人控变智控 内蒙古公司先行先试打造智慧矿山“新标杆”

慧聪工程机械网   2022-08-01 10:35   来源: 国家电投内蒙古公司

近年来,南露天煤矿开展智慧化矿山示范项目建设,把推进智慧矿山建设作为适应传统能源新发展阶段的根本要求和打造行业一流矿山的重要举措,先后取得了一系列令人欣喜的新突破、新变化、新成果、新经验。

在南露天煤矿地面生产系统调度室,工作人员输入固定参数后,就可远程控制5万吨储煤仓内的巨型堆取料机进行自主作业......井然有序的工作环境全然没有了从前煤尘飞扬、故障频发的景象。“这主要得益于南露天煤矿实施的无人值守系统升级改造项目,减轻工作人员劳动强度,改善了工作环境,工作效率也随之提升了。”该矿胶带运行二部5万吨仓堆取料司机王海水喜悦之情溢于言表。

截至目前,5万吨仓无人值守及输岩系统无人值守升级改造项目已全面进入单机测试阶段,标志着该矿初步实现了输煤系统转运过程的自动化、智能化及远程可视化。一年多来,南露天煤矿实行领导班子成员挂牌督办,成立科技创新部推动项目筹备,举全矿之力兵分多路开启了智慧化矿山建设的各项工作,全面提速这场智能化发展的“破冰之旅”。

让高新技术的创新潜能充分释放,是南矿向智能化、智慧化进阶的利器。5G+一键远程操作采煤、5G+无人运输、5G+视频分析平台……时下的南露天煤矿各种各样的5G工业应用场景让人们为之震撼。当前该矿5台无人驾驶自卸车已初步实现了装载、运输、卸载全流程无人编组作业,依托5G平台,该矿更是把电铲控制室搬到了生产调度楼厂区内,通过高度还原实体操作台与6块高清显示器,便可实现对一台7公里外的WK-12C挖掘机进行远程遥控作业,前进、后退、旋转,挖料、装车,一系列动作如同有人在驾驶室内操作一般,实现从“一键自动”到“一键智能远程操作”的全面提速,成功让机组8名采掘司机完成了从“黑领”到“白领”的跨越。

带式输送机因具有运量大、运距长、效率高、可连续运输、工作安全、噪声小等特点,已成为露天矿山的主要运输设备之一。但动辄几公里的长作业面,即便是8名巡检工每2小时进行一次巡检作业,依然会出现无法及时发现和处理设备问题及系统故障的现象。2020年12月,集无人值守、远程介入、机器人巡检、智能分析、动态管控为一体的智能化综合工业控制系统项目落地,通过无人值守巡检机器人、PHM预测性维护、AI机器视觉平台及三维数字矿山技术,基本实现了土岩破碎站无人操控和带式输送机的无人巡检,同时通过设备传感器、三维组态、激光探伤及ICT技术手段,实现了设备全生命周期的精准管控能力,设备全巡视工作1小时,相当于8人2个小时的工作量,相比以往有人值守,全年不仅减少人工达6570人次,解决故障的时间更是直接缩短了30%以上,工作效率显著提高。

把握“双碳”机遇,构建矿山清洁运输新格局。“以电代油”是当前煤炭行业降低碳排放最为直接的方式之一,南露天煤矿在“单点突破、分步实施、成型推广”的原则指导下,顺利落户国家电投所主导研发应用于矿山运输设备的蒙东地区首座顶部吊装式60吨级电动宽体矿卡换电站,支撑南矿现有的20台换电矿卡正常运行,形成了矿山清洁运输的规模性设备编组。今年7月,世界首台百吨级纯电交流传动矿用自卸车迎来下线运行一周年。一年来,项目持续安全稳定运行,累计运输煤岩物料103.9万立米·公里,空重车总里程4万公里,实际效率达同吨位柴油车的91.8%,累计节约柴油136吨,减排效益相当于21亩原始森林一年的固碳量。在“双碳”目标的引领下,南矿现有的各类电能替代和换电设备可实现全年减排二氧化碳超6000吨,目前,该矿正大力推进电能替代、氢能替代等高附加值项目落地,不断提高矿山运输设备安全稳定清洁水平,有效实现减排降碳和运行质量的双线升级,力争在年内实现减排二氧化碳能力突破一万吨/年,让绿色零碳矿山成为国家电投“风光无限”新的靓丽名片。

共建共享,研发协作强强联合。自开展建设“智慧 无人 绿色 零碳”智慧化矿山项目以来,该矿始终坚持共建共享、共生共赢的协作发展理念,不断深化与踏歌智行、湘电重装、奥普科星、北方重工等10余家国内知名科技、工业、制造业企业的务实合作,加快部署矿山智慧升级布局与跨行业协作和融合创新,使行业领先的新技术、新设备、新工艺与矿山进行深度覆盖与融合,力争打造出全要素、全产业链、全价值链、全面连接的新型智慧化矿山体系。通过围绕攻克“卡脖子”关键核心技术积极开展项目科研攻关,先后获国家知识产权局授权实用型专利30件,发明专利2件,其中“煤仓清理机器人”和“百吨级纯电动交流传动矿用自卸车”2个项目研究成果达到国际领先水平,分别在解决冬季储煤筒仓冻粘堵问题和矿用运输设备电能替代等技术领域填补了国内空白,“自卸车无人驾驶技术研究”更是获得中国电力技术市场协会电力科技成果金苹果奖,成功让一批适应企业需求、市场需求,具有市场交易价值的科技知识产权取得新突破并得到推广应用,切实履行好引领行业技术进步和推动地方经济社会发展的央企责任。

当前,南露天煤矿正以打造行业一流矿山“指挥中枢”系统为引领,加强协调,全速推进综合管控平台建设进程,加速完成智慧矿山综合管控平台需求规格说明书编制、概要设计及评审工作,力争在年底前完成主体功能研发和集成测试,上线1个平台、5个中心,保证16个智能应用协同运行,使其成为具备全面感知、实时互联、分析决策、自主学习、动态预测、协同控制的综合管控平台,充分实现开采环境数字化、工程装备智能化、生产过程少人/无人化、经营管控智慧化,加速推动行业领先领跑的“样板煤矿”升级。

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