贵州:江南煤海 借“云”转型

龙章榆

2020年07月07日08:18  来源:人民网-贵州频道
 

“温度22.1度、烟雾0%、方向向上……监测数据一切正常。”在贵州豫能安顺煤矿调度室,调度员刘磊目不转睛监控主井原煤皮带情况。

不同以往,此次实时传送来的数据来自一名新“同事”。今年6月,贵州首台井下巡检智能机器人在安顺煤矿下井。长40厘米、宽25厘米、高45厘米、重17公斤的机器人同事实时采集、存储并传输矿井图像、声音、温度、烟雾、甲烷等数据,让刘磊深感安心:远程监控,实时巡检,省去了人力,效率还更高,安全又快捷!

青龙煤矿地面控制监测平台。龙章榆 摄

安全快捷的背后,是一场深刻产业技术“革新”。贵州煤炭资源丰富,储量居全国第五,占西南地区61%,有“西南煤海”之称。然而,煤矿基础薄弱、地质条件复杂、单井规模小、矿界范围小等自然、历史因素,让贵州煤矿先天的优势未能转变为资源优势。

2017年来,贵州全面实施煤矿智能机械化升级改造,通过政策、技术等方面探索创新,实现煤矿智能机械化水平在全国从“跟跑”变为“领跑”。

变革——

从“傻大黑粗”到“精耕细作”

“以前是在黑暗潮湿的井下,现在真正实现了地面采煤。”今年4月,贵州豫能新田煤矿1901综采工作面投入生产。负责该工作面技术操作的张明明用鼠标轻点“启动皮带”按钮,随着语音提示,智能化采煤设备依次开启,仅10多秒,强力胶带运输机将乌黑发亮的煤炭,从数百米深的井下带出井口。

不止在生产方面,在兖矿贵州能化公司黔西青龙煤矿,服务企业内部管理的信息化系统、服务煤矿生产的智能生产系统、服务安全管理的智能预警监测系统已经成型,三套系统相辅相成,让矿区管理、安全管理等各方面重新焕发新机。

青龙煤矿生产副总经理杨佳鑫举例:依托三套系统,在采煤面,几十台核心采煤设备实现远程一键启动控制,将人员从最危险、最艰苦区域撤离;井下最关键的电、风、水等数据全部上“云”,实现实时监控、风险预判报警,摆脱了传统人工巡查、层层汇报的安全巡查模式;而在复杂的井下综合管理方面,仅井下人员定位就能精确到30厘米内,并能生成3D运动轨迹,还能与安全警报产生自动联动……“简直是煤矿产业的一次‘颠覆性技术革命’”他说。

贵州豫能安顺煤矿地面巡检监测系统。耀小鹏 摄

作为贵州传统支柱产业,长期以来,贵州煤炭“大而不强”:特殊的地理条件加上开采技术的相对落后,到2016年底,37.7%的煤矿采用爆破采煤,其余煤矿大多是普通机械化采煤。技术水平低换来的是生产效率的尴尬:煤矿数量位居全国第一,原煤产量只占全国的3%。“十二五”末煤矿全员工效775吨,低于全国840吨的水平。

转型发展,迫在眉睫。对此,贵州以大数据为突破口,谋求贵州煤炭产业转型提质增效。2017年来,贵州将大数据、物联网、5G等技术融入煤矿行业生产管理各个环节。机械化减人、智能化少人无人提升煤矿安全生产保障能力;推广煤矿机器人替代危险岗位,减少人员因素造成的安全事故;生产系统智能化,实现安全生产环节的资源共享、管理决策与生产过程有机融合,提高煤矿安全生产管理水平……

截至目前,全省煤矿减少井下岗位人员4500人,年降低人工成本3.2亿元。产能利用率也提至87.5%,比2016年提高23.5个百分点,生产效率提高47%。

“傻大黑粗”变成了“精耕细作”。

破局——

从“观望转型”到“主动改变”

提出煤矿智能化建设时,青龙煤矿内部曾一度顾虑:矿区地质条件复杂,同时几套智能化改造项目投入巨大,没有先例的探索,会不会让辛苦钱“打了水漂”?

青龙煤矿的疑惑,同时也是贵州煤矿智能化建设过程中不可避免的问题。在先天条件方面,贵州地质条件复杂、煤层薄;在技术上,改造技术路径和标准尚是空白,需摸着石头过河;另外,资金上也有缺口,贵州能源局的数据显示,按照计划每年需要投入28亿元。系列瓶颈,让煤矿企业甚至地方政府面对号召“犹豫不决”。

破题,贵州从顶层设计上着手。

安顺煤矿主斜井智能机器人巡检试运行,成为贵州首个使用机器人巡检的矿井。图为机器人在巡检。耀小鹏 摄

能不能做?邀请权威专家论证,得出贵州复杂地质条件下可因地制宜实施智能化机械化的结论,及时编制《贵州省煤矿智能机械化课题研究报告》。

技术空白?一面创新技术榜单,聚焦智能化机械化改造的技术需要,梳理技术榜单面向省内外发布,改变征集科技计划项目的传统模式。一面率先出台《贵州省煤矿智能机械化建设与验收暂行办法》,提出“能源云+地面集中平台+开采机械化+系统自动化+管理信息化”改造路径,形成具有贵州特色的技术标准体系,填补技术标准空白。

资金不够?贵州借政府、社会、企业“三方合力”解决资金瓶颈:在全国率先推动出台省级综合支持政策,设立连续四年每年10亿元煤炭结构调整转型升级专项资金,用予奖励;首创财政资金引导、社会资金跟进的投贷联动机制,将财政资金与金融企业资金按15:85比例共投智能化机械化改造项目,政府引导、风险共担;探索建立四方联动融资机制,煤矿选定设备及厂商,金融机构出资购买,政府平台担保,租赁给煤矿,煤矿分期支付租金。

……

“一揽子”举措保障下,青龙煤矿“放开手脚”推进智能化改造。今年7月,青龙煤矿再算“开支账”:公司改造投入近4000万元。但目前已减少岗位约110人,光用工成本仅一年节约约1100万。与此同时,增加了开采效率、减小安全风险成本,还为企业可持续发展积累了一批不可复制的核心技术,“收益远高于了投入!”杨佳鑫说。

政策引领与“红利”带动,各地、各企业从“观望转型”到“主动改变”。截至2020年6月25日,贵州按产能计算采煤机械化率达到87.93%。同时已实现辅助生产智能化的生产煤矿194处,实施覆盖率97.30%。全省已投入运行的智能化、少人化综采工作面12个。

智能化采煤。张超 摄

目标——

从“实现领跑”到“持续领跑”

统计数据显示,在量方面,当前贵州煤矿智能化覆盖率达到97.30%,采煤机械化率已从落后全国13个百分点,到超过6.5个百分点。

在质上,贵州已获得“六个第一”:出台全国第一个煤矿智能化建设、验收标准、建立综合管理体系;建成全国第一个民营企业复杂地质条件下薄煤层智能化采面;全国第一个开展透明智能化采煤工作面工程性试验;全国第一个使用突出煤层掘进工作面智能远程控制掘锚支一体机;全国第一个煤矿智能化建设项目获煤炭行业最高奖项、10个煤矿智能化工程获煤炭行业“太阳杯工程”奖和“优质工程”奖;建成西南第一个复杂地质条件下智能化采面。国家级标准——《煤矿智能化施工及验收标准》由贵州省领衔编制,贵州标准正上升为全国标准。

“质”与“量”的成绩表明,贵州煤矿智能机械化水平显著进步,在全国已实现从“跟跑”到“领跑”转变 。

青龙煤矿采煤工作面智能总控平台。青龙煤矿提供

然而,作为全国首个大数据综合试验区,贵州不满足于“实现”,还志在“保持”。贵州省能源局相关负责人表示,将在巩固和总结前期煤矿智能机械化建设成果的基础上,全面启动“2.0版本煤矿智能化”建设。

该负责人表示,自2017年贵州全面实施的煤矿智能机械化升级改造,实质上初级或部分系统的智能化,是为煤矿全面实现煤矿智能化发展打基础和探索建设路径、总结经验做准备。

接下来,贵州将按照“先易后难,试点先行、逐步推进”的原则,分“示范启动(2020年)、重点推进(2021—2022年)、全面实施(2023-2025年)”三个阶段推进智能化综采工作面、智能化综掘工作面、煤矿机器人的研究及应用、智能煤矿建设工作,继续推动贵州煤炭工作转型升级高质量发展,为全国、全省经济建设提供安全可靠的能源支撑和保障。

(责编:罗彬月、陈康清)

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