步步向上，老礦智能化生根開(kāi)花

——開(kāi)灤集團錢(qián)家營(yíng)礦業(yè)公司智能化建設紀實(shí)

最近，有件事讓開(kāi)灤集團錢(qián)家營(yíng)礦業(yè)公司信息監測科副科長(cháng)王文方很開(kāi)心——他負責實(shí)施的萬(wàn)兆工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)建設項目在井下完工。經(jīng)歷了前期摸索、優(yōu)化設計、不斷改進(jìn)等過(guò)程，他負責實(shí)施的項目終于完工了。該項目是錢(qián)家營(yíng)礦業(yè)公司智能化建設中的一個(gè)重要項目。

今年以來(lái)，錢(qián)家營(yíng)礦業(yè)公司加大智能化建設力度，先后完成了視頻監控系統、移動(dòng)辦公系統、煤礦綜合管控信息平臺升級，以及無(wú)線(xiàn)通信、智能采掘洗選加工等一系列工程的開(kāi)發(fā)。目前，該公司井下人員定位系統覆蓋井下主要部位和采掘系統，井下視頻監控系統共安裝了200多個(gè)攝像頭，監控、主運輸、排水等系統均由集控室調度或變電站值班員遠程操控，實(shí)現了井下固定場(chǎng)所有人巡視、無(wú)人值守。

“2020年11月，我們礦入選國家首批智能化示范煤礦建設名單，成為河北省第一處也是唯一一處入選的礦井。”錢(qián)家營(yíng)礦業(yè)公司經(jīng)理卞立國說(shuō)，“今年，我們共安排智能化建設項目25項，總投資2.08億元。”

創(chuàng )新升級，一步一個(gè)臺階

錢(qián)家營(yíng)礦業(yè)公司于1978年開(kāi)工建設，1988年建成投產(chǎn)，年設計生產(chǎn)能力400萬(wàn)噸，是開(kāi)灤集團的主力礦井。經(jīng)改擴建，該公司2020年核定年生產(chǎn)能力540萬(wàn)噸。該公司地質(zhì)類(lèi)型極復雜，水文地質(zhì)類(lèi)型中等，屬于煤與瓦斯突出礦井，井田有5個(gè)可采煤層，均為II類(lèi)自燃煤層，各煤層的煤塵均有爆炸性，主產(chǎn)稀缺肥煤。

“建礦初期，我們以機械化建設為基礎，建成了河北省乃至全國比較先進(jìn)的機械化生產(chǎn)礦井。”卞立國說(shuō)，“過(guò)了幾年，我們發(fā)現機械化生產(chǎn)需要大量人力物力，并不是最理想的生產(chǎn)方案。為此，我們開(kāi)始謀劃如何讓機械化生產(chǎn)轉變成自動(dòng)化生產(chǎn)，實(shí)現減員增效、節支降耗，切實(shí)提高生產(chǎn)效率和經(jīng)營(yíng)效益。”

經(jīng)過(guò)多年的探索，2010年，錢(qián)家營(yíng)礦業(yè)公司建成并投用了自動(dòng)化系統。該系統具備遠程監測功能，并通過(guò)千兆以太環(huán)網(wǎng)實(shí)現供電系統遠程控制、主運皮帶系統遠程集中控制、洗煤系統集中控制等。

隨著(zhù)信息化的不斷發(fā)展進(jìn)步，該公司又投用了CDMA無(wú)線(xiàn)通信和井下人員定位系統，同時(shí)完成了地面中心機房與調度室硬件改造、工業(yè)電視攝像頭安裝及系統調試、井下環(huán)網(wǎng)主干光纜敷設等工作，全面打造自動(dòng)化、信息化建設的品牌礦、示范礦。

近年來(lái)，在人工智能加快滲入工業(yè)領(lǐng)域的背景下，該公司按照“機械化、自動(dòng)化、信息化、智能化”建設要求，轉換思維、智能創(chuàng )新、迭代升級、突破攻堅，持續加快智能化建設步伐。2017年，該公司在1355薄煤層采煤工作面首次實(shí)現智能化開(kāi)采。

“智能化建設有了實(shí)質(zhì)進(jìn)展，確保了我們礦安全穩定健康發(fā)展，年綜合創(chuàng )效超13億元。”錢(qián)家營(yíng)礦業(yè)公司總工程師王磊說(shuō)，“但是，隨著(zhù)開(kāi)采的不斷延伸，我們發(fā)現這些在當時(shí)很先進(jìn)的設備在使用中逐漸落后，甚至有時(shí)候會(huì )出現一些問(wèn)題。”

王磊介紹，該公司已建成的智能化采煤工作面、安全監測系統、井下應急廣播系統等均通過(guò)千兆工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)實(shí)現遠程集中監測或監控。隨著(zhù)開(kāi)采的不斷延伸，他們接入千兆工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)的系統越來(lái)越多，帶寬無(wú)法滿(mǎn)足安全生產(chǎn)需要，主要區域已經(jīng)出現端口滿(mǎn)負荷、帶寬不足、視頻卡頓等問(wèn)題。原煤運輸、泵房排水、主通風(fēng)機等子系統的軟硬件使用的都是10年前的技術(shù)，傳感器接入系統工序復雜，數據上傳不完整，只能監測監控部分數據，沒(méi)有數據統計分析和智能決策功能，無(wú)法滿(mǎn)足煤礦智能化需求。

錢(qián)家營(yíng)礦業(yè)公司電氣副總工程師劉玉軍告訴記者：“煤礦智能化建設的目的是保安全、提效益，全國各煤礦都在大力推進(jìn)智能化建設，我們也不能落后，必須加快建設智能化礦井，確保企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。”

上下齊心，推進(jìn)智能化建設

將錢(qián)家營(yíng)礦業(yè)公司建設成智能化示范礦井，對于開(kāi)灤集團來(lái)說(shuō)，意義重大。為此，開(kāi)灤集團立足領(lǐng)軍型智能化礦山建設實(shí)施方案，全面推動(dòng)錢(qián)家營(yíng)礦業(yè)公司安全、生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、機電、技術(shù)、洗煤等各專(zhuān)業(yè)提檔升級。

王文方告訴記者，開(kāi)灤集團為錢(qián)家營(yíng)礦業(yè)公司制定了2021年智能化示范煤礦建設方案。

“我們按照開(kāi)灤集團統一安排，分階段、分步驟完成萬(wàn)兆工業(yè)環(huán)網(wǎng)建設、集控室改造、綜合管控信息平臺建設以及其他子系統建設和改造。”劉玉軍說(shuō)。

“按照當前的智能化建設規劃，我們將在萬(wàn)兆工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)的基礎上，在特定部位區域逐步引入4G/5G/WiFi6無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)，最終建成以光纖以太環(huán)網(wǎng)為主、4G/5G/WiFi6網(wǎng)絡(luò )為輔的煤礦井下主干傳輸網(wǎng)絡(luò )平臺，其最明顯的優(yōu)勢就是能夠確保井下工作面智能化設備的數據穩定快速傳輸。”王文方說(shuō)，“目前，我們的智能雙控手持機已經(jīng)普遍推廣應用，但相對無(wú)線(xiàn)WiFi來(lái)說(shuō)，采用5G網(wǎng)絡(luò )會(huì )更迅捷。不久后，我們的安全管理人員能夠在井下現場(chǎng)進(jìn)行視頻通話(huà)，能夠在任意地點(diǎn)使用手持機進(jìn)行風(fēng)險隱患排查，從事安全生產(chǎn)管理工作。”

與此同時(shí)，錢(qián)家營(yíng)礦業(yè)公司構建了智能礦山建設系統。該系統集信息集成、生產(chǎn)管控、安全管控、經(jīng)營(yíng)管理、決策輔助、圖形模擬六大功能于一體，主要由一個(gè)綜合管控信息平臺、一個(gè)數據中心、一個(gè)云平臺、一個(gè)萬(wàn)兆網(wǎng)組成，通過(guò)采集各監控系統和監測系統數據，在數據中心進(jìn)行數據匯總、清洗、分析，并儲存到云平臺，實(shí)現各子系統的協(xié)同管控，達到智能感知、動(dòng)態(tài)預警、實(shí)時(shí)互聯(lián)的最終目的。

“智能礦山建設系統使用方便、分析迅速、智能聯(lián)動(dòng)、預警及時(shí)。特別是在安全生產(chǎn)方面，以往各單位的重點(diǎn)工作和績(jì)效分析等內容都需要人工調研總結，對于一些數據，統計分析起來(lái)效率不高�，F在，這些工作只需要幾個(gè)圖表、圖形就能把安全生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)各項工作展現得清清楚楚。”調度指揮中心員工李漢東說(shuō)。

李漢東舉例說(shuō)，比如，近期安全生產(chǎn)情況如何，哪些不規范行為較多，這個(gè)系統都能提供具體數據并預警。這也為各級管理人員下一步工作提供了準確的依據。同時(shí)，根據系統提供的數據，統籌調度各項工作，大幅提升生產(chǎn)指揮效能。

該公司建設的煤礦綜合管控信息平臺，具備空間展現采、掘、機、運、通等系統設備分布及運行，以及瓦斯、水文、有害氣體等情況，同時(shí)打破了子系統間的數據孤島，實(shí)現了數據的共享融合和各子系統之間的聯(lián)動(dòng)。

“以前，調度指揮中心多以視頻現場(chǎng)監控為主，數據單一，還不具備分析、預警等功能，很多時(shí)候需要人工翻記錄查臺賬，非常繁瑣。綜合管控信息平臺應用后，我們可以迅速獲得各種安全生產(chǎn)信息數據，十分便捷高效。”王文方說(shuō)。

在智能礦山建設系統的基礎上，該公司建設了智能“雙控”安全管理信息系統。該系統具備風(fēng)險辨識地點(diǎn)、存取一體、隨時(shí)錄入、信息追溯、過(guò)程留痕，實(shí)時(shí)預警，智能決策等功能。依托調度指揮中心的“一張圖”管理模式，通過(guò)井上井下互聯(lián)互通和網(wǎng)格化大數據采集、處理，實(shí)現了對六大系統和220個(gè)區域的24小時(shí)全方位安全風(fēng)險分級管控，以及管理人員互聯(lián)網(wǎng)＋手持端的分層級、分權限的流程化處理和實(shí)時(shí)互動(dòng)等。

“現在，我們的管理技術(shù)人員到達現場(chǎng)后，能夠通過(guò)手持機全面查閱當前作業(yè)區域的風(fēng)險點(diǎn)、隱患以及應對措施。一旦有新發(fā)現的問(wèn)題，管理技術(shù)人員就在井下通過(guò)手持機進(jìn)行錄入。有時(shí)，人還沒(méi)上井，上級就已經(jīng)知曉并制定了專(zhuān)項措施。”錢(qián)家營(yíng)礦業(yè)公司安全管理部主管工程師高山說(shuō)。

智能化建設對錢(qián)家營(yíng)礦業(yè)公司產(chǎn)生的影響是多方面的。“以前，在采煤工作面，我們只能手動(dòng)移架，又苦又累。智能化設備引進(jìn)后，集控司機按下按鈕就能完成移架。這也讓我們有更多時(shí)間完成外圍超前打板、清臥工作。”支架工徐猛高興地說(shuō)。

郗文鵬的身份則由機電維護工變成了集控司機。采煤工作面只需他一個(gè)人就能操控設備進(jìn)行開(kāi)采。配套的感知組件還可以準確掌握設備運行質(zhì)量和故障點(diǎn)，使其工作強度大大降低。

同樣受益的還有井上集控中心員工張英彬。他原來(lái)是井下皮帶巡視工，經(jīng)過(guò)培訓被調到了井上集控中心�，F在，他坐在電腦前就可以看到井下所有皮帶的運轉情況，發(fā)現問(wèn)題通過(guò)遠程控制系統及時(shí)啟停皮帶，不僅降低了勞動(dòng)強度，還有效杜絕了事故。

抓好成本管理，把錢(qián)花在刀刃上

智能化建設對煤礦管理提出了更高的要求。

“我們認真分析頂層設計中出現的問(wèn)題，使頂層設計在宏觀(guān)上符合國家政策法律、法規和行業(yè)標準，在微觀(guān)上符合施工等要求。”卞立國說(shuō)，“我們要求各單位高度重視煤礦智能化工作，迅速制定本單位智能化發(fā)展規劃和本年度方案，進(jìn)一步增強項目建設的針對性和可操作性，同時(shí)堅持資金允許、效益優(yōu)先，把有限資金用在刀刃上。”

錢(qián)家營(yíng)礦業(yè)公司后勤服務(wù)中心黨總支書(shū)記劉靜霞給記者列舉了實(shí)施智能化建設以來(lái)的降本增效成果。該公司智能調溫、“四站六室”無(wú)人值守等系統改造后，結束了憑經(jīng)驗供暖、“看天燒爐”的歷史，實(shí)現了大數據指導熱力生產(chǎn)。換熱站循環(huán)泵系統節能40%以上，僅運行成本就節省了2000多萬(wàn)元，每年可節約標煤9000噸，節約電費90萬(wàn)元，節約水費186萬(wàn)元。

對于錢(qián)家營(yíng)礦業(yè)公司來(lái)說(shuō)，用最經(jīng)濟的方法建設好智能化項目，不是一件容易的事。該公司積極構建指標、責任和考核三大成本管理體系，將全要素成本管理深度融合到三大體系建設中，做到成本管理無(wú)死角、無(wú)漏洞，對每個(gè)項目支出都要有標準、有責任人、有考核條款。

同時(shí)，錢(qián)家營(yíng)礦業(yè)公司構建了公司、專(zhuān)業(yè)、單位、班組四級市場(chǎng)體系。該公司將預算指標分解到各專(zhuān)業(yè)線(xiàn)，并充分賦予專(zhuān)業(yè)線(xiàn)各項指標分解的經(jīng)營(yíng)自主權。各專(zhuān)業(yè)線(xiàn)根據生產(chǎn)銜接并考慮生產(chǎn)條件，將各項指標分解到各單位、各工作面。各基層單位將工作任務(wù)進(jìn)一步細化、分解落實(shí)到點(diǎn)班、崗位，做到指標分解具體、量化。

另外，錢(qián)家營(yíng)礦業(yè)公司還建立了成本統計分析制度，對成本完成情況進(jìn)行系統分析，增強成本數據采集的及時(shí)性、準確性，并利用大數據分析，將發(fā)現的問(wèn)題快速有效解決。同時(shí)，該公司推進(jìn)區科自主經(jīng)營(yíng)管理，建立“黨政正職抓方向，經(jīng)營(yíng)區長(cháng)抓全面，分線(xiàn)副職抓具體，班隊長(cháng)抓落實(shí)”的成本職責體系，進(jìn)一步堵塞成本管理漏洞。

“借助智能化的東風(fēng)，我們將分室加藥由手動(dòng)改為自動(dòng)，這樣既能提高浮選機的浮選效果，又能降低員工的勞動(dòng)強度。”錢(qián)家營(yíng)礦業(yè)公司洗煤廠(chǎng)主管技術(shù)的副廠(chǎng)長(cháng)王峰說(shuō)，“浮選乳化工程改造后，我們的總精煤產(chǎn)量提高了0.22%。別小看這個(gè)數字，一年下來(lái)，我們能創(chuàng )造出1900多萬(wàn)元的利潤。”

強化智能化培訓，讓人才素質(zhì)跟得上

“設備引進(jìn)來(lái)，得能進(jìn)得去、使得好。”卞立國說(shuō)，“我們圍繞人員素質(zhì)提升工程，加大技術(shù)人才培訓力度，讓員工能夠掌握新技術(shù)、會(huì )用新設備。”

卞立國介紹，智能化設備投運后，必然對操控人員提出更高的要求，從而迫使員工主動(dòng)參與培訓學(xué)習，滿(mǎn)足現代化管理需要。

記者跟隨錢(qián)家營(yíng)礦業(yè)公司設備管理制修中心黨總支書(shū)記馬秀嶺來(lái)到該公司智能化開(kāi)采實(shí)訓基地，看到里面陳列著(zhù)各類(lèi)采掘設備模型和操控臺。

“這些設備都是按照井下智能化設備等比例縮放設計制作的，使用起來(lái)跟真的設備沒(méi)啥兩樣。我們在這里開(kāi)展各類(lèi)智能化設備的培訓。操作人員一經(jīng)培訓合格，就能上崗。”馬秀嶺介紹說(shuō)。

為了全面做好人才培養工作，錢(qián)家營(yíng)礦業(yè)公司將機構配套、人才跟進(jìn)等各項職責任務(wù)明確到責任科室、落實(shí)到具體人，對技術(shù)負責人、管理人員進(jìn)行煤礦智能化建設知識培訓，提高全員技術(shù)水平和素質(zhì)。

同時(shí)，錢(qián)家營(yíng)礦業(yè)公司還充分利用現代化、信息化科技手段，開(kāi)發(fā)手機APP網(wǎng)絡(luò )培訓系統，定期推送培訓課題，根據實(shí)際需要，不斷推送音頻、視頻培訓課件，提高安全教育培訓效率。

該公司緊緊抓住重點(diǎn)崗位缺員問(wèn)題，選樹(shù)和培養50名各崗位工種拔尖人才作為培養急需緊缺技能人才的優(yōu)秀導師，開(kāi)展專(zhuān)項技術(shù)培訓，確保技術(shù)崗位人員補充到位。

全國煤炭工業(yè)勞動(dòng)模范、高級技師、設備管理制修中心液壓車(chē)間班長(cháng)崔志剛表示，推進(jìn)智能化建設后，他的責任更大了，必須發(fā)揮好帶頭引領(lǐng)作用，積極開(kāi)展傳幫帶，讓員工熟練掌握智能化設備維修、維護技能，并能自如應對解決隨時(shí)出現的各類(lèi)問(wèn)題。

按照錢(qián)家營(yíng)礦業(yè)公司的規劃，下一步將從人工智能、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數據、機器人等入手，繼續完善智能化礦井建設。到2025年，開(kāi)灤集團所屬大中型礦井將基本完成智能化建設。讓人才素質(zhì)跟得上智能化的發(fā)展步伐，錢(qián)家營(yíng)礦業(yè)公司正在持續發(fā)力。