“智慧矿山”如何玩转自动化开采..

提起煤矿,也许你的脑海里会出现这样的场景:煤矿工人在离地面几百米的井下单调作业,累、苦、脏不说,最重要的是会随时面临危险,瓦斯爆炸、透水、矿难……
  如果煤矿和神经元网络、记忆割煤、一键启停这些词联系起来,你还会觉得“累苦脏”吗?记者带你走进宁夏的一座颠覆想象的“智慧矿山”,去看一看现代化矿井如何实现自动化开采的。
  现在,新技术的应用正改变着传统煤矿的发展模式。位于宁夏吴忠市盐池县的金凤煤矿,是神华宁夏煤业集团的现代化标杆主力矿井之一,也是煤矿安全生产标准化国家一级矿井,年设计规模400万吨。作为神华集团建设清洁高效矿井的试点单位,近年来,金凤煤矿不断摸索如何借助“大数据”“互联网+”“信息化”实现蜕变升级。
  金凤煤矿中,薄煤层占可采储量的34%,平均开采厚度不足1.5米,井下开采难度大。
  “以前,由于开采空间狭小,矿工需要弓身弯腰、下蹲前行,甚至双膝跪地爬行去操作设备,劳动强度非常大。”金凤煤矿矿长陈治中说,为实现薄煤层的高效开采,经过多年研究与摸索,金凤煤矿决定同时引入自动化开采及柔模混凝土沿空留巷两项技术,并于2016年在一些薄煤层工作面正式应用。
  据了解,通过建立一套以监控中心为核心,视频、以太网、音频、远控等为基础的自动化控制系统,金凤煤矿实现对工作面采煤机远程干预控制,操作人员在控制中心即可完成工作面泵站、皮带输送机、转载机等设备的启停工作。
  作为世界煤炭工业科技发展的前沿课题,自动化开采技术可以把矿工从艰苦的工作环境和高强度的体力劳动中解放出来,最大程度实现“无人则安、人少则安”,使整个开采都在智慧机器人和智慧设备下操作完成。这也是“智慧矿山”的具体内容之一。
  “实时跟机全景可视化+远程干预控制型”这一自动化生产模式,不仅是创新,也探索出了适合薄煤层开采特点的记忆割煤、自动跟机移架生产工艺,有效解决了复杂环境下采煤机的自动化控制以及人员作业劳动强度大的难题。
  “智慧矿山”建设给矿工带来了福音,金凤煤矿矿工顿建军说:“大量使用自动化设备和新技术以后,我们比以前轻松多了,可以轮流上岗,休息时间也多了,有利于身体健康。”
  煤矿生产过程中,采煤与掘进的配比关系,直接关系到采掘接续问题,进而影响矿井的正常平稳生产。但在实际的开采过程中,二者往往会出现偏离,很难保持一种均衡状态。而柔模混凝土沿空留巷技术就是金凤煤矿为缓解生产接续紧张实施的有效措施。今年下半年,金凤煤矿又在某综采工作面实施了“切顶卸压自动成巷”技术。这样既可以大幅降低综采工作面掘进成本,又大大提高了资源回收率。
  “以前,煤矿工作面风机两巷所留的30米煤柱,往往会被埋在井下,造成巨大的资源浪费;实施新工艺以后,可以使机巷重复使用,无须再留设煤柱,仅此一项每年就可节省300万元以上。”金凤煤矿副矿长裴元成说。
  走进金凤煤矿总调度控制室,在电子大屏幕上便可对井下生产工作情景一览无余。但对金凤煤矿来说,这些都只是建设“智慧矿山”的起步阶段。
  陈治中介绍说,“智慧矿山”建成后,调度室将变成各类生产设备的总控室,采掘、运输等工作均可一键完成。届时,全矿仅保留一个综采队承担采煤任务,井下“无人则安、人少则安”的美好愿望将真正实现。
互联网企业急需寻求新的市场,而传统企业急需寻找转型升级的路径,两者有共同的需求,会产生怎样的化学变化?
  “以前讲的制造业是规模化、标准化,未来的制造业是智慧制造、按需定制。”阿里巴巴董事局主席马云提出的“新制造”,让大家感受到制造业会在下一个十年迎来巨变。
  于是,产业互联网(Industrial Internet)发展成为共识。在杭州临平新城,一个不到3平方公里的中国(杭州)产业互联网小镇,正进行一场智能改革,力求让“中国制造”更加“智慧”。
  小镇集聚资源为企业寻找“智慧方案”
  产业互联网,是指传统产业借力大数据、云计算、智能终端以及网络优势等,提升内部效率和对外服务能力。它被认为是传统产业通过“互联网+”实现转型升级的重要路径之一。
  产业互联网小镇的设立,旨在大力推进智能制造产业的发展。杭州集控科技就是刚刚进入小镇的新成员,这是一家为相关企业进行智能车间改造的公司,董事长蔡明茂说:“以后企业负责人只要坐在办公室或触摸智能手机,就能实现智能管理。”
  “我们要做中国最‘聪明’的生产车间,而产业互联网小镇是一个很‘聪明’的小镇,集聚多方资源,选择在这里发展对于企业的未来非常有益。”蔡明茂说。
  像杭州集控科技这样的企业已经越来越多。超过20万平方米的产业空间里,已经集聚了傲基国际等数十家产业互联网服务商。
  各方资源不断汇聚,产业互联网小镇将成为智造的新引擎。杭州市余杭区人大常委会副主任、临平新城党工委书记李敏华介绍说:“余杭是浙江智能制造的示范区,春风动力、老板电器、贝因美等余杭本土企业,通过产业互联网,寻找到了生产的智能解决方案,这些企业发生了很大的变化,特别在生产效率上,提高了很多。”
  打造产业互联网新高地
  随着信息产业高速发展,互联网技术从改变个体消费行为日渐演进成为产业发展的新动能。中国产业互联网(浙江)研究院名誉院长、中科院院士邬贺铨表示,产业互联网以智慧工厂为目标,覆盖全产业链和生命周期及跨企业的应用,实现两化深度融合,余杭的产业互联网小镇率先走出了第一步,是一次很好的尝试。
  与很多“无中生有”的特色小镇不一样,产业互联网小镇是“有中生新”。小镇一期启动区块建立在临平新城现有产业基础之上,已经楼宇林立,入驻了许多研究院、企业和平台。
  据介绍,小镇已经吸引了在业内具有影响力的产业互联网项目20余个,包括集控科技、兰光智造、新再灵科技、慈星股份、浙江中之杰等,引进产业互联网创业人才约500名,并与中国互联网协会谋划共建产业互联网实训基地,提供专业教育培训、嫁接智能制造商资源,吸引全国各行企业来产业互联网小镇。
  数据显示,2017年1月至7月,小镇各类企业已达897家,实现营收125亿元、税收5.9亿元。
  值得关注的是,小镇也有“智库”。按照既定规划,联通产业互联网研究院、中国产业互联网(浙江)研究院共同构成中国(杭州)产业互联网小镇的产业智库,研究制定相关领域的产业互联网技术和应用标准。两大研究院已成为帮助企业快速成长的专业“大脑”。
  小镇涌现“智慧居民”
  今年8月刚在主板上市的春风动力是当地一家生产高端摩托机车、全地形车的企业,它的工厂里有一间“云房间”:一面由12块55英寸屏幕组成的巨大屏幕墙上,厂区126个摄像头采集的实时数据集聚在这里。它好比工厂的大脑,滚动着材料采购、设计开发、生产管理、质量控制、设备维护等数据。春风动力副总经理高青说,通过智能制造改造后,春风动力的人均效益提升30%,设备利用率提高25%,库存周转提升50%。
  据介绍,小镇还引进技术服务型、平台型、专业型企业,以大数据应用为核心进行智能化改造,为传统制造业企业转型升级提供智慧工厂整体解决方案,从而提高劳动生产率。入驻小镇以来,集控科技已帮助美的电器、超威电池、中国南车等国内多个大型工业企业进行智能车间改造。通过整套软件系统研发应用,将企业信息化直达最底层生产设备。
  “小镇不仅建智库、专研发、抓孵化,发挥了专业带动引领作用,还充分发挥企业主体作用,通过提高生产效率、精准匹配供需、加速资源整合等方式,形成智能制造服务商集聚平台。”李敏华说,产业互联网小镇集聚了越来越多的企业,形成一个智慧生态。
  浙江省副省长高兴夫说,浙江作为制造业大省在这场产业裂变中也不断寻求变革,浙江大力发展以互联网为核心的信息经济,全面推进制造业与互联网融合发展,不断完善产业互联网发展生态。