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國(guó)家能源集團(tuán)準(zhǔn)能集團(tuán):科技賦能迭代升級(jí)

來(lái)源:中國(guó)能源新聞網(wǎng) 時(shí)間:2024-07-16 14:09

龐偉 申方 呂宗桂

  依托大數(shù)據(jù)、5G通信、北斗導(dǎo)航和人工智能等新一代信息化技術(shù),堅(jiān)持以“國(guó)家首批”“重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)”為突破點(diǎn),通過(guò)“重點(diǎn)突破+全面實(shí)施”的推進(jìn)方式,推動(dòng)礦山生產(chǎn)工藝重構(gòu)、管理機(jī)制變革、運(yùn)營(yíng)模式創(chuàng)新與核心能力提升,打造能源行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型示范樣板……

  十年來(lái),國(guó)家能源集團(tuán)準(zhǔn)能集團(tuán)立足礦山智能化建設(shè),秉承“生產(chǎn)智能化、運(yùn)營(yíng)數(shù)字化、創(chuàng)新自主化、管理智慧化”理念,不折不扣地將“四個(gè)革命、一個(gè)合作”能源安全新戰(zhàn)略貫徹落實(shí)到公司改革發(fā)展全過(guò)程,實(shí)現(xiàn)了新舊動(dòng)能加速轉(zhuǎn)換、新質(zhì)生產(chǎn)力蓬勃興起,基礎(chǔ)支撐迭代升級(jí)、持續(xù)發(fā)展實(shí)力不斷厚植,公司競(jìng)爭(zhēng)力、創(chuàng)新力、影響力、抗風(fēng)險(xiǎn)能力顯著提升,高質(zhì)量發(fā)展成效顯著。

智慧系統(tǒng)密織礦山“安全網(wǎng)絡(luò)”

  “危險(xiǎn),危險(xiǎn)!前方50米來(lái)車(chē),注意安全!”2024年6月17日,準(zhǔn)能黑岱溝露天煤礦運(yùn)輸隊(duì)剝離二班司機(jī)呂喜官正駕駛著載重220噸的巨型礦卡奔騰在能源運(yùn)輸?shù)摹皠?dòng)脈”上,來(lái)自礦卡防撞預(yù)警系統(tǒng)的安全警示讓他再次提高注意力,穩(wěn)駕穩(wěn)行。

  準(zhǔn)能集團(tuán)擁有我國(guó)2座特大型露天煤礦,產(chǎn)能6900萬(wàn)噸/年,井田面積達(dá)108平方公里,作業(yè)區(qū)域廣、生產(chǎn)設(shè)備設(shè)施龐大、運(yùn)輸?shù)缆份^為復(fù)雜,能源保供責(zé)任重大,安全生產(chǎn)是重中之重。

  運(yùn)輸安全是露天煤礦安全管理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。準(zhǔn)能集團(tuán)在用各類(lèi)自卸卡車(chē)160余臺(tái),其中92臺(tái)完成了無(wú)人化改造,36臺(tái)實(shí)現(xiàn)了無(wú)人駕駛,部分礦卡仍為有人作業(yè)。為了保障人員和設(shè)備安全,準(zhǔn)能集團(tuán)構(gòu)建了集防撞預(yù)警、超速管理、駕駛員疲勞警示和行為監(jiān)控、毫米波雷達(dá)自動(dòng)剎車(chē)等功能于一體的安全保障系統(tǒng)。當(dāng)駕駛員出現(xiàn)因疲勞導(dǎo)致不規(guī)范行車(chē)時(shí),系統(tǒng)會(huì)第一時(shí)間提醒駕駛員糾正,提高主動(dòng)安全能力。當(dāng)?shù)V卡跟車(chē)相距過(guò)近時(shí),系統(tǒng)會(huì)提示自動(dòng)剎車(chē),保障人員設(shè)備安全。

  科技賦能讓煤礦安全管理更有保障,更促進(jìn)了煤炭產(chǎn)業(yè)安全發(fā)展。“有了這些科技加持,駕駛礦卡更有安全依靠?!眳蜗补僬f(shuō)道。

  輪胎也是安全管理的重點(diǎn),礦內(nèi)360噸卡車(chē)的輪胎直徑達(dá)4米,單重達(dá)5.5噸,胎內(nèi)填充氣體達(dá)7520升,含有巨大能量。一旦胎壓過(guò)高或者過(guò)低,輪胎過(guò)熱,都會(huì)對(duì)設(shè)備和人員構(gòu)成重大風(fēng)險(xiǎn)。為此,準(zhǔn)能集團(tuán)從2020年開(kāi)始正式應(yīng)用輪胎健康監(jiān)控管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了對(duì)輪胎胎壓、溫度、運(yùn)行里程等數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控、統(tǒng)計(jì),根據(jù)數(shù)據(jù)對(duì)輪胎科學(xué)換位調(diào)整,增加了輪胎使用壽命,提升了安全系數(shù)。

  循著5G網(wǎng)絡(luò)足跡,來(lái)到黑岱溝露天煤礦生產(chǎn)指揮中樞——調(diào)度指揮中心,多個(gè)智慧系統(tǒng)集聚于此構(gòu)成安全生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò),大屏實(shí)時(shí)顯示采掘、運(yùn)輸、排棄等作業(yè)場(chǎng)景、卡車(chē)運(yùn)行狀態(tài)、單班產(chǎn)量等諸多信息。通過(guò)生產(chǎn)作業(yè)、調(diào)度指揮一張圖、生產(chǎn)綜合監(jiān)控等系統(tǒng),可以加強(qiáng)生產(chǎn)組織協(xié)調(diào),更好統(tǒng)籌生產(chǎn)與安全的關(guān)系,使安全網(wǎng)絡(luò)越織越密,實(shí)現(xiàn)科技保安。

無(wú)人駕駛筑牢礦山“鋼鐵長(zhǎng)城”

  在準(zhǔn)能集團(tuán)兩大露天煤礦,國(guó)內(nèi)載重最大的300噸級(jí)巨型無(wú)人駕駛卡車(chē)在方圓50平方公里的礦山之間有序穿梭,源源不斷地運(yùn)送煤炭、巖土,保證能源供應(yīng)。激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、4D光場(chǎng)感應(yīng)系統(tǒng)為卡車(chē)裝上了“眼睛”;5G網(wǎng)絡(luò)、V2V物聯(lián)通信為卡車(chē)打通了“任督二脈”,實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)、轉(zhuǎn)向等精準(zhǔn)控制;一體化線(xiàn)控技術(shù)則是卡車(chē)的“大腦”,一舉一動(dòng)盡在掌控……未來(lái)智能礦山的樣子,在這里已清晰可見(jiàn)。

  作為智能礦山建設(shè)的“開(kāi)拓者”與“見(jiàn)證者”,黑岱溝露天煤礦智能化建設(shè)管理中心四級(jí)師李海濱經(jīng)歷了從傳統(tǒng)煤礦作業(yè)到數(shù)字礦山轉(zhuǎn)型到智能礦山建設(shè),見(jiàn)證了露天煤礦的智能變遷。

  自無(wú)人駕駛卡車(chē)改造以來(lái),李海濱已經(jīng)在這里工作了4年。2020年8月,該礦單臺(tái)卡車(chē)自動(dòng)駕駛功能測(cè)試成功;2023年,實(shí)現(xiàn)三編組無(wú)安全員常態(tài)化運(yùn)行,并通過(guò)了國(guó)家首批智能化示范煤礦驗(yàn)收……隨著技術(shù)不斷更新,無(wú)人駕駛卡車(chē)從一開(kāi)始需要人工干預(yù)糾錯(cuò),到現(xiàn)在完全無(wú)人化,短短幾年,讓李海濱感覺(jué)到未來(lái)已來(lái),科技興安成效已經(jīng)越來(lái)越顯著。

  準(zhǔn)能集團(tuán)堅(jiān)持示范引領(lǐng),重點(diǎn)打造主要采裝設(shè)備遠(yuǎn)程操控,全面應(yīng)用全噸位、全場(chǎng)景、全環(huán)節(jié)高效自主無(wú)人駕駛運(yùn)輸技術(shù),建設(shè)具有更高水平的智能化煤礦,為打造煤炭工業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力貢獻(xiàn)“準(zhǔn)能智慧”、提供“準(zhǔn)能方案”。

  “你看,卡車(chē)開(kāi)始倒車(chē)然后再選擇路線(xiàn)繞行?!惫枮跛芈短烀旱V智能化建設(shè)管理中心副經(jīng)理王星燁說(shuō)道,“這也是我們今年的一個(gè)突破,通過(guò)新增e-stop按鈕及重新申請(qǐng)路線(xiàn)按鈕,卡車(chē)在急停時(shí)可以重新規(guī)劃路線(xiàn),都不用切換駕駛模式,提升了無(wú)人駕駛卡車(chē)運(yùn)行的穩(wěn)定性。”

  目前,準(zhǔn)能集團(tuán)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了36臺(tái)300噸級(jí)無(wú)人駕駛礦用卡車(chē)多編組“裝、運(yùn)、卸”無(wú)安全員常態(tài)化運(yùn)行;單編組單班拉運(yùn)最高達(dá)120車(chē),同等條件下與有人駕駛效率持平,取得了“安全零事故、作業(yè)無(wú)等待、運(yùn)輸?shù)团欧?、智能少人員”的新成效。一個(gè)個(gè)基于智能化技術(shù)取得的新成果,正不斷推動(dòng)準(zhǔn)能向少人化、無(wú)人化、智能化露天煤礦邁進(jìn)。

邊坡預(yù)警構(gòu)筑礦山“銅墻鐵壁”

  2024年5月16日,準(zhǔn)能哈爾烏素露天煤礦成功預(yù)警南端幫995平盤(pán)片幫,避免了一次因塌方可能造成的人員、設(shè)備掩埋傷亡事故。

  “2007年一次拋擲爆破后,我排查時(shí)發(fā)現(xiàn)高臺(tái)階坡面中部高嶺土層有土塊持續(xù)滑落跡象,頓時(shí)感到有危險(xiǎn),我立即向礦調(diào)度報(bào)告,同時(shí)通知作業(yè)人員緊急撤離。當(dāng)人員和設(shè)備全部撤出后只過(guò)了一分多鐘,坡面就出現(xiàn)大量片幫?!焙卺窚下短斓V穿爆隊(duì)工長(zhǎng)袁和尚至今回憶起來(lái)都心有余悸。

  為了避免高臺(tái)階片幫、滑坡所造成的地質(zhì)災(zāi)害,需要隨時(shí)掌握高臺(tái)階的穩(wěn)定狀況、變形動(dòng)態(tài),及時(shí)預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)。2009年,黑岱溝露天礦在國(guó)內(nèi)首次提出并應(yīng)用邊坡監(jiān)測(cè)雷達(dá),建立了高臺(tái)階片幫、滑坡實(shí)時(shí)監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)。

  邊坡監(jiān)測(cè)雷達(dá)的本領(lǐng)到底有多大,它可實(shí)時(shí)獲取毫米級(jí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),迅速識(shí)別潛在危險(xiǎn)區(qū)域,準(zhǔn)確預(yù)測(cè)片幫、滑坡發(fā)生時(shí)間和范圍,提前2至48小時(shí)發(fā)出預(yù)警,有效保證人員和設(shè)備第一時(shí)間撤離。

  “咱們高臺(tái)階高度達(dá)75米,這2臺(tái)邊坡雷達(dá),分別對(duì)高臺(tái)階邊坡變形、沉降等數(shù)據(jù)進(jìn)行采集,實(shí)現(xiàn)24小時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。”黑岱溝露天礦邊坡技術(shù)組組長(zhǎng)董佳偉說(shuō)道。

  該系統(tǒng)在準(zhǔn)能集團(tuán)兩礦應(yīng)用以來(lái),成功預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)了280余次片幫,規(guī)模最大的一次片幫面積達(dá)30000平方米,預(yù)警精準(zhǔn)率100%,有效保障生產(chǎn)作業(yè)安全可靠。

  近年來(lái),準(zhǔn)能集團(tuán)強(qiáng)基固本、靶向施策,建立了完善的邊坡預(yù)警系統(tǒng),通過(guò)在采場(chǎng)部署高臺(tái)階雷達(dá)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),在排土場(chǎng)部署邊坡監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對(duì)邊坡穩(wěn)定性的自動(dòng)分析及預(yù)警。目前,共部署5臺(tái)雷達(dá)、162套邊坡監(jiān)測(cè)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)24小時(shí)全天候監(jiān)測(cè)、預(yù)警,構(gòu)建了一套“日常監(jiān)測(cè)+專(zhuān)項(xiàng)監(jiān)控+定期維護(hù)”相結(jié)合的風(fēng)險(xiǎn)隱患動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)保障機(jī)制。

  今年,準(zhǔn)能集團(tuán)全面梳理查找邊坡監(jiān)測(cè)空白區(qū),編制了邊坡監(jiān)測(cè)總體設(shè)計(jì)方案,并將新購(gòu)置5臺(tái)邊坡雷達(dá)、10套邊坡監(jiān)測(cè)設(shè)備、5套深部位移監(jiān)測(cè)系統(tǒng),屆時(shí)通過(guò)科技裝備的全面部署,實(shí)現(xiàn)邊坡監(jiān)測(cè)無(wú)死角、全覆蓋,為礦山安全生產(chǎn)構(gòu)筑起“銅墻鐵壁”。

遠(yuǎn)程操控助力礦山“無(wú)人則安”

  2024年6月11日,在準(zhǔn)能集團(tuán)黑岱溝露天礦南500米作業(yè)區(qū),有著“神州第一挖”稱(chēng)號(hào)的XE7000液壓正鏟正進(jìn)行著巖石剝離作業(yè),僅需3鏟,就裝滿(mǎn)了載重300噸的礦卡。3千米外的智能化建設(shè)管理中心遠(yuǎn)程控制室里,液壓正鏟司機(jī)付強(qiáng)正在通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)牟僮餍盘?hào),精確控制著設(shè)備的每一個(gè)動(dòng)作。

  “開(kāi)了十幾年的挖掘機(jī),頭一次知道智能化發(fā)展這樣迅速,為我的工作帶來(lái)了更多便利。現(xiàn)在,我坐在辦公室就可以遠(yuǎn)程駕駛這臺(tái)設(shè)備工作,不僅改善了我們的作業(yè)環(huán)境,安全方面也得到了更好保障?!备稄?qiáng)說(shuō)道。

  準(zhǔn)能集團(tuán)積極推進(jìn)礦山智能化建設(shè),通過(guò)人工智能、遠(yuǎn)程操控、故障自動(dòng)診斷等技術(shù),將一系列大型采礦設(shè)備升級(jí)成了智能機(jī)器人,成功將操作人員從生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)“解放”出來(lái),讓人更安全。目前,這臺(tái)由我國(guó)自主研發(fā)的超大型液壓正鏟已完成智能化改造和調(diào)試,全面實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程操控。

  值得一提的是,遠(yuǎn)程操控還為現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)車(chē)輛構(gòu)筑了完備的“防火墻”。設(shè)備配置了5個(gè)分辨率1080p的超廣角高清夜視相機(jī),以及激光雷達(dá)等10余臺(tái)套傳感設(shè)備,全面覆蓋設(shè)備四周工作面盲區(qū),不分晝夜整體監(jiān)測(cè)設(shè)備周邊作業(yè)環(huán)境和設(shè)備工況。

  “如果出現(xiàn)了緊急情況,這臺(tái)設(shè)備可以通過(guò)實(shí)時(shí)預(yù)警等功能,第一時(shí)間通知設(shè)備操作人員處理問(wèn)題,確保安全生產(chǎn)。下一步,我們將把遠(yuǎn)程操控取得的成果逐步推廣應(yīng)用于其他采剝作業(yè)設(shè)備,為智能礦山建設(shè)提供有力支撐?!焙卺窚下短斓V智能化建設(shè)管理中心主管石峰在談到遠(yuǎn)程操控時(shí)充滿(mǎn)信心。

  向“新”而行,行穩(wěn)致遠(yuǎn)。如今,智能化設(shè)備已經(jīng)在準(zhǔn)能集團(tuán)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)隨處可見(jiàn),智能礦山建設(shè)成效顯著??萍嫉募映肿尩V山安全更有保障、生產(chǎn)更有效率、成本更加可控,為礦山高質(zhì)量發(fā)展注入了強(qiáng)勁動(dòng)能。

責(zé)任編輯:楊娜