千里横黛色,数峰出云间。山西开埠古远,人谓之表里山河。太行绵延不绝,吕梁据守把关,大同被誉为“北方锁钥”。

作为国家首批历史文化名城,大同是华北地区重要中心城市,是国家重能源基地。经过多年的深耕细作、厚积薄发,塔山煤矿已成为国家重能源基地中的重要一员。

回首过往,这里曾经描绘了矿山经济发展的壮美画卷;展望未来,可以预见这里亦将谱写出智慧塔山建设的恢宏篇章。

数智赋能,履践致远,探求高质量进阶之路

晋能控股煤业塔山煤矿(同煤大唐塔山煤矿)核定生产能力为2500万吨/年。塔山煤矿围绕国家创建少人无人智能化矿井的总体要求,勇立时代潮头,大力推进煤矿智能化建设,定位创建“智慧塔山”的示范模式,为山西转型发展提供硬支撑。励精图治,勇于革新,以技术工程为内核,以生态文明为基础,塔山煤矿紧扣时代脉搏,走出一条绿色可持续发展的生产经营之道。

塔山煤矿的智能化建设围绕“数字化—自动化—智能化”的进阶思路展开。

——打造矿井数字化

将矿井生产、技术、安全、管理等信息和数据集成于统一的平台,彻底解决“信息孤岛”问题。数据中心减轻运维量。智能调度指挥中心实现井下无盲点监控视频、现场无人化运行,为煤矿安全管理插上数字化的翅膀。

——实现矿井自动化

对“采、掘、机、运、通”等主要生产环节、井下环境安全、人员位置、设备运行情况等安全生产实时数据进行融合,实现生产流程的远程协同和自动控制。

——完成矿井智能化

实现生产全流程由机械化矿井单环节、单因素、孤立的安全生产监控和人工操作向智能化矿井多环节、多因素联合智能分析预警和远程操控转变。

塔山煤矿智能化建设总体设计路线是在对27个专业子系统智能化建设与改造的基础上,通过矿山云图智能决策大数据平台汇聚专业子系统数据,集成已有安全生产全流程涉及的各个专业子系统自下而上的分总模式来实现的。

其中,“智慧塔山”公式以(1+2+3)×(X+M+T)构建——1个矿山云图智能决策平台,2个中心(数据中心、智能调度指挥中心)和3个网络基础;“X”表示各专业系统,“M”表示工作面,“T”则指向技术。煤矿智能化建设的核心正是各类技术的应用与创新,是系统交互、协同应用、智能管控的新模式。

置身于偌大的园区中,可以看到智能化综采工作面、智能化掘进工作面、无人值守场所……智能化建设的景致尽收眼底。

一项项举措、一组组数字、一道道风景,塔山煤矿瞄准建设“安全、高效、绿色、智能”矿山的目标,构建全面感知、5G传输、自主决策、协同控制的智能开采新模式,实现经济效益和环境效益的协同发展,开启智能发展的新时代。塔山煤矿牢牢把握智能化建设和绿色发展两大主题,全面推进战略需求牵引,健全完善各项措施,重点强化平衡概念,每一项举措无不在向世人展示塔山煤矿推动高质量发展的信心和决心。

体系释能,奋楫笃行,塑造大系统生态之基

塔山煤矿着眼系统规划、体系建设,一手抓绿色、一手抓智能,坚持讲政治、惠民生、促发展,以其求实探路的勇气、义无反顾的举措、严格对标的作风,争做行业绿色发展的排头兵。

塔山煤矿自主研发综采设备防碰撞预警、国产采煤机惯性导航、四柱放顶煤支架电液控等技术,建成30个智能化煤矿系统项目、7个智能化综采工作面、1个智能化掘进工作面,年产量突破1500万吨、顶煤回收率达90%、混矸率低于10%,实现特厚煤层安全、高效、智能开采。2020年成为山西省智能化示范矿井,入选国家首批智能化示范煤矿;2021年顺利通过山西省能源局组织的智能化煤矿验收,智能化建设亮点纷呈,熠熠生辉。

——信息基础设施。率先使用多模基站,实现4G、5G、NB—IoT无线网络全域覆盖。

——地质保障系统。构建智能化数据底座,自动生成采掘工程平面图。

——精准掘进系统。实时远端采集工作面视频及掘进机工作状态,完成断面自动精确成型。

——综采技术系统。国家“十三五”重点项目“千万吨级特厚煤层智能化综放开采关键技术及示范”已通过中期验收。

——主煤流运输系统。实现主煤流运输系统载荷量的准确超前预知和精准检修。

——辅助运输系统。率先推行“网约车”智能化辅助运输,实现井下无轨胶轮车运行管理数字化。

——监测预警系统。主通风、制氮、清洁能源供热等系统实现无人值守远程集控、智能预警;矿井通风监测实现大数据建模、可视化仿真、在线评估与事前预警。

——智慧园区系统。建立矿区动态三维电子地图,无人机预定路线巡查,园区管理智能化。

八大系统的研发与应用,是塔山人建设新体系的探索,也是培育新动能的尝试,更是谋求新发展的开始!筚路蓝缕之间的珍贵经验就是坚持“顶层设计、标准先行、单系统突破、总平台集成”的原则,构建全面感知网络,建设高速数据传输通道,形成大数据应用中心,最终构建“智能+绿色”矿山新体系。同时,联合国内一流高校、科研院所等,制定合理的总体实施方案,及时调整项目攻关方向与研究内容,实现煤炭资源的智能化安全高效绿色开发与清洁高效利用,一跃成为行业“智能+绿色”新体系的代表,为煤炭工业高质量发展树立典范。

擘画聚能,赓续振兴,争创新矿山领头之雁

绿色环保、科技感十足的智能化园区环境,总让初见的人们惊叹这里居然是煤矿所在地。

面对新时代,推动新发展。塔山煤矿智能化矿山建设采用“稳步推进、点面结合、分步实施”的战略方针,搭建煤矿智能化建设框架,建设或完善智能化子系统;规范煤矿智能化建设方向,建立塔山示范模式;全面深化煤矿智能化建设,引领行业标准。

——特厚煤层智能化综放工作面装备技术的推广应用。以国家“十三五”重点研发计划项目建设为契机,持续加强与高等院校、科研院所及国内外先进的矿山装备研发和制造厂商合作,形成智能化综放开采成套技术体系,为我国特厚煤层的安全、高效开采提供可靠的技术标准支撑。

——智能化快速掘进技术研究。规划探索应用能够智能控制的全断面快速掘进成套装备,优化改进定位导航、纠偏、多参数感知、故障预判、远程干预等功能,实现自适应截割及可视化。未来将试点研究对掘进机的电气系统、液压系统运行状态数据进行采集,并通过中央处理单元对数据进行编码、传输、存储、报警、统计、分析等,实现对掘进机运行状态的在线监测。

——与科研院所合作研究。按照2019年国家煤矿安监局制定公布的《煤矿机器人重点研发目录》内容,重点在煤矸石智能分拣机器人、井下应急救援机器人等技术的产学研用方面推进合作研究开发;建设人工智能创新实验室,规划在工业机器人应用、工业物联网、智慧能耗管理、机器视觉分析、井下智慧交通等方面深入开展研究。

——建设VR与AR虚拟现实培训基地。探索VR与AR虚拟现实技术与已有技术整合,解决培训学习、数据可视化分析、矿山虚拟设计、煤机装备制造的虚拟设计等问题。

——智能穿戴技术研究。实现对作业区域瓦斯浓度、温度、湿度的在线监测和智能预警,作业人员摔倒或躺下姿态监测及心率监测;还可使用无线语音通话通信功能,及时与地面控制中心沟通,提高矿井单兵作战能力。

“绿色+智能”已深深植入塔山煤矿发展血脉。砥砺笃信、志远践深,塔山煤矿体系化、智能化、绿色化建设成果丰硕,释放出更多能量、更强活力。

崭新时代造就辉煌事业,先进理念支撑智能发展。放眼未来,塔山煤矿将继续按照科技赋能、创新增效战略思路,坚持绿色发展,矢志科技创新,为实现经济效益和环境效益的协同发展,初心如磐,梦想继续,奋斗不息。