“高投入、低產(chǎn)出”難題如何破解?

年產(chǎn)原煤500萬噸;在職職工690人，始終保持三分之一的人員輪休;以取消檢修班的方式取消夜班;噸煤成本83.31元，噸煤電費(fèi)3.5元……皖北煤電集團(tuán)智能公司麻地梁礦通過智能化建設(shè)提質(zhì)增效，前來參觀學(xué)習(xí)的人員絡(luò)繹不絕。

“我們圍繞本質(zhì)安全、降本增效、為煤礦工人謀幸福的目標(biāo)，提出了目標(biāo)引領(lǐng)、整體設(shè)計(jì)、分步實(shí)施、逐步完善的智慧礦山建設(shè)思路，解答了煤礦智能化建設(shè)高投入、低產(chǎn)出的難題，2020年與相鄰?fù)?guī)模民企相比，節(jié)約成本2億元。”皖北煤電集團(tuán)智能公司黨委書記、董事長吳勁松說。

每一套系統(tǒng)都簡單實(shí)用

行走在麻地梁礦區(qū)，白墻黛瓦的河套民居、簡約的蒙古包涼亭、空曠的廣場映入眼簾。放眼望去，整個(gè)礦區(qū)一覽無余。

“這就和我們搞智能化建設(shè)一樣，圍繞著目標(biāo)引領(lǐng)，每一套系統(tǒng)都簡單實(shí)用。”吳勁松說，“越簡單越容易實(shí)現(xiàn)智能化，越復(fù)雜越不利于管理，而且不經(jīng)濟(jì)。”

“看你們的智慧礦山，感覺每項(xiàng)都輕描淡寫，但又效果非凡。”內(nèi)蒙古華為政企業(yè)務(wù)部總經(jīng)理劉曉鋒說。

據(jù)了解，麻地梁礦在智慧礦山建設(shè)過程中，堅(jiān)持“一井一面”生產(chǎn)布局，簡化生產(chǎn)系統(tǒng)，取消了井下所有煤倉，實(shí)現(xiàn)“以銷定產(chǎn)、產(chǎn)銷聯(lián)動(dòng)”。同步對(duì)礦井采煤、機(jī)運(yùn)等原煤生產(chǎn)系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、供排水系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)等進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化，并圍繞優(yōu)化后的礦井設(shè)計(jì)，逐步開展設(shè)備購置與安裝，供貨廠家按煤礦要求對(duì)設(shè)備配齊傳感器，各類控制系統(tǒng)開放接口協(xié)議，確保能夠適配礦井綜合管控平臺(tái)。通過優(yōu)化設(shè)計(jì)，全礦減少了約2.5億元基建投資。

“煤礦智能化建設(shè)不是一拍腦門就能干成的事情，它是在向傳統(tǒng)挑戰(zhàn)，必須打破傳統(tǒng)的煤礦建設(shè)模式，擺脫利潤只能依靠市場的傳統(tǒng)思維，從內(nèi)到外控成本。”吳勁松說，“我們的智能化建設(shè)之所以推行得如此順利，與職工的支持分不開。我們盡可能地通過技術(shù)手段降低生產(chǎn)運(yùn)營成本，但不降職工的工資，避免了因智能化建設(shè)增加職工負(fù)擔(dān)。”

現(xiàn)在，麻地梁礦已經(jīng)打造了5G+智能采煤系統(tǒng)、智能掘進(jìn)系統(tǒng)、智能調(diào)度遠(yuǎn)程集控系統(tǒng)、智能預(yù)警遠(yuǎn)程會(huì)診系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)+智能倉儲(chǔ)快遞服務(wù)系統(tǒng)、副斜井智能交通安全管控系統(tǒng)、5G+皮帶遠(yuǎn)程監(jiān)控及機(jī)器人智能巡檢系統(tǒng)、智能一體化煤質(zhì)運(yùn)銷管控系統(tǒng)、智能通風(fēng)系統(tǒng)、遠(yuǎn)程協(xié)同辦公系統(tǒng)十大智慧礦山系統(tǒng)。同時(shí)，麻地梁礦通過建設(shè)“一網(wǎng)、一庫、一平臺(tái)”，將十大系統(tǒng)融合成有機(jī)整體，實(shí)現(xiàn)信息采集全覆蓋、數(shù)據(jù)資源全共享、統(tǒng)計(jì)分析全自動(dòng)、業(yè)務(wù)管理全透明、人機(jī)狀態(tài)全監(jiān)控、生產(chǎn)過程全記錄的“六全”管理。

“職工坐在集控室就能采煤，點(diǎn)一點(diǎn)鼠標(biāo)就能操控井下設(shè)備，管理和技術(shù)人員在千里之外也可以通過手機(jī)隨時(shí)掌控煤礦生產(chǎn)情況。”吳勁松說，“我們現(xiàn)有三班成建制的作業(yè)隊(duì)伍，每班成建制隊(duì)伍每月在礦工作培訓(xùn)21天，在家休假9天至10天，職工的幸福感顯著提升。”

把煤礦當(dāng)做一個(gè)研究所

在麻地梁礦庫房，智能機(jī)器人在緊張地忙碌著。識(shí)別物料、運(yùn)輸、自動(dòng)上架、回歸原位充電……一氣呵成。

“尤其在疫情防控期間，智能倉儲(chǔ)可是發(fā)揮了大作用。我們即使不在庫房，依然可以通過機(jī)器人完成物料的配送。”現(xiàn)場的倉儲(chǔ)管理人員說。

“現(xiàn)在，我們的配送就和送快遞一樣簡單。智能化建設(shè)沒有一個(gè)完整的模式可以借鑒。把煤礦當(dāng)做一個(gè)研究所，用實(shí)踐去推動(dòng)理論研究，智能倉儲(chǔ)就是我們的典型實(shí)踐之一。”吳勁松說。

據(jù)了解，麻地梁礦基于設(shè)備全生命周期管理大數(shù)據(jù)分析及設(shè)備預(yù)警系統(tǒng)，確定物資需求計(jì)劃，不再需要提前購買設(shè)備備件配件，設(shè)備廠家根據(jù)智能預(yù)警遠(yuǎn)程會(huì)診系統(tǒng)數(shù)據(jù)提前備貨、發(fā)貨，將設(shè)備廠家變?yōu)槊旱V的“第一倉庫”。設(shè)備到貨后，智能機(jī)器人根據(jù)二維碼入庫上架;物資出庫時(shí)，使用單位網(wǎng)上下單，庫管人員確認(rèn)后，智能機(jī)器人自動(dòng)取貨裝車，配送車輛根據(jù)訂單信息送達(dá)，實(shí)現(xiàn)一小時(shí)物流圈。配送過程中，通過人車定位系統(tǒng)，對(duì)配送車輛實(shí)時(shí)監(jiān)控，查看車輛運(yùn)行軌跡及信息。實(shí)現(xiàn)設(shè)備備件配件的計(jì)劃、審批、利庫、配送等全網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行，最大限度減少人為干預(yù)。配件價(jià)格協(xié)議在設(shè)備招標(biāo)采購時(shí)已經(jīng)簽訂，減少了物資儲(chǔ)備資金的占用，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備備件配件零庫存。

2019年至今，麻地梁礦平均每月材料儲(chǔ)備資金600余萬元，噸煤材料儲(chǔ)備金1.26元，是同等規(guī)模礦井的1/10。

“不僅如此，我們?cè)诓擅骸⒕蜻M(jìn)、瓦斯巡檢等方面也進(jìn)行了積極探索，做到了采煤系統(tǒng)無人跟機(jī)作業(yè)、有人安全值守，綜掘機(jī)5G組網(wǎng)、地面遠(yuǎn)程集控與自動(dòng)截割，礦井通風(fēng)智能操控、瓦斯無人巡檢。”皖北煤電集團(tuán)智能公司黨委委員、總經(jīng)理徐輝介紹說。

“在會(huì)見華為的客人時(shí)，我建議華為不僅要把麻地梁礦5G+工業(yè)應(yīng)用研發(fā)作為一個(gè)項(xiàng)目來做，而且作為整個(gè)煤炭行業(yè)5G應(yīng)用發(fā)展的一個(gè)戰(zhàn)略支點(diǎn)，既解決了我們礦的5G應(yīng)用場景出現(xiàn)的問題，也為5G在煤炭行業(yè)的推廣應(yīng)用探索科學(xué)的路徑。”吳勁松說。

在智慧礦山建設(shè)實(shí)踐過程中，麻地梁礦注重與通信運(yùn)營商、煤礦設(shè)備廠家、科研院校等單位確定攻關(guān)項(xiàng)目，共同破解建設(shè)、改造過程中的難題，先后與超過50家相關(guān)單位合作，每一個(gè)系統(tǒng)建設(shè)都經(jīng)歷了創(chuàng)建、改進(jìn)、補(bǔ)缺、再改進(jìn)的過程，精雕細(xì)琢，持續(xù)改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了本質(zhì)安全，大幅度減人提效、降低成本，經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)一步提升。目前，麻地梁礦正在與廠家合作研發(fā)自動(dòng)放頂煤的煤巖識(shí)別技術(shù)。

“我們堅(jiān)持‘管理設(shè)備就是管理生產(chǎn)，管理數(shù)據(jù)就是管理設(shè)備’的理念。”采煤區(qū)區(qū)長朱胡濤說，“傳統(tǒng)的煤礦依靠經(jīng)驗(yàn)管理，但我們依據(jù)數(shù)據(jù)管理。智能化系統(tǒng)運(yùn)行會(huì)產(chǎn)生海量的數(shù)據(jù)，現(xiàn)在只需要定期分析數(shù)據(jù)，就能了解設(shè)備的運(yùn)行情況，基本做到故障預(yù)判無盲點(diǎn)、故障排除零延時(shí)。”

“在這樣一個(gè)研究所里，職工的技能隨之提升。我們區(qū)有97人，現(xiàn)在掌握5種技能的職工超過20人。下一步，我們將加大培訓(xùn)力度，爭取做到人人都是操作工，人人都是檢修工。”朱胡濤的自豪之情溢于言表。

安徽理工大學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院老師陳瀟、高祥帶領(lǐng)兩名學(xué)生在麻地梁礦進(jìn)行調(diào)研，為編寫煤礦智能化教材搜集素材。陳瀟表示，麻地梁礦的智能化建設(shè)重在理念創(chuàng)新，這也為我們編寫教材提供了一個(gè)思路，應(yīng)該打破傳統(tǒng)，給學(xué)生一個(gè)煤礦智能化的理念，讓學(xué)生到礦上就能了解智能化。

安徽理工大學(xué)學(xué)生喬龍全說：“麻地梁礦與我看到的其他煤礦不一樣，每個(gè)職工上井以后都有說有笑，精神頭兒十足。”

目前，麻地梁礦已擁有智慧礦山和煤礦智能化方面的12項(xiàng)發(fā)明專利、19項(xiàng)實(shí)用新型專利、7項(xiàng)軟件著作權(quán)等科技成果。

一步一步把路走實(shí)

記者通過入井門禁，跟隨工作人員坐車到采煤工作面。在入井口，工作人員為記者介紹了副斜井設(shè)立的兩道門禁系統(tǒng)：第一道門禁對(duì)所有入井車輛身份、安全性能、車輛運(yùn)行歷史數(shù)據(jù)等系統(tǒng)判斷，合格后方可通過;第二道門禁對(duì)入井的車輛是否“超寬、超高、超長、超重”進(jìn)行檢測，不符合要求的一律禁止入井。

“智能化是實(shí)現(xiàn)本質(zhì)安全的有效途徑。我們2500米的副斜井按照高速公路隧道標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，安裝4組跑車自動(dòng)防護(hù)裝置，每100米安裝1組泡沫鋁防撞吸能墻，實(shí)現(xiàn)紅綠燈管控、全程測速、實(shí)時(shí)定位、超速報(bào)警、失控抓捕，有效保障入井車輛安全行駛。”吳勁松說。

在麻地梁礦智能化采煤工作面，記者看到只有零星的幾個(gè)人在做著外圍工作。

據(jù)介紹，麻地梁礦已取消井下集控操作臺(tái)，綜采設(shè)備實(shí)現(xiàn)地面操控，綜放工作面單班完成正規(guī)循環(huán)作業(yè)只需要4人至5人。

“疫情防控期間，全礦在崗人數(shù)只有110人，通過遠(yuǎn)程辦公、居家辦公的模式，我們依舊完成了日產(chǎn)原煤1.8萬噸的生產(chǎn)計(jì)劃。”朱胡濤說。

“取消檢修班進(jìn)而取消夜班不是一蹴而就的。從最初的精準(zhǔn)檢修，過渡到彈性工作制，到現(xiàn)在的智能檢修，取消檢修班，是一個(gè)不斷探索實(shí)踐的過程。為職工辦點(diǎn)實(shí)事，讓職工能有正常的作息，有更多的時(shí)間去享受生活，一直是我的夢想。”吳勁松說。

據(jù)了解，2019年，麻地梁礦取消了檢修準(zhǔn)備班，只安排早班(7時(shí)至15時(shí))和中班(15時(shí)至23時(shí))2個(gè)生產(chǎn)班。麻地梁礦通過設(shè)備全生命周期管理和各大系統(tǒng)預(yù)警報(bào)警、故障信息，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程中對(duì)設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)測，變被動(dòng)搶修為主動(dòng)維護(hù)保養(yǎng)，大大降低了設(shè)備停機(jī)率。同時(shí)，麻地梁礦不以單班進(jìn)尺、產(chǎn)量考核計(jì)算工資，按月考核單班累計(jì)開機(jī)率和產(chǎn)量，完不成當(dāng)班任務(wù)不受罰，不靠延點(diǎn)趕任務(wù)。發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)、設(shè)備異常時(shí)，必須隨時(shí)停下來處置，避免了小毛病發(fā)展成大問題，增強(qiáng)了工人維護(hù)設(shè)備的主動(dòng)性、責(zé)任心。

“每天23時(shí)到7時(shí)井下無作業(yè)人員。通過監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，我們實(shí)現(xiàn)了井下重要危險(xiǎn)源數(shù)據(jù)監(jiān)控，井巷、硐室視頻實(shí)時(shí)監(jiān)控;變電所、水泵房等車間無人值守、遠(yuǎn)程控制，做到無人則安。”吳勁松說。

麻地梁礦還升級(jí)改造普通綜掘機(jī)，加裝慣導(dǎo)系統(tǒng)與全站儀，以5G組網(wǎng)實(shí)現(xiàn)地面集中控制與自動(dòng)截割。每班進(jìn)尺2個(gè)循環(huán)，巷道成型良好，作業(yè)時(shí)間相比人工操作縮短約20%。配套使用采掘一體化帶式輸送機(jī)，地面遠(yuǎn)程集中控制，每班可減少2個(gè)至3個(gè)皮帶機(jī)崗位工。

在麻地梁礦實(shí)習(xí)的內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)采礦工程專業(yè)的女大學(xué)生魏征，不久前剛剛提交了入職申請(qǐng)。

“麻地梁礦和我所學(xué)專業(yè)對(duì)口，在實(shí)習(xí)期間，打破了我對(duì)傳統(tǒng)煤礦的認(rèn)知，體驗(yàn)了與一般煤礦不一樣的工作環(huán)境，而且可以穿著干凈的衣服在地面采煤。”魏征說。

“雖然我們?nèi)〉昧瞬簧俪尚В壳爸荒苷f是數(shù)字化階段，距離真正的智能化、智慧礦山還有很長的路要走。5G技術(shù)在不同應(yīng)用場景的組網(wǎng)融合存在難點(diǎn)、工業(yè)應(yīng)用存在痛點(diǎn)、設(shè)備接入存在堵點(diǎn)，我們正與華為、中國移動(dòng)等公司進(jìn)行科研攻關(guān)。”吳勁松說。

“在我局和自治區(qū)能源局等部門的強(qiáng)力推動(dòng)下，全區(qū)煤礦企業(yè)智能化和智慧礦山建設(shè)的熱情很高。智慧礦山建設(shè)尚處于初級(jí)階段，需要煤礦企業(yè)和各級(jí)政府、煤礦安全監(jiān)管監(jiān)察部門的共同努力推進(jìn)，要更多更充分地交流學(xué)習(xí)借鑒先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，深入探索大膽實(shí)踐，走出一條安全、高效的煤礦高質(zhì)量發(fā)展之路。”內(nèi)蒙古煤礦安全監(jiān)察局黨組書記、局長馮廣存說。