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国家能源集团露天煤矿智能化实现“减人、增安、提效”三大目标!

发表时间:2024-04-29 14:49来源:国家矿山安全监察局

国家能源集团坚持“安全、高效、绿色、智能”建设理念,以“减人、增安、提效”为根本目的,全力推进煤矿智能化建设,2022年5个100%阶段性目标全面实现,构建了3层5类200余项煤矿智能化标准体系,建成了准能黑岱沟等9处国家智能化示范煤矿,集团公司配套煤矿智能化专项奖励资金,累计发放奖金超1.33亿元。

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图为国能北电胜利能源露天矿

一、坚持规划先行,以顶层设计引领智能化建设

一是全面统筹。集团党组多次研究,强化顶层设计、系统谋划,先后出台《关于进一步加快煤矿智能化建设的通知》《煤矿智能化建设指南》等重要文件,构建了“1套体系全面统筹、2种模式激发创新、3类煤矿示范引领、5位一体高效推进”的“1235”煤矿智能化建设模式,明确了露天煤矿智能化任务目标、建设内容、激励措施和实施路径。

二是目标引领。编制了煤矿智能化建设“十四五”规划和2023至2025年煤矿智能化建设三年行动计划。坚持问题导向,开展露天坑下少人无人攻坚行动,到2025年,示范煤矿无人驾驶运输效率达100%,其余煤矿无人驾驶运输效率达85%,建成宝日希勒连续开采工艺示范煤矿,建成黑岱沟“423”示范煤矿(穿采运排4工艺环节、采剥量2亿立方、坑下作业300人以内)

三是成效卓著。全面完成煤矿智能化建设阶段任务,160台卡车实现无安全员常态化运行露天煤矿智能化建设水平持续提升,累计转岗1000余人;15处露天煤矿安全生产超过10周年;电铲平均出动率提升8%,胶带机综合巡检率提升60%,“减人、增安、提效”成果显著。


二、坚持科技赋能,以技术创新驱动智能化建设


一是自主创新。国能数智研发了煤矿智能一体化管控平台,实现了多设备、多接口、多参数、多系统融合共享;胜利能源研发了WK35电铲健康状态监测及故障智能诊断平台,电铲故障率降低30%;雁宝能源研发了煤层火灾监测系统,实现主要生产区监测全域覆盖。

二是自主可控。集团公司新购置卡车电控系统100%实现国产化;国能智深自主研发了DCS控制系统,实现平台软件、关键芯片、操作系统100%国产化;准能集团首台纯国产ZN360型卡车完成研发应用;研发了国产智能型电动牙轮钻机,实现钻机可视化远程操控。集团公司16处露天煤矿50个场景应用北斗定位,终端数量超一万个。

三是协同创新。联合科研院所承担了“大型露天矿机器人化自主运输装卸系统关键技术与应用示范”“智能电驱动重载车辆平台关键技术及示范应用”等10多项国家重点科技创新项目。建立了覆盖无人驾驶技术基础研究、调试改进、成果转化全过程创新链,提升了产业链、供应链稳定性和竞争力,推动无人驾驶产业链高质量发展。


三、坚持示范引领,以典型成果带动煤矿智能化建设


一是信息基础设施方面。建成综合管控平台和标准化数据中心11处,万兆工业控制环网60处,露天矿区实现了4G、5G、WiFi无线网络全覆盖,10处露天煤矿网络安全达到等保二级,建成核心产业链全流程贯通的一体化生产运营协同调度系统,涵盖生产运营10大专题64个业务场景。

二是智能穿爆方面。建成智能穿爆系统4处,减少验孔工等作业人员40人,工作量减少60%。准能集团应用北斗定位智能布孔、抛掷爆破智能设计等技术,布孔精度达5厘米,效率提高30%;神延煤炭建立了智能穿爆平台,实现自动布孔、精准定位、故障预警等功能,作业效率提升15%。

三是智能采剥方面。印发《国家能源集团关于露天煤矿采剥自营实施意见》,推广“远程电铲+无人矿卡”采剥工作模式。平庄煤业、国神公司等4处露天煤矿利用5G技术及可视化智能远程操控系统,实现了7台电铲及2台液压铲远程操控;雁宝能源、胜利能源2处露天煤矿研发应用推土机远程操控技术,以全息裸眼3D、感知虚拟现实等技术呈现现场效果,4台远程遥控推土机平均运行达6500小时。

四是无人驾驶方面。集团公司12处煤矿300台卡车具备无人驾驶功能。露天无人驾驶卡车累计运行34万车次,运输里程170万公里,运输方量2211万立方米,平均运行效率达有人驾驶的81.5%,最高可达96%;准能集团5台300吨级无人驾驶卡车单班最高拉运120车,与有人驾驶持平;研发了卡车健康管理系统,实时监测卡车6个部位42个点位;雁宝能源应用多源多任务深度融合感知技术,实现装载区电缆精准识别、道路平整度精准检测,绕障成功率提升50%;胜利能源5台220吨无人驾驶卡车三班最高拉运358车,达有人驾驶的96%;采用北斗、惯导等冗余定位技术,水平定位误差小于0.5米;平庄煤业研发了行驶区域边界检测技术,精准识别并预测跟踪障碍物,运行流畅度提升60%;新疆公司18台无人驾驶卡车单日有效作业时间最高22小时,达有人驾驶的115%;神延煤炭无人驾驶卡车转向角度误差≤0.5度,反馈周期≤50毫秒,11台220吨无人驾驶卡车混编运行效率达到有人驾驶的92.7%;国神公司开展无人驾驶卡车与远程遥控液压挖掘机协同作业研究,车铲协同作业效率达到有人作业的80%。

五是灾害预警方面。共建成边坡预警系统16个,监控点1200个,对边坡进行24小时实时监测,自2010年以来,精准预报1600余次,监测范围覆盖率100%,预警准确率100%。准能集团布设5台边坡雷达、161台GNSS基站、2套深部应力监测设备,建成了天空地三位一体边坡监测预警系统,实现提前2小时精准预测;雁宝能源将77组GNSS基站与无人机测量系统相融合,构建空间一体化边坡监测系统胜利能源安设2组边坡雷达,安装55台微芯桩,形成12条边坡监测线,测量精度可达0.1毫米。国神公司布设2台雷达、84个GNSS基站与深部位移传感、无人机测量融合,实现边坡全时段监测预警;平庄煤业建立灾害一体化监测预警系统,针对火灾、气体、边坡、水灾等多种灾害,设置333处监测点位,实现灾害管理系统与生产系统协同联动。

六是智能辅助方面。16处露天煤矿建成智能一体化管控平台,水泵房、变电所等120个固定岗位实现无人值守。准能集团利用航测无人机、测绘分析软件建立三维矿山模型,采矿设计工作效率提升70%;胜利能源研发了免充电巡检机器人,实现了高寒地区野外胶带机设备运行数据实时采集,单程巡检距离达13公里。


四、坚持实用实效,以管理创新赋能智能化建设


一是探索新型组织模式。组织架构方面,集团层面设立煤矿智能化办公室,露天公司层面成立11个智能化推进机构,煤矿层面成立14个智能化工作组,每年智能化培训超过2000余人次,形成了体系完善、功能健全的智能化组织模式。管控模式方面,雁宝能源研发应用推土机“一托三”远程遥控新技术;平庄煤业探索70台卡车“资产自有+运营外委”无人驾驶新路径;新疆公司试行28台卡车外委承包运营无人驾驶新模式。

二是全面激发建设活力。健全评先树优激励机制,保障煤矿智能化建设工作顺利开展,3处露天煤矿62个子系统通过集团智能化验收,奖励金额超2000万元。召开了露天卡车无人驾驶现场推进会,搭建了交流平台,激发了产业链各单位协同创新热情。同时,评选了集团煤矿智能化建设10大典型案例、20项优秀项目,形成一批可推广、可复制的创新实践成果,提升了各公司智能化建设积极性和主动性。

三是聚力孕育发展动能。组织研发100吨级无驾驶室纯电动矿用卡车,加快推进100吨级氢能矿用卡车在胜利能源试点应用,新购置100吨级矿用卡车全部采用纯电动或新能源车辆;到2024年底,将神延西湾露天煤矿打造成自有车辆全部无人驾驶混编运行的示范煤矿;2025年底,将准能黑岱沟露天煤矿打造成100辆无人驾驶卡车混编运行的示范煤矿,将胜利露天煤矿打造成首个应用氢燃料电池无人驾驶卡车的示范煤矿,推动卡车无人驾驶向高智能、高安全、高可靠迈进。



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