提升科技含量 推進(jìn)智控輔助

——冀中能源峰峰集團(tuán)九龍礦扎實推進(jìn)智能化礦井建設(shè)紀(jì)實

電子大屏上，實時更新著皮帶運轉(zhuǎn)的視頻監(jiān)控畫面；操作臺上，清晰顯示著水泵運行狀態(tài)；一旁的工作人員，輕擊鼠標(biāo)便可調(diào)取安全監(jiān)控系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)……

近年來，冀中能源峰峰集團(tuán)九龍礦直面瓦斯治理、水害防治和運輸戰(zhàn)線長、單班入井限員等重重挑戰(zhàn)，通過科技賦能，開啟礦井輔助系統(tǒng)“智控”新模式，以“智”提質(zhì)、減人提效、科技助安，在信息化浪潮中，奮力前行，跑出了智能化建設(shè)“加速度”。

無線鏈接暢“血脈”

縱橫有序的井下運輸線，猶如遍布人體各處的血脈，為礦井日常生產(chǎn)提供必需物資。

運輸大巷，作為礦井主動脈，其高效暢通，至關(guān)重要……

“4G運輸大巷智能調(diào)度指揮系統(tǒng)的應(yīng)用，讓我們順利打通了井下運輸通信的‘最后一公里’，實現(xiàn)了調(diào)度指揮人員對機(jī)車的實時監(jiān)測，使運輸效率提升了30%。”該礦負(fù)責(zé)機(jī)電工作的同志介紹說。

由于在大巷機(jī)車運行中，無法連接有線通訊設(shè)備，調(diào)度中心不能及時準(zhǔn)確定位機(jī)車位置，容易出現(xiàn)線路擁堵、車輛積壓和無效運輸?shù)痊F(xiàn)象，影響車輛的調(diào)度與周轉(zhuǎn)。

移動中的設(shè)備無法連接有線線路，那是否可以使用無線通訊？

他們始終堅持問題導(dǎo)向，依靠科技破解運輸難題。在百米井下，設(shè)置了33臺4G基站，鋪設(shè)了1萬多米光纜、電纜，采用4G無線通信技術(shù)，實現(xiàn)了井下大巷多媒體移動通信網(wǎng)絡(luò)全覆蓋。同時，在5臺機(jī)車和大巷卡口處安裝了防爆高清攝像頭，配備了無線通訊4G電話等設(shè)備，建成了礦井運輸大巷智能調(diào)度指揮系統(tǒng)。

——依靠系統(tǒng)的語音通話、可視電話、數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ埽瑢崿F(xiàn)了手機(jī)與生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)、行政電話、應(yīng)急廣播系統(tǒng)的互聯(lián)互通，值班人員可以快速掌握井下情況、協(xié)調(diào)處理問題；

——視頻監(jiān)控系統(tǒng)能幫助機(jī)車調(diào)度人員實時了解車輛分布和運行情況，科學(xué)精準(zhǔn)調(diào)度車輛，大大提升了井下人員、物料、設(shè)備的運轉(zhuǎn)效率；

——通過人工智能算法對車輛行進(jìn)中前方人員或障礙物進(jìn)行自動識別，實時避障并進(jìn)行聲光報警提醒。

煤炭運輸也是井下運輸系統(tǒng)的重要組成部分。隨著礦井開采時間的延長，九龍礦井下運輸戰(zhàn)線也越來越長，南、北翼18部主運輸皮帶總長超過一萬米，啟停、巡檢、維護(hù)都需要大量的人力物力投入，每班皮帶崗位工達(dá)23人，這讓本就吃緊的單班入井人數(shù)更加緊張。

于是，他們加快“機(jī)械化換人、自動化減人”步伐，著手建設(shè)主煤流運輸系統(tǒng)。采用皮帶集中控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對井下運輸帶式輸送機(jī)的地面集中控制，同時具備檢測、保護(hù)、通話、語言報警等功能。

在該礦的地面集控室內(nèi)的液晶顯示屏上，以彩色圖形、動畫、漢字的形式顯示著設(shè)備的運行狀態(tài)及參數(shù)，工作人員能夠直觀便捷地掌握皮帶機(jī)運行情況，對各部皮帶機(jī)進(jìn)行一鍵啟停控制；運輸巷內(nèi)，崗位司機(jī)變身巡檢員，根據(jù)皮帶跑偏、堆煤、煙霧、溫度、欠速、超速等保護(hù)裝置的語音報警，迅速排查處置故障……

“主運輸皮帶集中監(jiān)控系統(tǒng)通過對皮帶機(jī)、煤倉給煤機(jī)的集中遙控遙測，可以控制進(jìn)入井底流煤的皮帶數(shù)量，并根據(jù)煤倉煤量自動啟停，有效防止了皮帶超負(fù)荷運行和斷帶、燒電機(jī)事故。每天可以減少用工18個，大大緩解了入井人員緊張情況。”該礦皮帶區(qū)區(qū)長李峰作為運輸系統(tǒng)智能化的見證者和受益者，對皮帶集中監(jiān)控系統(tǒng)贊不絕口。

與此同時，該礦通過對立井提升系統(tǒng)的改造升級，實現(xiàn)了提煤作業(yè)的無人值守，智能裝卸載、自動開停車，煤炭運輸“一條線”實現(xiàn)了全線智能化控制，確保了礦井安全高效運輸。

遠(yuǎn)程集控“智”提效

“采煤機(jī)滾動、綜掘機(jī)轟鳴、皮帶運轉(zhuǎn)、物料運送……”小到照明、通風(fēng)、排水，大到采掘生產(chǎn)和礦井各大系統(tǒng)正常運行，都離不開安全穩(wěn)定的電力供應(yīng)。

隨著礦井機(jī)械化、智能化水平的不斷提升，電能作為礦井動力源，其重要性不言而喻……

該礦共有15個井下變電所，分布廣、距離遠(yuǎn)，日常巡檢、隱患排查、故障處理，耗時費力。為進(jìn)一步提高電網(wǎng)控制水平和安全供電能力，他們對電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行智能化升級，將井下變電所的實時數(shù)據(jù)接入綜合管控平臺，實現(xiàn)了“無人值守、遠(yuǎn)方監(jiān)控”。

“電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的遠(yuǎn)程停送電功能，能夠?qū)⑼Ｋ碗姇r間從一個半小時縮短到十五分鐘，同時可以實時顯示運行參數(shù)、統(tǒng)計能耗、分析峰谷電量，而且故障診斷預(yù)警功能還能幫助我們迅速鎖定‘病灶’，大大縮短了故障處理時間。”工作人員介紹說。

礦井供電系統(tǒng)越級跳閘，可能將停電范圍從工作面擴(kuò)大到其他地區(qū)，甚至引發(fā)礦井大面積停電，是影響安全供電的一大隱患。電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的智能防越級跳閘保護(hù)和遙調(diào)功能，使上下級保護(hù)定值調(diào)整更加便捷、配合更加精準(zhǔn)，有效避免了越級跳閘等現(xiàn)象，大大提高了供電可靠性。

通風(fēng)系統(tǒng)是礦井安全生產(chǎn)的又一道重要防線……

該礦南、北風(fēng)井各有2臺主通風(fēng)機(jī)，正常情況下，實行“一用一備”“一月一換”，確保風(fēng)機(jī)安全穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。

每月一次的主通風(fēng)機(jī)倒機(jī)，需要依次進(jìn)行啟動備用風(fēng)機(jī)——確定風(fēng)機(jī)啟動——打開備用風(fēng)機(jī)閘板門——關(guān)閉運行風(fēng)機(jī)閘板門——關(guān)閉運行風(fēng)機(jī)等操作。風(fēng)機(jī)停止后，受慣性影響扇片仍然進(jìn)行著由強到弱的旋轉(zhuǎn)，使通風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)流發(fā)生波動。今年年初，該礦順利完成了風(fēng)井在線監(jiān)測系統(tǒng)升級改造，新增的一鍵倒機(jī)功能，不僅大大簡化了操作流程，而且通過風(fēng)機(jī)自動抱閘，快速穩(wěn)定了系統(tǒng)風(fēng)流。

該系統(tǒng)還具有一鍵啟動、反風(fēng)功能，依靠完善的通風(fēng)參數(shù)監(jiān)測裝置，實時監(jiān)測著井下瓦斯?jié)舛取L(fēng)壓、風(fēng)速、風(fēng)量，再借助參數(shù)分析系統(tǒng)，實現(xiàn)故障診斷與預(yù)測、預(yù)警，有效保障了礦井的通風(fēng)安全。

排水系統(tǒng)的智能化建設(shè)，也馬不停蹄開始……

中央泵房是礦井排水中樞，在安裝水泵自動化監(jiān)控系統(tǒng)之前，開泵程序較為復(fù)雜，需要兩名運轉(zhuǎn)工協(xié)同作業(yè)，人為觀測真空表與壓力表數(shù)值，控制射流閥和排水管路閥門，一旦操作不當(dāng)極易損害設(shè)備。水泵自動化監(jiān)控系統(tǒng)，能夠?qū)崟r采集水倉水位、出水口壓力、進(jìn)水口真空度等數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)分析，輕松實現(xiàn)泵房的遠(yuǎn)程控制、無人值守，不僅保證了排水系統(tǒng)的安全穩(wěn)定，而且實現(xiàn)了減人提效。

云端監(jiān)測護(hù)安全

近年來，隨著礦井開采深度逐漸增大，瓦斯治理和水文地質(zhì)條件更加復(fù)雜，安全管理難度與日俱增，安全監(jiān)控系統(tǒng)智能化升級勢在必行、必須加快……

該礦進(jìn)一步完善安全監(jiān)控系統(tǒng)、水文監(jiān)測系統(tǒng)和頂板礦壓動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，為礦井披上數(shù)字“裝甲”，確保了安全風(fēng)險可防可控。

KJ95X型安全監(jiān)控系統(tǒng)，可以實時監(jiān)測井下施工地點的瓦斯、風(fēng)速、溫度、粉塵等數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對礦井安全的“零距離”監(jiān)控。

“井下各地區(qū)的瓦斯?jié)舛群惋L(fēng)險等級各有不同，甲烷傳感器的分級報警功能，可以根據(jù)安裝地點的實際情況，設(shè)置四個不同級別的預(yù)警值，從而對施工現(xiàn)場的瓦斯?jié)舛茸兓厔葸M(jìn)行更加精準(zhǔn)地預(yù)警和分析，大大提升了現(xiàn)場瓦斯管理的安全系數(shù)。”該礦通風(fēng)區(qū)區(qū)長岳超介紹說。

安全監(jiān)控系統(tǒng)的區(qū)域斷電功能，能夠根據(jù)瓦斯監(jiān)測數(shù)據(jù)變化情況，對瓦斯超限區(qū)域進(jìn)行智能斷電；安裝在采掘工作面的粉塵傳感器，可以實現(xiàn)對粉塵濃度的實時監(jiān)測、數(shù)據(jù)分析、上傳及超限自動報警，為安全生產(chǎn)增設(shè)了“安全鎖”。

KJ402型水文監(jiān)測系統(tǒng)，通過對礦井奧灰水位及中央泵房排水泵進(jìn)行實時監(jiān)測，使水患防治更加“耳聰目明”。

“由于礦井開采時間長、采空區(qū)多，一些出水情況不易發(fā)現(xiàn)。通過防治水預(yù)警系統(tǒng)對鉆孔水位的實時監(jiān)測、報警，我們能第一時間發(fā)現(xiàn)水位異常，并對照水泵排水情況，按圖索驥，快速查找出水位置，為成功處理水患贏得了寶貴時間。”該礦防治水中心的王曉雨說。

當(dāng)奧灰水位短時間內(nèi)發(fā)生驟降時，水文監(jiān)測系統(tǒng)會發(fā)出預(yù)警信息，并向相關(guān)人員的手機(jī)發(fā)送預(yù)警短信，便于迅速反應(yīng)，啟動應(yīng)急預(yù)案，通過增開、加設(shè)排水泵等措施，防范水患事故發(fā)生。同時，通過系統(tǒng)數(shù)據(jù)對比，確定出水點和水源類型，縮短了治理時間，提升了治理效果。

該礦還創(chuàng)新應(yīng)用微震技術(shù)，在工作面上下兩巷各布置一個8至10米深的微震監(jiān)測孔，及時分析研判巖石張裂點和巖層裂隙發(fā)展情況，進(jìn)一步提升了水患防范能力。

KJ216礦壓動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，實時監(jiān)測著工作面及井下巷道頂板離層、錨桿應(yīng)力變化情況，監(jiān)測人員發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常后，采取有效措施加強支護(hù)，確保頂板安全，為礦井安全生產(chǎn)加裝了“保險閥”。

察勢者智，馭勢者贏。在智能化礦井建設(shè)過程中，九龍礦應(yīng)勢而動、順勢而為，一步一個腳印地穩(wěn)步提升輔助系統(tǒng)的“科技含量”，為礦井高質(zhì)量發(fā)展“鋪路搭橋”，備足了“裝備”、夯實了基礎(chǔ)。

（冀中能源峰峰集團(tuán)新聞中心   許靜東）