用鼠标采煤的“智慧矿山”

河北日报记者 王育民 通讯员 李晓辉 刘月

到2025年，开滦集团大中型矿井将基本完成智能化建设，井下重点岗位基本实现机器人作业，实现开拓设计、地质保障、采掘机运、洗选物流等系统的智能化决策和自动化协同运行，形成完整配套的智能化生产、管理体系，建成“智慧矿山”

近日，开滦集团内蒙古宏丰公司红树梁矿井及选煤厂投入联合试运转。该煤矿完全按照智能化矿井标准设计、建设，矿井一期28个智能化子系统建成后，操作人员在地面调度室即可实现远程控制、“鼠标采煤”。

在开滦，不只是新建矿井，原有生产矿井也正大力推进智能化建设。在该集团相关矿井的生产作业现场，笔者发现，如今智能、高效、自动化的作业方式已颠覆了人们对煤炭开采的传统认知。

“我们正大力打造‘智慧矿山’，通过走‘机械化换人、自动化减人、智能化无人’的路子，让煤炭生产‘无人胜有人’。”开滦集团相关负责人员介绍说，集团积极推进智能化技术与煤炭产业融合发展，加快全集团矿井生产智能化改造和煤炭产业转型升级，逐步建成以智能感知、智能决策、自动执行为基本目标的煤矿智能化体系。

到2025年，该集团大中型矿井将基本完成智能化建设，井下重点岗位基本实现机器人作业，实现开拓设计、地质保障、采掘机运、洗选物流等系统的智能化决策和自动化协同运行，形成完整配套的智能化生产、管理体系，建成“智慧矿山”。

智能化“无人值守”提高工作效率

“皮带运行平稳，未发现异常。”4月12日，在开滦集团钱家营矿2875W采煤工作面，工人正通过屏幕监测运煤皮带的运转情况。

“这是公司今年第一个引进自动化设备的回采工作面矿山机电实习报告，皮带运输系统采用了皮带集中控制系统和视频监视系统，能够在运道皮带主机实时对两部带式输送机进行操控。”开滦集团钱家营矿业分公司机电副总工程师刘玉军介绍说，系统具备全线启动预警、一键启停、故障显示并报警停车、单独远程启停等功能，并对皮带机跑偏、超温等状态进行监视。

在钱家营矿，像智能化皮带这样的“智慧”设备不在少数，它们的应用实现了“无人值守、少人巡视”，大大提升了煤炭生产效率。

“2020年，我们被国家能源局、国家煤矿安全监察局列入国家首批智能化示范建设煤矿，但智能化矿井并不是单纯依靠自动化设备这么简单。”刘玉军坦言，搭建“大平台”，将这些自动化设备的“小系统”全部纳入到这一“大系统”，实现煤矿整体自主感知、泛在联接、数据驱动、智能开采，这才是真正的“智能化”。

为此，开滦集团钱家营矿业分公司全力构建智能感知、智能决策、自动执行的智能化煤矿体系，在应用诸多智能化子系统与装备的基础上，统一数据接口与编码标准、计算存储管理，建立智能化矿井运营管理中心、安全生产管控一体化平台，部署矿山云服务平台，同时以构建全面感知与高速传输网络和矿山地理信息系统为保障。特别是建设综合管控信息平台，将机电装备健康监测诊断与远程服务系统、主运皮带系统、提升系统等21个子系统接入该平台，实现远程监测或控制。

不仅钱家营矿，东欢坨矿、范各庄矿等多座主力矿井都在积极将“智慧”注入矿山。

前不久，东欢坨矿井下3014工作面，先导阀控制10/23液压支架投入使用，应用“液控液”先导阀控制技术，将提高采面支护强度、提高支架推移速度、实现减人提效。

除了井下生产系统，近年来开滦集团还组织研发实施“百人洗煤厂生产系统自动控制模式”等重点项目95项，年创综合效益1亿元以上。目前，全集团煤矿主要生产系统自动化率保持在85%以上，主要生产系统具备无人值守条件岗位、部位比例达到63%，有效降低了劳动强度，提高了工作效率。

信息化“云监控”保障安全生产

除提升生产效率外，智能化矿井的另一优势便是安全系数高。

4月12日，笔者在开滦集团钱家营矿业分公司调度指挥中心，看到偌大屏幕两侧分别为十余块小屏幕，清晰显示着井下不同地点的实时图像。

“这是我们的智能双控安全管理信息平台，包含风险管控与隐患排查治理的实时数据、月度不安全行为趋势图、监测报警信息、规章制度等内容。”该公司调度室调度员岳建航一边操纵电脑一边介绍说，页面上还有安全风险管控、隐患排查治理、标准化质量控制、三违管理、决策分析、重点工作安排、安全文件管理、系统管理等选项。

以信息化手段对安全生产进行实时监控，是该公司打造智能化矿井的重要内容。目前已完成供电、提升、主运、安全监测、排水、洗煤、视频监控、井下应急广播和安全“双控”等子系统建立。

据介绍，智能双控安全管理信息平台于2020年5月正式投运，主要由1个云平台以及配套建立的危险源库、风险区域库、风险库、检查标准库四大基础数据库组成，设计了8个模块、29个主功能区、60个子功能区。

“电脑终端能够数据化呈现风险隐患情况、监测预警报警信息，图形化展示月度风险管控、隐患排查治理结构性分析等变化趋势。”该公司安全管理部主任工程师高山介绍说，同时能够依托“云存储”功能和井下无线网络，自动精准推送风险清单、隐患问题、不规范行为、规程措施等大量安全管理信息。

除了电脑终端，还有更方便随身携带的手持机。手持机的信息与电脑终端的信息依托网络可以同步更新，是实现关口前移、现场处理、实时反馈的重要手段。

“目前平台的主要功能是安全风险管控和隐患排查治理两项。”高山说，安全风险管控，就是通过科学合理划分管理，分别形成风险区域库、危险源库、风险库，年度风险辨识评估时将3个数据库进行关联，形成年度风险清单，系统自动将风险清单按风险等级推送到不同岗位的管理和技术人员手持机，他们在现场利用手持机，对照风险清单进行逐一排查。“这样，在工作面很多风险还没有形成隐患的时候，我们就将其防控住了。”

相比于依靠工作人员反复巡视排查隐患，该平台的应用不仅让信息“多跑路”、让工人“少跑腿”，更增加了安全保障。

培育“智慧工匠”增添发展后劲

“针对近期出现的绞车电控故障问题，我们今天着重讲一下如何使用上位机电脑监控PLC程序，以及如何利用监控程序快速判断故障范围或直接锁定故障点……”日前，开滦集团唐山矿业分公司举办了电气控制与PLC知识培训班，技能大师熊旭东运用丰富的理论知识和经验为学员上了一堂自动化课。

“随着‘智慧矿山’建设不断推进，我们深刻认识到人才是‘智慧矿山’建设的基本保障，建设‘智慧矿山’首先要培养智慧工匠。”开滦集团相关负责人表示矿山机电实习报告，“智慧矿山”并不是完全由自动化设备取代人工，反而需要掌握核心技术的员工去操纵、维修设备。

开滦集团的各主力矿井均立足自身智能化煤矿建设实际，开展各种形式的人才培养工作。作为河北省唯一的国家智能化示范建设煤矿，开滦集团钱家营矿业分公司选择了创新培训手段、搭建锻炼平台等方式，培育高技能人才。

今年，该公司将有3个智能化工作面投入运行，迫切需要电液控人才，公司组织25名相关专业人才到设备厂家进行专业培训，帮助技能人才快速驾驭新设备，并筹建电液控支架实训基地，配备电液控支架、液压模拟控制系统等20台套先进装备，为强化技能人才实操演练提供了硬件保障。同时，还编写了口袋书，打造了云课堂，录制了精品课。

为了给高技能人才提供锻炼平台，开滦集团钱家营矿业分公司采取了组建“大学生采煤队”、组建攻坚团队、打造大师工作室人才孵化基地等方式。在高技能人才队伍中选拔骨干，在青年干部队伍中选拔精英，组建“大学生采煤队”，在1359W智能化工作面试点运行，实现装备优、用工少、效率高、效益好的队伍建设目标。同时，选拔在软件研发、自动化开采、智能化维修等方面有经验的技能人才，组建了“信息化网络攻坚、自动化研发改造、智能化装备升级”3支团队，建立了云端交流、线下攻关、成果转化、专题奖励等制度。