当前热讯:贵州豫能新田矿:智能化为高质量发展“赋能”

“总体达到了国际先进水平!其中在动态构建地质保障和透明地质智能信息建模方法方面具有国际领先水平。”这是近日贵州省煤炭学会对贵州豫能新田煤矿“煤矿智能化关键技术研发及应用”项目技术成果鉴定的结论。这是该矿实施智能化矿山建设,科技创新为企业插上腾飞翅膀的缩影。

近年来,新田煤矿面对瓦斯治理难、安全威胁大等诸多问题,依托科技创新,扎实推进智能化矿山建设,破解了一个又一个制约安全生产的难题。


(相关资料图)

精准发力,矿工地面采煤不再是梦

敢为天下先,勇于吃螃蟹。在2017年10月份,该矿编制了《新田煤矿智能化建设实施方案》,确立了2020年到2023年智能化矿井建设规划和远景目标。在智能化采煤工作面建设初期,该矿成立了智能化建设技术专班,从智能化相关设备的招标引进,地面和井下智能化设备的调试安装、技术管理等落实专人负责。技术专班人员结合井下实际情况,解决了一个又一个难题,针对性对相关设备部件进行了优化和改进。

在2019年,新田煤矿智能化升级改造的9个子系统全部通过贵州省煤矿设计研究院矿井智能化建设项目专家组的验收。2020年该矿首块智能化工作面1901智能化工作面于4月投入生产,实现远程联调联试一键启动,最高月产煤创10万吨的历史记录。

据该矿智能化项目负责人于彬介绍,该矿井下的采煤机能够以预先设定的牵引速度、参数自动割煤,形成记忆截割,并可实时监测设备运行状态,形成了一套“以自动跟机为主,人工干预为辅,一键启停、记忆截割、自动跟机移架”的智能化生产模式。

“智能化工作面建成后,各岗位人员就逐渐减少了,工作面实现自动跟机移架,只要1个人巡视检查就够了。”该矿王显明回忆,从前,一个采煤工作面一个班十几个人都忙不过来,工作面机器一响煤尘飞扬,升井全身都是煤灰,又黑又脏又累,现在可以远距离操作割煤,工作条件比以前好多了。

智能化升级改造项目投入使用后,该矿实现减员54人,每年节约工资成本226万元。在减人提效降低员工劳动强度的同时,达到了工作面无人或少人则安的目的。

如今,该矿智能化工作面实现了远程控制,员工在地面集控中心,就可以“一键启动”井下采煤机割煤,让矿工“坐在地面”采煤的梦想成为现实。

精益求精,向“智”发力步履坚定

目前,新田煤矿智能化矿山一期建成了13个管控平台,实现了透明矿山可视化开采。今年5月,该矿“煤矿智能化关键技术研发及应用”项目通过贵州省级鉴定,其中在动态构建地质保障和透明地质智能信息建模方法方面具有国际领先水平。

同月,该矿《煤矿井下5G应用研究及示范》项目中期通过了贵州省科技厅领导及专家组的审查,实现了地面、井下主要巷道及机房硐室5G网络覆盖,智能AI摄像头的安装,后台分析系统的架设。并在煤矿专用5G通信网络的基础上,实现对井下人员、机器、环境等监控视频进行智能分析,精准识别各种安全隐患和事故风险,实时感知煤矿全局安全态势,完成告警与异常事件处理流程。

可喜可贺的是该“基于5G传输的高清视频监控和AI图像识别分析系统研究及应用示范”还获得贵州省科学技术厅科技支持项目专项奖补资金150万元,同时获得贵州省能源局专项奖补250万元。

该矿矿长张高青算了一笔项目技术应用经济账,2018至2021年期间,智能化关键技术应用在该矿实现各系统安全健康运行,设备运行效率提升约23%,设备故障率降低约17%,减少电耗3200万度,修理费2210万元,增加产量27万吨。为保障矿山安全、高效、低耗、健康和绿色开采提供了可持续发展能力。

据悉,该矿坚持“科技兴安、科技兴矿”战略,相继建成了自动化控制中心、智能化工作面控制中心,井下机电硐室实现了无人值守,采煤工作面实现智能化,主井皮带巡检和井下中央变电所巡检用上了机器人,员工用上信息智能充电柜等,职工在地面就能远程操作采煤、巡查安全隐患等,提高了工作效率,减轻了职工劳动强度,提升了安全系数,满满的科技感,受到职工好评。目前,该矿进一步推进智能化矿山建设,不断提高安全生产水平,为企业安全健康高质量发展提供保障。

精准施策,瓦斯治理变害为宝

该矿技术人员严格落实“先抽后采、以风定产、监测监控”瓦斯治理十二字方针,坚持实施抽、掘、采平衡、“多措并举、应抽尽抽、先抽后采、以抽促保、以用促抽、煤气共采”的瓦斯治理之策,在扼住了瓦斯这个隐形“杀手”咽喉的同时,变废为宝,为安全生产提供了保障。

经过不断地总结和探索,该矿相继总结出适合“两高一低”煤层群开采的瓦斯治理方法。在2020年,贵州省将新田煤矿作为首批“三区联动”抽采煤层瓦斯示范单位。2020年4月23日,在贵州豫能新田煤矿梨子村沙沟组一号井现场,贵州省副省长陶长海一声令下,贵州首个“三区联动”抽采煤层瓦斯示范工程项目正式开工,开启了贵州瓦斯治理新模式。

该矿“三区联动”抽采煤层气示范项目在煤矿规划区、准备区、生产区等通过穿层长钻孔和定向顺层钻孔抽采等实施多种方式,将生产区煤层瓦斯降到低瓦斯等级,实现长效治理。

据该矿总工程师陈祖国介绍,该矿通过规划区地面预抽、准备区联合抽采、生产区井上井下抽采相结合,实现了瓦斯抽采、煤炭生产有序衔接,解决了瓦斯治理与煤炭生产在时间、空间上的冲突,有效地把有害气体变为清洁能源,为有效治理瓦斯确保安全生产增添了“砝码”。

该矿“三区联动”抽采煤层气地面工程由钻井打孔、水力压裂、排采(抽瓦斯)三部分组成。施工队伍在地面选出井下瓦斯集聚点进行钻井,通过水力压裂后,安装管道抽排瓦斯和煤层气,做到瓦斯治理地面抽排。

目前,该矿把1号井、2号井抽采出来的瓦斯通过管道运送到瓦斯发电站发电。1号井产气每天在2000至3000立方,2号井每天产气5000立方左右,煤层瓦斯浓度高达98%。

“1立方瓦斯可以发电2.5度,1度电电费加上政府奖补资金大约1元钱,1号井和2号井每天产气在7000立方以上,瓦斯发电一个月大约创效50多万元,全年可创收600多万元。”新田煤矿机修厂厂长张鹤松说,“‘三区联动’抽采煤层气瓦斯不但带来可观的经济效益,最关键的是抽走了井下瓦斯,为井下安全生产奠定了基础。”

为将瓦斯这个有害气体变为清洁能源,实现经济效益和生态效益的双赢,在2018年,新田煤矿与清华大学合作的瓦斯余热再发电项目正式落地,先后安装国内最先进的1000kW发电机组14台,瓦斯发电不但能满足自身用电需求,富余部分与南方电网签订协议并网销售。

该矿通过把井下的瓦斯抽采出来发电,不但有效降低了瓦斯的危害,还产生了可观的经济效益。近年来,该矿在有效治理瓦斯确保安全生产的同时,瓦斯发电利用变废为宝为新田煤矿带来超亿元的收益。

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