本报记者 王丰
智能化是煤矿发展的最高形式,只有实现了智能化,才能极大地提高生产效率和安全水平。
今年7月国家矿山安全监察局公布的最新数据显示,全国矿山事故起数同比下降13%,其中非煤矿山事故总量继续下降,但煤矿事故仍然让人触目惊心。
长久以来,矿山尤其是煤矿领域的安全问题,一直是行业中的“达摩克利斯之剑”。
国能准能集团党委书记、董事长杜善周作为一名矿山人,他一直坚信,煤矿智能化有多难就有多大价值。
准能人敢想敢干。目前,黑岱沟露天煤矿作为首批国家示范建设煤矿已达到中级标准,通过国家级智能化建设验收,哈尔乌素露天煤矿已达到集团中级标准,通过集团级智能化建设验收。
准能集团是集煤炭开采、坑口发电及循环经济产业为一体的大型综合能源企业。
煤炭资源储量30.85亿吨,品质特点无与伦比,是优质动力、气化及化工用煤,以清洁低污染而闻名,被誉为“绿色煤炭”。
去年底,国家矿监局联合财政部发布“128号文”,明确要求通过人工智能技术提升矿山安全监管的智能化。因此智能化俨然成为煤矿企业安全的必选项。
几十辆高7米多、重达500多吨的“巨无霸”——矿用卡车行驶在黑岱沟露天煤矿上。这些卡车上没有司机,行驶路径完全由数公里之外的技术人员用电脑操控。
卡车在复杂的矿坑中穿梭,与电铲、推土机等设备高效协同;在矿区另一边的操控室里,技术人员紧盯屏幕,有条不紊地操作着遥控杆,这是黑岱沟露天煤矿智能化采煤与遥控的现场。
“这些卡车在进行装车、行进、卸车之类工作时,完全是自主的,即便这些卡车上坐有人,但他们承担的使命则是保证安全,他们的统一身份是安全员。”黑岱沟露天煤矿现场技术人员贺境儒说。
黑岱沟露天煤矿无人驾驶项目于2020年4月立项,当年8月完成国内首台290吨级矿用自卸卡车的无人驾驶改造,当年12月实现单台卡车与电铲协同作业。2021年8月,完成卡车无人驾驶与有人驾驶的混编运行试验。目前,无人驾驶矿用卡车已经可以在多工作面同时运行作业。
其实,无人驾驶项目仅是黑岱沟露天煤矿全力打造国家智能矿山建设示范标杆的一个缩影。
近年来,黑岱沟露天煤矿实施“一网双控多元”5G+无人驾驶项目,建成国内第一个本地部署的企业级5G核心网,搭建地面、车载双向控制平台,应用4D光场等先进感知技术,以及数字孪生、协同作业等多元系统。这个多元系统就是煤矿的“智慧大脑”。
无人驾驶项目为准能造就“四项第一”,国内最大吨位的无人驾驶卡车;国内首家300吨级无人驾驶矿用卡车工业运行;国内首家300吨级无人驾驶矿用卡车混编运行;国内首家无人驾驶矿用卡车多工作面同时运行作业。
准能在智能化路上一步一个脚印,在国内首创的“抛掷爆破、吊斗铲倒堆”工艺,以吊斗铲为核心,集采掘、运输与排土三项作业于一体,可将近40%的岩石一次性精准抛入预定位置,剩余岩石通过吊斗铲倒堆作业,有效提高了生产效率。通过对电铲进行智能化升级改造,实现了斗齿监控、360°障碍物识别、尾线电缆收放等功能。
在能源行业智能化转型大潮的推动和国家政策的牵引下,矿山行业国产化趋势已日益明显。
在杜善周看来,煤矿设备国产化是实现新时期、新煤炭、新格局高质量发展目标的核心技术支撑。
近日,准能集团“495HR电铲行走、回转、推压电机总成研制与应用”科技项目通过终验,标志495HR电铲行走、回转、推压3个电机总成实现国产化。
目前,495HR电铲行走、回转、推压3个电机总成安装在哈尔乌素露天煤矿1号495HR电铲上,每年可节约成本300万元。今后,在6台495HR电铲上推广应用后,可节约成本1800万元。同时也摆脱进口采购周期长、费用高的问题,实现检修时间短、维护成本低,提升设备出动率,不仅为国内自主研发奠定技术基础,也为后续各类国产化电机研发提供重要参考。
此前,黑岱沟露天煤矿吊斗铲上的一根回转立轴发生了断裂,随后第二根回转立轴也发生了断裂,吊斗铲进入了停机抢修阶段。设备维修中心对损坏的两根回转立轴进行了国产化替换,在连续39天的紧张维修后,吊斗铲终于成功完成了空载试运行。
“这个庞然大物的配件在国产化的过程中所遇到的困难是不言而喻的。”设备维修中心负责人王水龙说,“但准能的这次国产化的成功替代,让准能人清醒地看到,拥有自主的生产能力,不依赖他人是多么重要。”
除了495HR电铲,在准能集团矿山,不乏其他国产化设备及配件。为了支持民族工业,实现高质量发展,从1995年起,准能集团就积极与国内科研院所和设备厂家合作,开始了进口设备、配件国产化工作。也是在准能集团的大力支持下,国产矿用设备和配件找到了大显身手的“舞台”。
目前,准能已经成功试用了WK20电铲、WK35电铲、湘电重装300吨SF35100型矿用卡车、中冶京诚363吨HMTK600B型矿用卡车、航天重工363吨HT3363型矿用卡车、徐工集团550马力GR5505型平路机和山推900马力SD-90型推土机,正在逐步填补国内空白,打破进口设备的垄断局面。准能集团副总经理曹勇说出了矿山人心声。
截至目前,准能集团累计使用国产设备替代进口超过73台套,总价值约15亿元;累计开发进口配件3935项,54262件,近5年采购国产配件替代进口比例为24%,每年可节约配件采购成本2亿元。
智能化只有起点,没有终点。准能亦是如此,按照“整体规划、分步实施”的原则全面推进煤矿智能化建设。从量的积累迈向质的飞跃、从点的突破迈向系统提升,为煤矿“智变”增添新的动力。