培訓的職工王利光走上了班組長的管理崗位；第二批培養(yǎng)出來的職工白紅旗、郭學武，于今年3月被趙固二礦安排到寶雨山礦參加智能化綜采工作面建設；目前第三批正在參加培訓的職工焦超、郭凱等人，已經(jīng)能夠獨立上崗維護智能化設備。

在智慧管控平臺前，趙固二礦綜采隊機電班班長王利光手指大屏介紹說：“只要井下出現(xiàn)問題，系統(tǒng)就會報警顯示，這樣不僅提高了問題排查的精準性和維修效率，而且避免了無效用工，最重要的是大大降低了工人的勞動強度。智能化煤礦建設，解放了我們的雙手，我們要進一步解放思想，在標準化工作和上下巷設備維護上下功夫，為智能化采煤創(chuàng)造更加便利的條件?！?/p>

信息共享，鑄造“安全盔甲”

趙固二礦監(jiān)測監(jiān)控中心主任范雙希的手機接收到一條瓦斯異常預警信息，手機APP上顯示“14030工作面上順槽T00.46%……”隨即，范雙希安排井下瓦斯檢查工進行排查。通風防突科立即組織綜采隊、通風隊相關人員進行調查分析，最終發(fā)現(xiàn)是上隅角封堵不嚴，采空區(qū)積聚瓦斯向外涌出而造成的瓦斯異常，立即安排人員進行封堵處理。這是趙固二礦模擬14030工作面上順槽瓦斯超限后，通過綜合智能化平臺報警的一個場景。

趙固二礦綜合智能化平臺采用國際領先水平的智慧礦山操作系統(tǒng)，是智慧礦山建設的核心，包括萬兆工業(yè)環(huán)網(wǎng)、安全生產監(jiān)視顯示系統(tǒng)、智慧管控平臺3個部分。綜合智能化平臺投入使用后，趙固二礦實現(xiàn)了生產過程中的智能感知、信息及數(shù)據(jù)融合分析、遠程集中控制、聯(lián)動預警、視頻AI應用分析。同時，綜合智能化平臺可提供決策支持，有效提高了安全管理水平和生產效率。

“瓦斯超限，請立即撤離！”當一個區(qū)域瓦斯超限，融合應急廣播、調度通信、人員定位的綜合智能化平臺，在地面就可以調動附近的應急廣播及時通知到井下工作人員。同時，附近區(qū)域電話全部自動振鈴告知人員立即撤離，并通過附近的人員定位基站，自動迅速向人員定位卡發(fā)送報警指令。“地面指揮人員可以清晰地看到信息系統(tǒng)提供的最快、最安全的撤離避災路線，便于指揮井下人員安全快速撤離?！壁w固二礦調度指揮中心職工宗志林介紹說。

智慧管控平臺不僅能解決“地下”的安全問題，還能解決“地上”的決策問題。14022工作面在設計初期計劃施工建設一個30米長的過渡聯(lián)絡巷，在后期的持續(xù)優(yōu)化設計中，機電科建議取消該聯(lián)絡巷以減少運輸管理環(huán)節(jié)，通風防突科站從安全防護角度考慮，認為應該保留聯(lián)絡巷，趙固二礦決定由負責設計的技術科牽頭組織討論。

按照以往慣例，3個科室需要集中研究解決，可是大家都忙于日常工作，壓根沒時間坐在一起討論。為了科學高效解決問題，技術科利用智慧管控平臺，進行集中會審交流，并及時匯總各方面意見，在確保安全生產的前提下，最終決定取消施工聯(lián)絡巷。如此一來，不僅優(yōu)化了生產布局，而且使系統(tǒng)運行更加順暢，除去掘進人工費，還節(jié)省了18萬元左右的掘進材料投入。

“信息共享不僅為礦井決策提供依據(jù)，還使我們突破了交換意見受時間、地點的限制，即使休班在家、外出旅游，也可以迅速參與其中，使決策更加便捷高效?！奔夹g科副科長（主持工作）李鑫磊說。

遠程操控，實現(xiàn)“高速領跑”

“以前在工作面采煤，需要我們四五個人操控把手推溜、拉架、打設護幫板，一個班下來停都不敢停，現(xiàn)在只需一個人在地面輕點鼠標就能實現(xiàn)一鍵啟停，把我們從繁重的體力勞動中解放了出來，這就是小鼠標帶來的大改變?！弊鳛橹悄芑旱V建設的直接受益人，趙固二礦采煤機司機王浩感慨良多。

按照焦煤公司智能化煤礦建設規(guī)劃，趙固二礦先后完成了主煤流集控系統(tǒng)、主排水自動化系統(tǒng)、電力監(jiān)控系統(tǒng)等16個崗位的無人值守，全部實現(xiàn)遠程自動化集中控制，減少崗位人員50名。2021年，該礦又利用現(xiàn)有電力監(jiān)控軟件開發(fā)局部通風機集控系統(tǒng)，實現(xiàn)了局部通風機地面遠程操作和集中監(jiān)控，減少崗位人員21名。

“以前風機倒臺，我們都怕出問題，必須提前厘清操作步驟。現(xiàn)在僅需做好設備安全狀態(tài)檢查，在主通風機自動化系統(tǒng)上按一下按鈕就可以了，既安全又快捷?！焙幽鲜∥逡粍趧营務芦@得者、趙固二礦機電隊女職工秦紅玲說。主通風機自動化系統(tǒng)還具備風機自動輪換開停、根據(jù)設定風壓自動調整轉速降低能耗、設備振動過大報警、漏風監(jiān)測報警等功能，相比于以往人工憑經(jīng)驗操作，更加精準高效。

機電隊主管通風機房的副隊長李瑞強也受益匪淺?！爸悄芑僮鞔_實讓人省心省力，還能避免人員操作失誤。以前，想要了解設備運行情況，要多次打電話詢問，常常是連覺都睡不安穩(wěn)?，F(xiàn)在，在手機APP上就能隨時查看設備運行情況，睡覺也踏實多了。”李瑞強邊說邊拿出手機，“這個小小的手機屏幕上，各種數(shù)據(jù)一目了然。這是壓風機風包，綠色表示機組工作正常，設備運行穩(wěn)定；紅色表示停止運行狀態(tài)?！?/p>

乘勢而上，搶占“智”高點

根據(jù)《關于開展首批智能化示范煤礦建設的通知》要求，趙固二礦2021年將完成國家智能化示范煤礦建設。

在趙固二礦2021年智能化示范煤礦建設方案中，設立的年度建設目標：計劃投入1.6億元，完成13項智能化建設工作，實現(xiàn)全礦采、掘、機、運、通、人、財、物、產、供、銷等所有系統(tǒng)的信息共享互通，生產安全可控可視、主動感知、趨勢研判、自動分析、快速處置等。

“截至目前，我們已完成了4個單項建設工作?！壁w固二礦機電科科長秦志強介紹說，“現(xiàn)在，我們正致力于建設單軌吊車智能運輸管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)集精確定位、實時測速、調度通信、GIS地圖、道岔控制、單軌吊車狀態(tài)數(shù)據(jù)采集、自動分析、聯(lián)動告警、人員誤入安全保障等功能于一體，為后續(xù)快速建成智能化綜采、綜掘工作面提供有力支撐。該系統(tǒng)建成后，將實現(xiàn)人工操作向智能管理的轉變，并將成為河南省首個單軌吊車智能運輸管理系統(tǒng)。”

目前，趙固二礦采掘重心逐步向西部延伸。為破解西部盤區(qū)坡度大、運輸距離長、倒車換裝環(huán)節(jié)多等難題，特別是為了滿足大型設備的運輸需求，趙固二礦在井下陸續(xù)安裝了多部單軌吊車進行輔助運輸。單軌吊車智能運輸管理系統(tǒng)將車場群、絞車群的“地軌”輔助運輸模式轉變?yōu)閱诬壍踯嚾簶嫿ǖ摹疤燔墶蹦Ｊ?，可以直接將生產所需物料、設備，從運輸調度中心運送至西部各施工地點，減少換裝、倒料環(huán)節(jié)，形成單軌吊車連續(xù)無轉載的運輸方式，將大力提升礦井輔助運輸系統(tǒng)的安全性、可靠性和運輸能力。

安全網(wǎng)絡防護是智能化煤礦建設的關鍵一環(huán)。

在趙固二礦智能化網(wǎng)絡機房，一名職工正在檢查設備運行情況。這是趙固二礦智能化建設的“大腦核心區(qū)域”，所有智能化信息傳輸?shù)谋亟?jīng)之地。為保證網(wǎng)絡安全，今年3月，該礦對工業(yè)控制網(wǎng)絡與企業(yè)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)之間的邊界進行進一步防護，及時對工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全漏洞及補丁進行了升級，消除了網(wǎng)絡之間交換數(shù)據(jù)的病毒感染隱患，確保工業(yè)控制網(wǎng)絡安全。

“智能化煤礦建設只有起點，沒有終點。5G時代已經(jīng)來臨，5G+智慧礦山建設將再一次革新礦山開采模式，我們將緊跟產業(yè)科技發(fā)展潮流，建立更加智能無人、安全高效、低碳綠色的新型煤礦，奮力構建高質量發(fā)展新格局。”關于未來，唐世界信心滿滿。