與張家峁礦業(yè)公司打造智慧礦區(qū)的建設(shè)目標(biāo)不同，同屬陜煤集團(tuán)陜北礦業(yè)公司的紅柳林公司把焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)了智能采煤與協(xié)同生產(chǎn)。

3個(gè)綜采工作面自動(dòng)化生產(chǎn)率平均達(dá)90.79%、利用軌道式巡檢機(jī)器人盯住設(shè)備重點(diǎn)部位、在井下100米處進(jìn)行5G網(wǎng)絡(luò)測(cè)試……紅柳林公司智能化建設(shè)可圈可點(diǎn)。

入選國(guó)家首批智能化示范煤礦建設(shè)名單后，紅柳林公司站在新起點(diǎn)上，從固有基礎(chǔ)上尋找創(chuàng)新突破點(diǎn)，為行業(yè)提供智能化建設(shè)的新思考。

大采高綜采工作面智能化先試先行

在很多紅柳林公司人眼里，全國(guó)第一家大采高智能化綜采工作面源于紅柳林公司。2011年，紅柳林公司率先在15205綜采工作面進(jìn)行試驗(yàn)，拉開(kāi)了大采高智能化綜采工作面建設(shè)的序幕。

“紅柳林公司井下條件好，資源儲(chǔ)量多、瓦斯含量低、頂板堅(jiān)固，具備信息化建設(shè)天時(shí)地利的優(yōu)勢(shì)。”紅柳林礦業(yè)公司智能化部部長(zhǎng)石超告訴記者。

通過(guò)與天地科技股份有限公司合作、不斷進(jìn)行人機(jī)磨合和技術(shù)交流，2012年，紅柳林公司構(gòu)建了綜采成套裝備智能系統(tǒng)，初步實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程控制自動(dòng)化割煤，建成了全國(guó)第一個(gè)7米大采高智能化綜采工作面。

“當(dāng)時(shí)，大采高工作面智能化項(xiàng)目拿到了工業(yè)和信息化部專(zhuān)項(xiàng)支持資金1.1億元，還獲得了中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)。”紅柳林公司黨委書(shū)記、董事長(zhǎng)張宏說(shuō)。

目前，紅柳林公司建成了12個(gè)智能化綜采工作面，單面日產(chǎn)達(dá)3.5萬(wàn)噸，單面單班生產(chǎn)人數(shù)由14人降至最低5人。從3米到6.3米，不同采高、不同設(shè)備型號(hào)、不同生產(chǎn)條件下綜采工作面實(shí)現(xiàn)了智能生產(chǎn)的常態(tài)化。

同時(shí)，紅柳林公司取得了多項(xiàng)成果，如首創(chuàng)了采煤機(jī)記憶割煤、液壓支架自動(dòng)跟機(jī)及人機(jī)交互界面友好的順槽可視化遠(yuǎn)程遙控技術(shù)，研制了采煤機(jī)與液壓支架安全防碰撞裝置等。

井下交接班之際，記者跟隨石超和該公司副總工程師兼安全管理中心部長(zhǎng)雷俊華，走進(jìn)15215綜采工作面。雷俊華告訴記者，這是在平均厚度5.87米的主采煤層，開(kāi)采的第15個(gè)工作面。

從智能化方案的制定，到井下與地面的系統(tǒng)聯(lián)通，再到供電、通風(fēng)、通信聯(lián)絡(luò)等功能的完善，采煤機(jī)、液壓支架等單機(jī)設(shè)備實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，機(jī)頭機(jī)尾應(yīng)用了超前支架，15215綜采工作面正變得越來(lái)越智能。

“以前，我們有個(gè)‘記賬先生’，人工記錄采煤機(jī)跑到哪兒了、割了幾刀、推進(jìn)了多少米等等。”雷俊華在電液控制系統(tǒng)旁對(duì)記者說(shuō)，“現(xiàn)在，我們從早到晚的數(shù)據(jù)，一點(diǎn)鼠標(biāo)、一看報(bào)表，一目了然。”

如今，馬蹄爾司機(jī)、控制臺(tái)司機(jī)、泵站工“三崗合一”，讓紅柳林公司減少了2名崗位工。同時(shí)，生產(chǎn)班富余的人員可機(jī)動(dòng)調(diào)崗，勞動(dòng)組織模式也變成了“三班兩運(yùn)轉(zhuǎn)”和輪休模式。

“目前，減人在煤巖識(shí)別系統(tǒng)裝備這一塊，還沒(méi)有達(dá)到要求。這是我們將來(lái)突破的重點(diǎn)。”張宏說(shuō)。

此外，紅柳林公司今年將重點(diǎn)推進(jìn)礦山綜合管控平臺(tái)建設(shè)、智能化快速掘進(jìn)系統(tǒng)、智慧物資管理系統(tǒng)、智能主煤流運(yùn)輸系統(tǒng)以及機(jī)器人群研發(fā)應(yīng)用等項(xiàng)目。

智能產(chǎn)供銷(xiāo)一體化協(xié)同發(fā)展

作為智能化礦井建設(shè)的重點(diǎn)項(xiàng)目，今年以來(lái)，紅柳林公司先后投入資金2000余萬(wàn)元，安裝了智能視頻分析系統(tǒng)、機(jī)電設(shè)備狀態(tài)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、遠(yuǎn)程分合閘系統(tǒng)、專(zhuān)用手持終端，對(duì)原有洗選煤系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)改造。

走進(jìn)選煤廠(chǎng)調(diào)度室，記者看到，大屏幕上顯示著不同時(shí)段的入選量、煤塊的發(fā)熱量灰分水分?jǐn)?shù)據(jù)、全廠(chǎng)綜合效率和近30天銷(xiāo)售柱狀圖等。走進(jìn)廠(chǎng)房，記者看到，智能巡檢機(jī)器人懸掛在上方軌道，負(fù)責(zé)記錄環(huán)境噪聲、煙霧、環(huán)境溫度等主要數(shù)據(jù)。皮帶旁邊的操作員四處走動(dòng)著，兩者相互配合，防止出現(xiàn)堵煤等安全隱患。

“我們選煤廠(chǎng)還有個(gè)特色，就是利用3D建模技術(shù)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，建了個(gè)數(shù)字化選煤廠(chǎng)。”機(jī)電運(yùn)輸中心洗選部負(fù)責(zé)人何坐樓一邊說(shuō)著，一邊打開(kāi)了系統(tǒng)。借助手柄控制方向，進(jìn)入游戲畫(huà)面般的廠(chǎng)房，數(shù)字選煤廠(chǎng)讓觀(guān)者有了更新鮮的體驗(yàn)。

改造后的選煤廠(chǎng)，重介密度閉環(huán)控制、自動(dòng)配煤、濃縮自動(dòng)加藥等重點(diǎn)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制;生產(chǎn)調(diào)度管理系統(tǒng)、煤質(zhì)管理系統(tǒng)、設(shè)備管理系統(tǒng)、物資管理系統(tǒng)等，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)更新和共享。由此，選煤廠(chǎng)作業(yè)人數(shù)從359人降至190人，運(yùn)營(yíng)成本大幅降低。

如同選煤過(guò)程的升級(jí)，裝車(chē)系統(tǒng)也實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化。2019年9月，紅柳林公司智能裝車(chē)系統(tǒng)上線(xiàn)，具有預(yù)約排隊(duì)、叫號(hào)放行、無(wú)人司磅、遠(yuǎn)程裝車(chē)等功能。

在調(diào)度中心，記者看到，市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)部放煤工彭軍坐在電腦前，盯著屏幕中的運(yùn)煤車(chē)。當(dāng)車(chē)輛運(yùn)行至漏煤斗下方時(shí)，彭軍通過(guò)傳聲器提醒司機(jī)，并輕點(diǎn)鼠標(biāo)進(jìn)行放煤;當(dāng)煤量達(dá)到裝載標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，彭軍再次提醒司機(jī)并停止放煤。

自動(dòng)裝車(chē)系統(tǒng)不僅讓放煤工從裝車(chē)現(xiàn)場(chǎng)搬到了調(diào)度室，也避免了以前司機(jī)拿著排隊(duì)卡等待裝煤的擁擠場(chǎng)面。相關(guān)人員表示，現(xiàn)在，裝一輛車(chē)只需20秒，有效提高了裝煤效率。

曾經(jīng)，銷(xiāo)售結(jié)算工作費(fèi)時(shí)又費(fèi)力。現(xiàn)在，結(jié)算人員通過(guò)智能運(yùn)銷(xiāo)系統(tǒng)，導(dǎo)入成交信息，并確定結(jié)算規(guī)則，一鍵生成結(jié)算數(shù)據(jù)，總用時(shí)不超過(guò)10分鐘。通過(guò)智能運(yùn)銷(xiāo)系統(tǒng)，所有煤種可以線(xiàn)上交易拉運(yùn)，實(shí)現(xiàn)了公路銷(xiāo)售業(yè)務(wù)的全覆蓋。

2020年，紅柳林公司提出“智能協(xié)同生產(chǎn)”的發(fā)展思路，不僅要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)供銷(xiāo)智能協(xié)同建設(shè)目標(biāo)，而且要不斷提升裝備和人員的工作效能，促使其智能化建設(shè)邁向“智能協(xié)同、智慧管理”的目標(biāo)。

“智能化發(fā)展過(guò)程中，關(guān)鍵是需要人與裝備不斷磨合。我們要穩(wěn)固礦區(qū)既有優(yōu)勢(shì)，再尋找一些創(chuàng)新的突破口，用更好的裝備和更強(qiáng)的人員素質(zhì)支撐礦井建設(shè)。”張宏表示。

目前，紅柳林公司與華為公司、安徽理工大學(xué)、蒙草集團(tuán)、中國(guó)煤炭科工集團(tuán)、西安科技大學(xué)建立了產(chǎn)學(xué)研合作關(guān)系，就礦井智能協(xié)同研究、井下空氣質(zhì)量革命、立體生態(tài)修復(fù)治理、脆弱區(qū)煤層減損開(kāi)采、國(guó)內(nèi)首例6米大采高沿空留巷技術(shù)開(kāi)展研究。

提升裝備和人員工效匹配度

今年3月，紅柳林公司井下100米處，進(jìn)行了5G網(wǎng)絡(luò)測(cè)試試驗(yàn)，并取得成功。隨著井下5G應(yīng)用場(chǎng)景的拓展，該公司有望實(shí)現(xiàn)采掘面無(wú)人操作、運(yùn)輸車(chē)輛無(wú)人駕駛、設(shè)備維修遠(yuǎn)程以及采掘、機(jī)電、運(yùn)輸、通風(fēng)等設(shè)備的協(xié)同聯(lián)動(dòng)。

在該公司聯(lián)建樓調(diào)度指揮中心內(nèi)，一個(gè)名為“心·Xin”的智能講解機(jī)器人經(jīng)常出現(xiàn)。該機(jī)器人通過(guò)搭建的數(shù)據(jù)模型和知識(shí)庫(kù)，能播報(bào)歡迎語(yǔ)和歡送語(yǔ)，進(jìn)行語(yǔ)音交互，解答業(yè)務(wù)咨詢(xún)問(wèn)題。“沉浸式體驗(yàn)”更利于來(lái)賓深入了解紅柳林公司的企業(yè)文化。

不久前，紅柳林公司職工食堂啟用了智能化刷臉支付系統(tǒng)。就餐時(shí)，刷臉就能查詢(xún)個(gè)人賬戶(hù)余額和交易明細(xì)，省去了卡片易丟失和不易攜帶的煩惱。

這些硬件的升級(jí)讓紅柳林公司離創(chuàng)建“智能協(xié)同”示范礦井目標(biāo)進(jìn)了一步。同時(shí)，“軟件”的智慧程度也在潛移默化中升華。隨著裝備越來(lái)越智能，紅柳林公司培訓(xùn)方式和力度逐漸與時(shí)俱進(jìn)，覆蓋面也越來(lái)越廣。

走進(jìn)紅柳林公司培訓(xùn)中心，記者看到，不同類(lèi)型的機(jī)械模型陳列整齊。戴上VR眼鏡，記者觀(guān)察了給綜采工作面乳化泵加壓的過(guò)程。在PLC、變頻器和觸摸屏實(shí)訓(xùn)臺(tái)前，記者學(xué)習(xí)到簡(jiǎn)單的編程原理。不同類(lèi)型的PLC可編程邏輯控制器，在采煤機(jī)內(nèi)部控制、皮帶控制方面，大有用處。

“德國(guó)艾柯夫采煤機(jī)電氣原理圖復(fù)雜，對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)理解上有些困難。于是，利用業(yè)余時(shí)間，我們制作了縮小版的原理圖，利用聲光電路再現(xiàn)操作流程，方便大家掌握。”2016年度的陜西省勞模任寶利向記者介紹傳幫帶經(jīng)驗(yàn)。

也是在2016年，紅柳林公司成立了智能化協(xié)同部，對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)、管理系統(tǒng)等內(nèi)容進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)，以期提高設(shè)備的自動(dòng)控制水平。從與廠(chǎng)家合作解決細(xì)節(jié)問(wèn)題到自主更換適用設(shè)備，從井下網(wǎng)絡(luò)3G到4G再到向5G過(guò)渡，智能化部業(yè)務(wù)主管劉鎮(zhèn)見(jiàn)證了紅柳林公司信息化建設(shè)的迭代升級(jí)。

“智能化是新事物，對(duì)于我們來(lái)說(shuō)，要經(jīng)常更新知識(shí)、保持學(xué)習(xí)能力，在應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題。”劉鎮(zhèn)對(duì)記者說(shuō)，“現(xiàn)在，智能化工作面發(fā)展得也不能說(shuō)盡善盡美，咱們后期還有很多工作，比如說(shuō)視頻的智能識(shí)別、支架的自動(dòng)找直等。”

得益于立體的人才培養(yǎng)機(jī)制，該公司職工李王平在2020年全國(guó)煤炭行業(yè)職業(yè)技能競(jìng)賽中獲得金獎(jiǎng)，任保利獲評(píng)全國(guó)煤炭行業(yè)技能大師。

“讓想干事的人有機(jī)會(huì)，能干事的人有舞臺(tái)。”該公司黨委副書(shū)記、總經(jīng)理常波峰表示，“十四五”期間，他們將通過(guò)“百十一”青年英才培養(yǎng)計(jì)劃，每年評(píng)選十大青年英才，進(jìn)入后備人才庫(kù);每年評(píng)選1名至3名杰出人才，給予職位或更好的待遇等。

“讓井下職工呼吸到新鮮空氣、徹底消滅塵肺病。”如今，紅柳林公司與中國(guó)工程院院士袁亮團(tuán)隊(duì)，在礦井空氣凈化與職業(yè)健康領(lǐng)域展開(kāi)合作，引領(lǐng)井下空氣質(zhì)量革命。

“我們發(fā)展智能化，要把關(guān)注點(diǎn)放在職工的安全、健康和幸福上。”張宏表示，紅柳林公司將通過(guò)礦井立體生態(tài)修復(fù)治理建設(shè)，打造“生態(tài)+科普+休閑+旅游多元化”發(fā)展示范區(qū)，創(chuàng)建“高山草原+林果經(jīng)濟(jì)”綠色品牌，構(gòu)筑綠色旅游產(chǎn)業(yè)鏈，實(shí)現(xiàn)井上井下綠色生態(tài)協(xié)調(diào)發(fā)展。