冀中能源峰峰集团九龙矿:智赋矿山 数创未来
冀南大地,滏水之滨;煤海深处,数智潮涌!冀中能源峰峰集团九龙矿,1991年投产,核定生产能力168万吨/年,作为煤与瓦斯突出、水文地质条件复杂矿井,以破局传统的魄力、科技赋能的智慧,完成从人力密集到智能高效、从经验管控到数据决策的蝶变;3月28日,顺利通过河北省智能化矿井验收专家组验收,达到Ⅱ类中级智能化煤矿建设水平,成为冀中能源集团首座河北省中级智能化矿井,为企业高质量发展注入强劲动能。
顶层领航 体系筑基 构建智能化建设四梁八柱
五年深耕,智变新生。自2021年全面启动智能化建设以来,九龙矿面对现实挑战与复杂地质条件的先天约束,对标《煤矿智能化建设指南》,以冀中能源集团“因地制宜、积极稳妥、注重实效、量力而行”十六字方针为遵循,以“新三基”建设为根本,坚持系统思维、规划先行,杜绝“重形式、轻实效”的盲目建设,以“信息传输高速化、固定岗位无人化、后路运输集中化、生产一线少人化、安全全程视频化”为抓手,推“四新”用“四化”,完成从初级到中级智能化的系统性跨越,走出了一条特色智能升级之路。
成立了“一把手”挂帅的智能化建设领导小组,组建“党政主责、专业主抓、全员参与”的攻坚专班,从顶层设计到项目落地,层层压实责任、逐项破解难题,筑牢组织保障。
在建设规划上,始终围绕安全生产核心,不盲目追求“高大上”,优先对现有成熟系统利旧升级,聚焦生产痛点、管理难点与安全堵点精准发力。建设过程中,严格遵循“先基础后应用、先单系统后全融合、先少人化后无人化”的节奏,坚持成熟一个、落地一个、见效一个,确保建设成果实用、管用、好用,既全面对标验收标准,又打造出兼具九龙特色的建设模式。
围绕中级智能化建设目标,九龙矿创新构建“1+5+N”总体建设架构,打造“平台统管、场景赋能”的全层级智能化体系。“1个一体化智能管控平台”,升级改造现有综合管控平台,融合采掘、机电、运输等全专业系统,打破各系统“信息孤岛”,打造了“一屏统览、一网统管、一体调度”的矿井大脑;“5个专业分控中心”,建成回采、掘进、机电、运输、通防五大专业分控室,构建“一中心统领、五室协同、全域覆盖、智能管控”的现代化运行管理体系;“N个智能应用场景系统”,聚焦地质保障、智能采掘、主辅运输、安全防控等,实现全场景智能化覆盖与全流程数字化管控。
基础设施是智能化建设的“高速底座”。九龙矿率先建成以万兆工业环网为核心的数据传输“高速神经中枢”,部署基站48台,井下无线网络全域覆盖,保障井上下指令高效联动;核心机房完成私有云化转型,无人值守、智能运维,为全矿智能化运行筑牢了数据支撑。
“智能化建设不是一蹴而就的面子工程,从启动之初,我们就明确了‘农村包围城市’的建设思路,从基础做起,先搭骨架再填血肉,确保每一分投入都能转化为实实在在的安全效益、生产效益。” 九龙矿总工程师李大屯在谈及建设历程时说道。
精准破局 场景赋能 打造生产全流程智能内核
智能化建设的核心落脚点,是破解生产环节的瓶颈制约,实现生产效率与安全水平的双重跃升。九龙矿聚焦采掘、运输等核心生产环节,以场景化应用为抓手,推动智能化技术与生产流程深度融合,全面重塑矿井生产作业模式。
在智能回采领域,九龙矿突破传统支护与回采工艺瓶颈,在15243S等工作面首次采用“端头支架+单元支架”新型高效支护设备替代传统支护工艺,大幅提升支护效率与顶板稳定性,又优化了回采作业流程,使工作面回采率达到99%以上。同时,在1502、152下42等综采工作面全面应用“可视化远程智能控制系统”,将后路皮带运输、工作面生产、乳化液泵站、采煤机等全系统纳入集控范围,实现“井上远程操控、井下巡检配合”的全新作业模式。采煤机可实现远程启停、自动截割,配套红外线传感与电子围栏系统,从根本上降低了工作面作业安全风险。
在智能掘进领域,九龙矿打造了以掘锚护一体机为核心的“掘、锚、护、运、控”五位一体智能化掘进体系,配套地面集中控制系统、柴油式单轨吊及顶板在线监测系统,形成煤巷快速掘进作业线,并在152下40上顺槽、15243S上顺槽等多个掘进工作面全面推广;同时,针对掘进过程中的瓦斯制约难题,自主创新的“一拖三”架柱式液压回转钻机,原本需要5 天完成的钻孔工程量,现在仅用2 天就能完成,为掘进施工抢出了宝贵时间,工作面月进尺大幅提升,成功破解了煤与瓦斯突出矿井“掘进慢、抽采难、效率低”的行业难题。
在智能运输与劳动组织优化方面,全面推进后路运输集中化改造,采用单轨吊替代传统绞车接力运输,仅需1名司机与1名跟车工即可完成运输作业,减少用工4人。对全矿39部皮带完成远程集控升级,实现皮带机地面远程一键启停、运行状态实时监测,配套电子围栏与AI视频监控,实现主煤流系统无人值守运行。建成智能物料运输管理系统,实现物料运输全流程智能化管控,提升了运输效率。此外,全面推行“固定岗无人化、流动岗标准化、管理岗数字化”劳动组织新模式,井下14个变电所和井下主要泵房、地面压风机房、主井提煤系统、排水系统实现了智能化无人值守,井下5处猴车实现了地面开停,中央泵房巡检机器人自动巡查替代人工监测,形成了“井下少人、地面集控、后台智管”的现代化组织架构。
“以前我们矿单班入井人数高达到七八百人,井下单班限员的硬要求倒逼我们必须走智能化改造这条路。如今通过全流程智能化升级,我们单班入井控制在 400 人以下,生产效率实现跃升,工作环境得到改善,智能化建设让我们实实在在尝到了甜头。”九龙矿机电副矿长常海伟说起智能化带来的变化,感触颇深。
科技保安 数智提效 激活矿井高质量发展新动能
安全生产是煤矿发展的生命线。九龙矿始终将智能化建设作为防范化解重大安全风险的有力抓手,构建起立体化、主动式的本质安全智能防控体系,在灾害防控与安全管控方面,建成覆盖瓦斯、水、火、顶板等重大灾害的智能监测监控系统,实现监测数据实时上传、智能分析、超前预警,推动安全管理从“事后处置”向“事前预防”转变。
针对瓦斯灾害,河北省内首创了地面水射流径向水平破煤瓦斯治理技术,超前治理北三采区瓦斯;建成完善的安全监控系统与瓦斯抽采智能分析平台,实现井下瓦斯浓度24小时实时在线监测、智能预测预警与瓦斯超限区域智能断电;智能风门可远程控制,通风系统具备网络动态解算和三维可视化功能,灾害突发时自动提示避灾路线。针对水害防治和地质探测,国内首创地面区域治理技术,承担了国家深部开采相关技术攻关试验,构建“智能钻探+综合物探+微震”三位一体地质探测体系,智能化钻机实现一键全自动钻孔,微震系统实时监测岩石破裂动态;三维地质建模系统实现矿井、采区、工作面多层级可视化,让复杂地质“一目了然”,从源头规避地质风险。
针对顶板、火灾、粉尘等灾害,分别建成顶板在线监测、火灾束管监测、粉尘智能防控系统,实现全灾害链条的智能管控。智能双控系统实现风险管控与隐患治理全流程闭环,应急指挥系统可智能调用预案、规划避灾路线,同时,在井下重点区域、危险岗位、关键设备周边全面建成电子围栏智能管控系统,结合人员精确定位、AI智能视频分析、设备联锁控制,实现“人进则停、人离则启、违章则锁、危险则警”;对掘进机、采煤机等设备实现全域智能安全管控,自动识别人员闯入、违规操作等风险,第一时间预警并采取保护性措施,使现场违章率与安全风险显著下降,构建起“人防+技防+智防”的立体化安全防控体系。
在数字化管理升级方面,九龙矿以综合智能管控平台为核心,推动管理模式向数字化、精细化、智能化转型。平台全面接入全矿生产、安全、经营、运维全流程数据,管理人员可实时掌握生产动态、设备状态、安全参数及人员位置,实现智能调度、应急指挥与数据分析的一体化管理。建成设备全生命周期管理系统与设备故障智能诊断系统,对主副井提升机、主通风机等关键设备实现实时状态监测、智能故障诊断与预知性维护,大幅提升设备运行可靠性;同步建成生产经营管理、财务核算、物资供应等信息化系统,实现产量进度、能耗指标、成本管控、物资管理的全链条数字化管控,为矿井科学决策提供了精准的数据支撑;园区车辆、井口、宿舍智能门禁系统、智能班前会系统,让人员与园区管理更智能规范,矿井现代化管理水平实现跨越式提升!
“智能化建设,是守护矿工生命安全的治本之策,是让矿工兄弟告别‘苦脏累险’、实现体面劳动的民生工程,更是煤炭企业践行能源保供使命、推动高质量发展的核心引擎。” 九龙矿矿长牛清海表示,“下一步,九龙矿将持续深耕智能化建设领域,全力打造深部矿井智能化建设的示范标杆,以智能化赋能矿井本质安全水平与核心竞争力双提升,为奋力谱写中国式现代化建设河北篇章贡献九龙力量。”(杜鹏龙)