东义公司鑫岩煤矿探路“5G+智慧矿山建设”

  吕梁东义集团煤气化有限公司鑫岩煤矿始建于2010年2月，2008年4月由铁法煤业（集团）有限责任公司与东义煤电铝集团合资合作成立，是辽宁铁法能源有限责任公司域外子公司，矿井核准生产能力为240万吨/年，公司性质为国有控股，目前矿井正处于联合试运转阶段。

  2019年，随国家层面《关于在山西开展能源革命综合改革试点意见》的出台和山西省层面《山西能源革命综合改革试点行动方案》和《山西省煤矿智能化建设实施意见》的印发，能源大市吕梁进入了能源转型发展的快车道。加快煤矿智能化建设，是落实省委省政府决策部署的迫切需要，是煤矿安全高效发展的迫切需要，也是煤矿转型发展的迫切需要。为此鑫岩煤矿从战略方面出发，紧紧抓住山西省全方面推进能源领域改革创新的机遇，在资金紧张的情况下，双方股东顺大势、谋双赢，凝聚共识，把推进矿井智能化建设，加快矿井转型发展放在重中之重的位置。先后组织人员到山东、安徽、陕西等地进行智能化煤矿建设的学习和考察，并主动与科研单位、大专院校、煤机制造厂家联合，实现协同创新、跨界融合发展。期间从顶层设计到目标规划都得到了吕梁市委、吕梁市政府、吕梁市能源局、中阳县政府、中阳县发改局、中阳县应急局和双方股东的全力支持，2019年被吕梁市列为智慧矿山建设标杆企业。

  实施过程中，鑫岩煤矿以现有基础为起点、从自身实际需求出发，因矿施策，不贪大求全，本着顶层设计、加大投入、统筹规划、系统优化、减人提效、本质安全六个根本原则，从2019年7月份开始先行先试，由点到面逐步实施，至今已建成2个智能化综采工作面，实现了27个子系统智能化、20个岗位无人值守。预计到年末将实现32个子系统智能化，目前矿井智能化建设专项资金投入已达2.4亿元。

  一是改造工业环网，率先应用5G通讯。从矿井整体发展的策略方面出发，先期完成了工业以太环网千兆升级万兆的改造；后期与中国移动合作，率先引进5G通讯技术，并积极推广井下应用5G技术。目前地面已经实现5G全覆盖，井下5G基站计划安装55座，现已安装43座，开通43座。井下中央变电所、水泵房、架空人车道、无极绳绞车硐室、1001工作面、501工作面已经实现5G控制管理系统和视频系统全覆盖，真正的完成了远程操控。

  二是构建视频监控系统，搭建综合自动化平台。使用先进的多媒体和计算机网络技术，建成了覆盖全矿井上下的高清工业视频监控系统和矿井安全生产综合自动化监控平台，可对采煤工作面、煤流系统、中央变电所、水泵房、主副井绞车房、主扇、架空人车等重要地点进行全覆盖监控，为安全生产、调度指挥、科学决策提供了直观、可靠的手段。如今调度员只需轻轻一点鼠标，井下的生产场景便一目了然，动态的生产的全部过程便清晰可控。

  目前矿井5G通讯、视频监控系统、综合自动化平台和信息化调度指挥中心均已搭建完成，并顺利运行。

  我们常说警察的梦想是天下无贼，那么煤矿人的梦想就是岗位或井下少人或无人。矿井智能化是煤矿减人提效，实现安全高水平发展的重要方法，为加快矿井智能化建设的步伐，鑫岩煤矿结合实际对煤流系统、主副井提升系统、斜巷绞车、主通风系统、主排水系统、井下中央变电所、采区变电所等设备做了集控改造，实现了“一键”启动、“一键”倒机、“一键”自动排水、“一键”送电等功能。目前鑫岩煤矿5条主运输皮带，主副井绞车房、中央变电所、中央水泵房、无极绳绞车硐室等20岗位都实现了远程控制和无人值守。

  针对小绞车运输能力低、环节多、占用设备多、人员多、安全管理难度大等难题，鑫岩煤矿率先引进柴油单轨吊，并从井下水平运输石门910水平到N-1下盘区1001工作面运输顺槽和1002运回顺，共计2100米运距，全部实现单轨吊运输，解决了辅助运输中使用绞车多、环节多、用人多、效率低、劳动强度大、安全系数低的问题。同时在井下十煤轨道大巷和1001工作面回顺安装了2部无极绳绞车，地面安装了1部无极绳绞车，实现了1600米连续运输，矿井运输的安全性和快捷性明显提升。

  煤矿升级转型，建设智慧化矿山，装备替人是大势所趋。鑫岩煤矿在主斜井及五煤材料上山、主副井绞车房、中央变电所和水泵房，都安装了智能巡检机器人。

  巡检机器人的应用，减轻了运维人员的巡视任务，降低了劳动风险，提高了巡视效率和对设备缺陷、故障查找的准确性与及时性。以机代人进行巡回检查，实现了无人值守和连续的、高质量的、长时间的往复巡检和快速巡检。真正的完成了关键岗位机器人替代，生产的全部过程智能化控制。

  鑫岩煤矿两个智能化综采工作面，从采场设计、设备选型、安装准备、地面联合试运转、采面安装、现场培训、带负荷调试、厂家现场对接，到稳步运行，从启初的水土不服到现今的按键操作，历经了上百次的反复试验和带负荷调试。目前工作面5G通讯及视频、语音和数据三网融合通畅，三角煤参数设定、采煤机记忆截割、液压支架自动跟机移架、乳化液自动配比、远程供电供液、设备“一键”启停等功能操作正常。

  如今操作员只需坐在工作面顺槽控制中心或地面调度指挥中心，通过安全确认，按下“一键启动”按钮，就会顺序启动泵站、皮带、转载、破碎、运输机、支架跟机与采煤机，实现工作面整体协同联动。

  鑫岩煤矿矮采高和大采高智能化综采工作面的建成，标志着鑫岩煤矿率先实现了从机械化采煤到智能化采煤的历史性跨越，掀开了智能化开采的新篇章。

  虽然鑫岩煤矿在“5G+智慧矿山”建设上只有一年多的时间，但从理论创新到成功实践已实现了质的飞越，让我们在实践中找准了定位、攻克了难题、积累了经验、开阔了眼界、尝到了甜头、实现了梦想、收获了希望。

  鑫岩煤矿应用5G通讯技术，成功建成了覆盖矿区地面和井下主要采区的信息高速公路。5G技术的高带宽、低延时、大链接，解决了智能化工作面开采时设备远程控制延迟大、不精准的技术瓶颈，为生产实时性控制难题的解决提供了基础支撑。实现了井上井下高清音视频通话、各种数据的快速传输和设备远程控制，使井下井上实现了无缝对接。8月18日，在“数谷吕梁，智赢未来”第四届吕梁大数据产业高质量发展大会“智能矿山”展区内，鑫岩煤矿携手中国移动、华为、上海山源就井上井下实时通讯进行了现场展示。

  通过智能化改造，实现了井下变电所远程“一键”送电、中央水泵房“一键”自动排水、主运输皮带“一键”启动、主通风机“一键”倒机、综采工作面设备“一键”启停控制功能，达到“有人巡视、无人值守”的全新工作模式，源头上实现了“无人则安”。

  实施智能化改造后，压风机房、主副井绞车房、中央变电所、盘区变电所和水泵房、主井皮带运输系统、井下暗斜井绞车、井下及地面无极绳绞车、架空人车等固定岗位，只保留了运转系统巡检维护人员，可减少76人。智能化综采工作面的建成，实现了割煤、推溜、移架、运输、喷雾等工序过程的智能化，工作面由原来的3名采煤机司机、4名液压支架工、5名清货工，变为1人远程控制、1人安全巡视。综采队由原来的130人，减少到65人，减员50%。

  智能化矿山建设，提高了系统的运行质量，实现了对设备的动态管理，减少了安全的人的因素，同时减少了设备的故障率，延长了设备的开机率，提高了设备的完好率，有利于防范化解安全风险。在实现煤矿转型升级和本质安全方面迈出了实质性的一步。

  实施智能化改造后，减少了冗余人员，实现了减人提效。可减少人员141人，吨煤成本降低15元/吨，人力成本减少3000万元/年。工作面设备开机率提升至95%以上，单班最大生产能力达到1.2-1.3万吨。

  按照山西省区域标准《智能煤矿建设规范》和山西省煤矿智能化建设基础要求及评分方法（试行）的有关要求，下一步将继续完善矿井智能化硬件建设工程与软件管理体系。

  一是推进掘进智能化。在矿井竣工验收结束后，将积极加大掘进装备投入，引进和应用掘、支、运三位一体的高效快速掘进成套装备，应用掘进远程控制和掘支平行快速作业等先进的技术，实现掘进智能化。

  三是进行销售系统智能化改造，优化销售系统流程，做到车号自动识别、自动计量、精准装载、线上结算，实现智慧营销。

  以前名不见经传的“鑫岩煤矿”已跃入了公众的视线，其社会知名度与美誉度在不断地提升。

  东义公司党委书记、董事长宋伟林曾激动地说，东义公司鑫岩煤矿在转型发展和智能化煤矿建设方面已经率先蹚出了一条新路。

  方向有了，何惧路长。东义公司鑫岩煤矿在今后的工作中还将继续加大智能化矿山建设的步伐，在智能化矿山建设的道路上，大胆创新、一“鑫”向前，愈行愈远，为建设安全、高效、绿色矿井作出东义贡献、树立鑫岩标杆。