经验│河南平宝煤业“三步走”智能化矿山建设成果分享

文章摘自

《智能矿山》2021年第1期智能化示范矿井栏目，河南平宝煤业有限公司董事长、总经理张国川：加强科技创新，打造智能矿山——河南平宝煤业有限公司智能矿山建设成果及经验。

简述

河南平宝煤业有限公司（以下简称平宝公司）自2004年8月16日开工建设以来，顺应煤炭产业转型发展大势，因势而谋、顺势而为，紧紧围绕“一优三减”（优化系统、减水平、减头面、减人员）和“四化”建设（机械化、自动化、信息化、智能化）总体部署，率先建成了河南省第1个6.5 m大采高智能化综采工作面，第1个智能化掘进工作面、第1个高效能井下降温系统、第1个智能化无人值守高效瓦斯抽采泵站、第1个智能化煤矿。2020年5月顺利通过河南省一级智能化煤矿验收。

平宝公司以“质量标准化、生产智能化、管理信息化、办公移动化、决策科学化”为目标，出台“三步走”实施规划：聚焦基础建设，搭建智能信息系统平台；聚焦减人提效，构建自动化子系统建设；聚焦智能开采，推进矿井管理升级。破解了智能化建设中瓦斯治理、大采高智能化综采综掘、井下高温“三大难题”，取得了丰硕的智能化建设成果。

智能化矿山建设成果

1）建成智能化综采工作面

牢固树立“智能开采、安全生产”的理念，投资2.3亿元，采用国内先进的电液控制系统、液压支架，以及最稳定的采煤机、刮板输送机、转载机，建成河南省首家6.5 m大采高智能化工作面。工作面可实现“一键启停、采煤机自动记忆截割、工作面自动校直、支架自动跟机、设备运行工况实时监测”等功能，工作面生产期间每班的作业人员由16人减至3~4人，综采队三班生产人员总数由126人减至58人，劳动用工压缩65%。

6.5 m智能化大采高综采工作面

综采工作面智能化采煤机

2）建成智能化掘进工作面

在己15-17-12110运输巷引进无锡华瀚EBZ220可视化智能悬臂式掘进机，CMM2-30双臂煤矿用液压锚杆钻车、KCG-600D矿用干式除尘风机等先进装备，建成河南省首个高突矿井智能化掘进工作面。该工作面利用可视化技术，以激光指向为基准，自动规划截割路径及控制轨迹，并对截割轨迹实时监测、截割断面自动定位，达到了远程集中控制，实现了掘进作业截割无人化，掘进工作面由每班13人减至6人，巷道工期缩短了近50%。通过机械化换人、智能化减人，达到安全高效快速掘进目的。

3）建成“一张图”的综合管理平台

以地理信息技术为基础，以先进的“云计算、大数据、分布式协同、移动互联”等技术为支撑，结合矿井安全生产实际，综合调度指挥系统、远程集中控制、联动预警、视频AI应用分析等功能进行开发创建，业务管理系统范围涵盖安全生产的所有专业，建设了集煤矿安全、生产、技术、机电、运输、通防、地测等专业在线监测监控和协调管理的“一张图”安全生产管理平台，实现了安全生产信息集成共享、业务协同一体化管理，为安全生产决策提供科学技术支持，保障了企业的安全、高效生产秩序。

“一张图”智能化调度指挥中心

4）建成18个智能化配套子系统

工业环网由千兆升级为万兆，建成信息“高速公路”；矿井主排水系统，实现自动启停和一键启停水泵；矿井主通风机系统，实现 “动叶可调、不停风一键倒台”；主井装载提升系统，实现无人干预的装载、提升、卸载全自动运行；带式运输系统沿线及转载点全线加装高清摄像头，实时查看生产状况并实现集中控制，一键启停车；矿井所有变电所电力监控系统均已实现了无人值守。矿井安全监测监控系统实现了集团全区域联网，在集团总调度室即可实时监测平宝公司矿井动态数据。同时，建立了异步电动机失电情况下的能量转换模型，采用双CPU+CPLD结构设计了双电源快速切换控制器，实时跟踪开关两侧电源的电压、频率和相位，保证在200 ms内快速安全的投入备用电源，保障了18个智能化子系统的安全稳定运行。矿井18个综合自动化生产辅助系统显著提高了系统的安全可靠性，为“机械化换人，自动化减人”提供了坚强保障。

智能化单轨吊运输系统现场

5）建成“互联网+”模式“双重预防”机制

按照“把风险管控挺在隐患前面，把隐患排查治理挺在事故前面”的原则，强力推进“双重”预防机制建设，实施安全风险分级管控。将公司各类安全风险辨识制作成岗位风险明白卡，以二维码形式将重大风险在矿井显著位置张贴公示，让所有职工都能及时掌握每一项重大风险和自身的安全岗位职责及安全管控措施，确保所有安全隐患都能形成从排查到验收的闭环管控模式，真正把隐患消灭在萌芽状态。平宝公司于2019年6月率先成为河南省首批“双重预防”体系建设标杆煤矿。

6）建成“一站式”智能物流配送系统

以市场化手段为利刃，全面深化提升矿井物流配送建设，规范物资信息化管理，强化物流运输管理，完善辅助运输系统，提高物资材料管理水平，有效实现关键要素市场化的高效运作。将物联网技术引入物资管理，积极打造数字化辅助运输交通系统，利用精准定位技术、无线通信网络等载体，确保实现辅助运输车辆的精准定位、信号集控、智能调度、安全预警、动态监控等功能，切实提升物料运输的准确实时把控；着力推行物流配送网络化传输，实施计划、采购、配送、考核、分析的全过程闭环管理，化繁为简，有效减少现场单据交接。目前此项目已完成基础设施建设，通过运行后，将实现物资集中管理，智能化配送，达到物料流程电子化、物料运输自动跟踪与管理。

7） 率先迈入5G时代

2020年12月份，平宝公司紧跟时代步伐，及时建设5G网络，使公司网络系统单载波带宽、单用户峰值速率等数值大幅提升，充分满足了远程超低时延操控、超高清视频同传及工业控制类场景对网络的需求，使公司在智能化操作、安全生产等方面实现重大突破，为实现各类5G的矿井应用奠定了基础，同时结合5G网络信号特有的控制转发分离架构，使用5G网络传输信息时可以做到数据不出园区，保障了业务的保密性和安全性。

平宝公司先后荣获国家特级安全高效矿井，全国安全文化示范企业，中国最美矿山，全煤系统思想政治工作先进单位、企业文化示范矿、国家一级质量标准化矿井，河南省先进基层党组织、省“五优”矿井、省级文明单位等荣誉称号。2020年荣获全煤系统“双十佳”煤矿和先进煤矿称号，被国家能源局、国家煤矿安全监察局选入国家首批智能化示范煤矿建设名单；2020年12月份，通过了河南省绿色矿山建设验收评估。

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