2022-09-03
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2022年07月09日中國煤炭報m3版
陜煤集團加快布局智能化發(fā)展新賽道——
從“系統(tǒng)智能化”邁向“智能系統(tǒng)化”
從2014年黃陵礦業(yè)公司建成首個成套國產(chǎn)裝備智能化無人工作面，到如今陜煤集團所屬38對礦井智能化產(chǎn)能已達到1.8億噸/年，占總產(chǎn)能的93%，94%以上采煤工作面實現(xiàn)了智能化開采，成效斐然。近年來，陜煤集團加強關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)，加快新一代數(shù)字技術(shù)與煤炭產(chǎn)業(yè)融合創(chuàng)新，核心競爭力穩(wěn)步提升。
以地質(zhì)條件最為復雜的黃陵礦業(yè)公司所形成的智能化建設體系為藍本，陜煤集團依據(jù)陜北、彬黃、關(guān)中礦區(qū)不同的地質(zhì)賦存條件、地質(zhì)災害情況以及煤礦智能化建設基礎等建設條件，對36對生產(chǎn)礦井劃分三類，開展煤礦智能化建設，積極開展技術(shù)路徑研究與重點科研任務攻關(guān)。各單位結(jié)合自身實際，持續(xù)加快智能化建設，有效解決沖擊地壓、高瓦斯、煤與瓦斯突出等災害的智能預判預知，不斷提升煤礦安全生產(chǎn)水平。
目前，陜煤集團實現(xiàn)了采煤、掘進、輔助、機器人、監(jiān)測監(jiān)控、智慧管理等多個方面的智能化。黃陵礦業(yè)公司發(fā)布了行業(yè)首個智能化無人綜采工作面企業(yè)技術(shù)標準，陜煤集團累計發(fā)布智能化開采等2項行業(yè)標準、9項團體標準和8項企業(yè)標準，逐步形成了企業(yè)智能化建設技術(shù)標準和規(guī)范體系。
構(gòu)建新的產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系
2021年10月20日，全國煤炭行業(yè)“首個全礦井智能化運行”啟動。張家峁礦業(yè)公司歷經(jīng)4年建成了信息基礎設施、地質(zhì)保障、采煤掘進、主煤流運輸、通風管控等13個智能化系統(tǒng)和50個智能化子系統(tǒng)，實現(xiàn)了全礦井智能化。
他們根據(jù)王國法院士“煤礦智能化支撐的柔性生產(chǎn)供給體系”理論，打造了張家峁“智能工廠”全新生產(chǎn)模式。
這一模式即按照市場個性化需求，張家峁礦業(yè)公司通過安全生產(chǎn)智能化綜合管控平臺以人工智能方式，選取相應煤種工作面，配置原煤運輸路徑和啟動順序，定制化洗選、倉儲、自動化裝車，實現(xiàn)全生產(chǎn)鏈的可配置化，多煤種、多系統(tǒng)、多單元能夠快速轉(zhuǎn)換與協(xié)同生產(chǎn)。這一系列過程，輔助人機換系統(tǒng)智能巡檢涉及多個設備群、830余臺設備，每班減員43人。
“智能工廠是一種按需生產(chǎn)的先進生產(chǎn)方式，通過智能化打通了產(chǎn)業(yè)上下游的供給方式，給出了最優(yōu)解。”張家峁礦業(yè)公司通風副總工程師、生產(chǎn)技術(shù)管理中心副主任范生軍說。
數(shù)據(jù)對比顯示，該公司一系列首創(chuàng)性創(chuàng)新成果，實現(xiàn)了安全生產(chǎn)，經(jīng)營管理所有系統(tǒng)智能化作業(yè)占比80%以上，礦井累計減人345人。
這是陜煤集團致力于以現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)鏈為基礎，進行專業(yè)化整合，做好現(xiàn)有傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的全鏈條改造，推動主業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，努力向產(chǎn)業(yè)鏈中高端延伸的生動實踐。
近年來，陜煤集團以數(shù)字化轉(zhuǎn)型為抓手，以智慧礦山、數(shù)字化車間、智能化工廠為切入點，通過機器換人、智能化改造，從點到線、從線到面、從面到網(wǎng)，不斷整合重塑，持續(xù)推進，通過內(nèi)部產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)集成，構(gòu)建新的產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系。
目前，陜煤集團煤炭板塊礦井13大類792項生產(chǎn)輔助系統(tǒng)全部實現(xiàn)了遠程集中控制，自動化控制率由2018年的35%提高到100%，固定崗位減少3000余人；五大類智能機器人加速應用。
試點智慧礦區(qū)初步成型
早在“十三五”開局之年，打造智慧礦山就在陜煤集團達成了共識。經(jīng)過“規(guī)劃設計—實施建設—優(yōu)化提升—基本成型”4個階段，目前試點推進的小保當公司智慧礦區(qū)建設基本成型。
小保當公司的智慧礦區(qū)是如何做到的呢？智慧大腦發(fā)揮了決定性作用。
在小保當公司的智慧調(diào)度指揮中心，由智能化綜合管控平臺、網(wǎng)絡傳輸平臺、煤礦企業(yè)經(jīng)營管理平臺、云計算中心和安全決策中心的“三平臺兩中心”以及56個子系統(tǒng)構(gòu)成了礦區(qū)會思考決策的智慧大腦。
“實現(xiàn)智慧礦區(qū)的前提是系統(tǒng)穩(wěn)定運行和系統(tǒng)之間相互聯(lián)動，數(shù)據(jù)統(tǒng)一是關(guān)鍵。由于數(shù)字化建設還處于起始階段，相關(guān)技術(shù)規(guī)范標準尚不完善，導致在建設時標準不一，系統(tǒng)繁多，信息數(shù)據(jù)接口不一致，礦井與礦井之間形成了信息孤島。這也是煤炭板塊數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中的痛點難點。”小保當公司二號煤礦副礦長李杰說。
為此，陜煤集團將標準規(guī)范建設列入重大科技攻關(guān)項目，聯(lián)合院校企業(yè)協(xié)同合作，制定企業(yè)數(shù)字化、智能化建設的標準和技術(shù)規(guī)范，進而形成了完整的煤礦數(shù)字化、智能化技術(shù)標準規(guī)范體系。
“我們使用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標準、通信協(xié)議和統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫，將各系統(tǒng)集成在智慧調(diào)度指揮中心，實現(xiàn)了智慧化示范礦井管理。”李杰說。
小保當公司智慧調(diào)度指揮中心的“三平臺”實現(xiàn)了全方位監(jiān)測、指揮礦井安全生產(chǎn)與經(jīng)營管理；通過“兩中心”實現(xiàn)了產(chǎn)供銷數(shù)據(jù)與陜煤集團三網(wǎng)一平臺實時對接，打通信息“高速公路”，承擔起智慧決策分析的重任。
同時，小保當公司建成了全國首個450米智能化超長工作面，利用數(shù)學模型通過關(guān)鍵幾個點的數(shù)據(jù)波動精準實現(xiàn)了斷鏈保護。
“我們將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街悄芑C合管控平臺，通過溫度、振動、油脂數(shù)據(jù)快速精確定位煤機關(guān)鍵部件異常，及時提醒保養(yǎng)或維修，同時實現(xiàn)了三機的動載平衡。”李杰說，“隨著煤機割煤速度快慢和煤量大小，轉(zhuǎn)載機和運輸機也會隨著煤量大小智能調(diào)速，提高了設備運行效率和使用周期。利用設備群組協(xié)同智能化控制和5G視頻拼接技術(shù)，用工人數(shù)也由原來的9人減少到3人至5人。”
450米超長工作面試驗成功，使小保當公司二號煤礦扭虧為盈，同時解決了在中厚煤層開采無法實現(xiàn)安全高產(chǎn)高效的難題，產(chǎn)能提高了三倍以上。
智慧大腦聰明的地方還在于會算賬。經(jīng)營方面，輔助運輸管理中通過車載終端利用“曹操快車系統(tǒng)”，在快速實現(xiàn)叫車用車的同時，還能對區(qū)隊車輛使用、里程、結(jié)算、評價形成閉環(huán)管理，月底系統(tǒng)自動結(jié)算部室及區(qū)隊車輛使用費用。利用歷史數(shù)據(jù)分析，當行駛軌跡或公里數(shù)異?，F(xiàn)象平臺會預警，當車輛行駛異?；蛩緳C出現(xiàn)異常狀態(tài)平臺會報警。同時，EAM全生命周期系統(tǒng)對設備物資精細管理，當設備庫存低于需求庫存率的時候會提前預警通知補倉，易損件根據(jù)磨損周期會提前發(fā)出預警提示，提前3個月或半年報備件計劃等。
智慧大腦更有助于安全生產(chǎn)。智能化綜合管控平臺中的安全綜合預控系統(tǒng)將井下水、火、瓦斯、通風等集成，并通過數(shù)學模型做綠、橙、紅三級預警，根據(jù)不同等級，發(fā)出提示和要求。當井下出現(xiàn)高等級隱患的時候系統(tǒng)會自動接警。
“如果井下某工作面發(fā)生火災或透水事故，該系統(tǒng)將啟動應急救援流程，快速分析出最安全的救援路線和撤離路線，通過短信和IP應急廣播同時下發(fā)，同時按照標準的應急流程向各崗位值班領導進行報備。”李杰介紹，“區(qū)別于傳統(tǒng)救援，我們只需3秒鐘，平臺就可根據(jù)井下實際情況提供初步的救援方案。”
下一步，陜煤集團將在煤炭板塊各礦井推廣礦區(qū)智慧管理模式。同時，該集團通過以“三網(wǎng)一平臺”系統(tǒng)為基礎研發(fā)的建設礦山生態(tài)修復時空大數(shù)據(jù)平臺、智能礦井透明地質(zhì)保障信息系統(tǒng)、井工煤礦綜合評價體系等6個信息化平臺，對所有業(yè)務領域進行數(shù)字化整合，實現(xiàn)全要素、全產(chǎn)業(yè)鏈、全價值鏈的全面連接，推動實現(xiàn)智能感知、網(wǎng)絡協(xié)同、敏捷響應、高效決策、動態(tài)優(yōu)化，初步完成“系統(tǒng)智能化”到“智能系統(tǒng)化”的跨越。
建立新的人才評價和激勵機制
今年3月，技術(shù)研究院渭南陜煤啟辰科技公司自主設計生產(chǎn)的礦用噴漿機器人成套裝備順利取得4個安標證書，標志著礦用噴漿機器人技術(shù)及裝備研發(fā)項目取得重大進展，具備市場推廣條件。
近年來，啟辰科技公司先后參與包括國家重大專項在內(nèi)的省部級項目10項，獲得授權(quán)專利113項，獲得“國際先進”以上成果12項，先后獲得省部級以上獎項7項。
啟辰科技公司是陜西煤業(yè)化工技術(shù)研究院旗下的。之所以該公司在科研方面取得了豐碩成果，和該技術(shù)研究院建立的以能力和貢獻為導向的人才評價和激勵機制分不開。該技術(shù)研究院采用包括科研項目激勵、經(jīng)營業(yè)績激勵、任期目標激勵等基于工資總額內(nèi)差異化分配的現(xiàn)金激勵方式，并試點實施股權(quán)激勵模式，激發(fā)科研人員的創(chuàng)新熱情。
據(jù)了解，該技術(shù)研究院僅2021年兌現(xiàn)任期目標激勵就達119.25萬元、經(jīng)營業(yè)績激勵200.46萬元；科研項目創(chuàng)新激勵228.53萬元，研發(fā)團隊人均13.44萬元。
此外，該技術(shù)研究院采取高校和企業(yè)合作創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，發(fā)起設立了30億元的陜煤—秦嶺協(xié)同創(chuàng)新資金，打造高水平經(jīng)紀人隊伍、“科學家+工程師”隊伍和“新雙創(chuàng)”隊伍，與國內(nèi)頂尖高校締結(jié)了校企聯(lián)盟，將人工智能、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、機器人、智能裝備等新一代信息技術(shù)與現(xiàn)代煤炭開采深度融合。
智能化時代對人才素質(zhì)也有了新的要求。陜煤集團黨委書記、董事長楊照乾多次談到，要在盤活人力資源存量的基礎上，構(gòu)建人才智庫，形成“蓄水池”，招才引智；充分利用各類創(chuàng)新平臺，內(nèi)培外引與柔性使用相結(jié)合，建立一支數(shù)量充足、結(jié)構(gòu)合理、素質(zhì)優(yōu)良的創(chuàng)新人才隊伍。
陜煤集團堅持每年智能化建設“投入20億元以上+3億元科技引導資金+100億元轉(zhuǎn)型基金”的資金保障機制，以5G應用+智能裝備為基礎，加大與科研院所、高技術(shù)企業(yè)的跨界合作和技術(shù)融合力度，開展核心技術(shù)和關(guān)鍵裝備的攻關(guān)，力爭在煤礦精準地質(zhì)透明探測、井下精確定位與數(shù)據(jù)高效連續(xù)傳輸、智能機器人協(xié)同作業(yè)、智能無人化采掘和駕駛、設備全生命智能管理系統(tǒng)等領域取得突破，強化智能裝備、管理理念、運營模式的創(chuàng)新應用，搭建煤炭工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)新生態(tài)圈，打造煤炭工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)示范標桿企業(yè)。
近3年，陜煤集團煤炭板塊實施重點智能化項目215項，完成投入61億元，為數(shù)字化轉(zhuǎn)型建設順利推進提供了資金保障。此外，根據(jù)企業(yè)智能化發(fā)展目標等，陜煤集團科學審定和配置人力資源，優(yōu)化定編定員方案，制定各崗位任職資格配套管理辦法和標準。同時，積極與中煤科工集團、華為公司以及科研院校等開展跨界合作，鼓勵支持職工立足崗位微創(chuàng)新，形成“人人都是創(chuàng)客，事事皆可創(chuàng)新”的濃厚氛圍。（梅方義 汪琳）
