遠程操控無人值守 智能預判扁平高效
——古城煤礦開啟“智控”新時代

文/丁悅

“以前巡檢都是眼看、耳聽、鼻聞、手記，不能準確反映設備運行狀態和判斷故障，現在只需用巡檢儀，就能實時上傳設備的溫度、振動等運行數據到智能供電大數據服務器。”8月9日，在山東能源臨礦集團古城煤礦自動化控制中心，副總工程師、機電科科長趙燕軍手持智能巡檢儀向記者介紹說。

順著他的手勢，記者從一個個高清大屏上發現，遠在千米井下的中央泵房、中央變電所和井上的主井絞車操作室、風機房集控室竟空無一人。“下一步我們還將引進智能巡檢機器人，實現無人化智能巡檢。”趙燕軍說。目前，古城煤礦井上下變電所全部實現了無人值守，共減少崗位用工40人，每年可節省人工費用400余萬元。

智能供電和跳閘“說拜拜”

“以前設備送電時間需要一個小時，現在只需幾秒鐘，最多半個小時就能搞定，不僅跑腿走路少了，而且故障排查、維修更加簡單便捷。”古城煤礦機電工區電工朱峰說。智能供電系統具有故障報警、故障拍照、故障定位和故障分析功能，通過遠程操控，很快就能鎖定故障原因，輕點鼠標或者滑動手機就能輕松實現分合閘、停送電等功能。

2017年12月1日以來，古城煤礦引入大數據、物聯網、云計算、移動互聯網技術理念及思維模式，通過應用新設備、新材料以及先進的傳感技術、信息技術，先后對地面35千伏變電所、井下-505中央變電所等14個變電所進行無人值守自動化改造，更改或加裝29臺高壓微機綜合保護測控裝置以及4套視頻聯動系統，搭建了設備定位管理平臺、視頻監控平臺、電力監控平臺，扁平、開放、多元、互動、高效的智能供電系統，能夠對井上下供電高低壓電氣設備、供電線路和用電負荷進行全面安全保護、運行監測、計量和遠程操作控制，讓礦井供電更加安全智能、高效可靠。

“我們率先在全國采用基于‘異頻信號注入，分散信號檢測’的漏電保護原理保護器，確保了井下選擇性漏電保護的準確性。同時采用網絡化拓撲算法，準確快速切斷距離故障點最近的故障開關，實現了井下‘防越級跳閘’功能，提高了電網送電恢復速度。”古城煤礦副礦長李宗珠說。

為解決因供電環節多、供電線路長、供電損耗大威脅設備安全運行等隱患，今年初，古城煤礦引進了防爆高壓動態無功補償裝置。“據測算，僅31采區一套高壓無功補償裝置，每年就可減少用電230萬度，節約電費103萬元。目前，我們正在調研引進低壓無功補償裝置，投入使用后，每年還可節約電費14萬元。”古城煤礦機電科職工常勇說。

物料下井可“快遞”

在自動化運輸方面，該礦面對千米深井、三水平開采、運輸戰線長、環節多的復雜局面，充分利用人員定位系統、監測監控系統和信息通訊系統對物料運輸進行全程在線追蹤，建立起“井下3000米超遠距離物料速遞系統”，能夠對物料運輸進行實時監控、精準調度。該礦投資1000萬元，推廣使用永磁電機，對運輸皮帶進行自動化改造，年節電量達168萬度，使皮帶運輸能力翻了一番，為下一步實現兩班生產創造了條件，最大程度簡化了運輸環節，提升了運輸效率，減少了運輸人員。

“目前我們實現了一站式運煤、運料，打造了45分鐘運煤圈、8小時運料圈，下個月主進風巷貫通后，1小時運人馬上成為現實，將徹底告別人拉、肩扛、步行的困擾，有效解決礦井運輸最后一米。”趙燕軍說。

針對主井提升瓶頸制約，古城煤礦安裝了全國第一部主井定量裝載皮帶永磁電機+變頻控制器驅動裝置，并且對提升絞車進行無人值守自動化改造，將每鉤提升時間縮短了2.3秒，每天可增加原煤提升量200多噸，年增效益3800多萬元。“只有在煤倉滿倉、絞車檢修等情況下我們才上崗手動操作，這些天‘閑下來’還真有些不適應。”古城煤礦主井絞車班長楊繼英有些無所適從。以前原煤提升都是人工操控絞車，使她們練就了耳聰、目明、反應快的超強本領，創造了連續6300余天主井提升“零失誤、零隱患、零事故”的“三零”奇跡，被譽為高塔上的“9朵金花”。“目前‘9朵金花’中部分人員分流到了其他崗位，剩下的除了調節裝載煤量、檢修和巡檢外，就是打掃一下衛生。”楊繼英說。

防沖監控“一圖”搞定

隨著礦井采深的不斷加大，古城煤礦沖擊地壓嚴重威脅礦井安全生產，導致掘進速度慢，巷道變形大，卸壓、巷修頻繁。為此，該礦突出防沖工作在安全管理中的首要位置，結合10余年的研究和現場防治經驗形成了適合自己的一套行之有效的超深井厚煤層開采沖擊地壓防治體系。

近年來，古城煤礦積極探索沖擊地壓互聯網+大數據管理模式，通過開展CT震動波主動反演，形成了工作面沖擊危險區域云圖，使沖擊區域危險程度直觀可視，并將探頭位置、鉆孔密度、監測區域、施工記錄等信息全部集中反映在沖擊地壓綜合預警平臺上，實現了防沖工作的“一張圖”管理，沖擊地壓災害智能監控、預警、分析準確率達到國內領先水平。此外，該礦還完成了礦井“安全監控系統平臺”改造，實現了在同一平臺下的多系統監控及報警信息綜合管理，目前該項目已被列入山東煤礦企業風險預警與防控系統試點工程項目。

古城煤礦搶抓實施新舊動能轉換的重大機遇，將機械化換人、自動化減人作為礦井發展的重點方向，建立了自動化控制中心，通過對主副井、壓風機房、供水泵房、架空乘人裝置、主運皮帶等系統實施自動化、無人化、智能化改造，累計減少崗位工260余人，每年可節省人工費用近2800萬元。

“我們將牢牢把握新舊動能轉換發展契機，堅持‘安全高效’和‘穩產創效’兩條主線不動搖，全面深化礦井自動化、無人化、智能化建設，為打造‘創新型臨礦’不懈努力。”古城煤礦黨委書記、礦長魯守明說。