“總體達(dá)到了國際先進水平！其中在動態(tài)構(gòu)建地質(zhì)保障和透明地質(zhì)智能信息建模方法方面具有國際領(lǐng)先水平。”這是近日貴州省煤炭學(xué)會對貴州豫能新田煤礦“煤礦智能化關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用”項目技術(shù)成果鑒定的結(jié)論。這是該礦實施智能化礦山建設(shè)，科技創(chuàng)新為企業(yè)插上騰飛翅膀的縮影。

近年來，新田煤礦面對瓦斯治理難、安全威脅大等諸多問題，依托科技創(chuàng)新，扎實推進智能化礦山建設(shè)，破解了一個又一個制約安全生產(chǎn)的難題。

(相關(guān)資料圖)

精準(zhǔn)發(fā)力，礦工地面采煤不再是夢

敢為天下先，勇于吃螃蟹。在2017年10月份，該礦編制了《新田煤礦智能化建設(shè)實施方案》，確立了2020年到2023年智能化礦井建設(shè)規(guī)劃和遠(yuǎn)景目標(biāo)。在智能化采煤工作面建設(shè)初期，該礦成立了智能化建設(shè)技術(shù)專班，從智能化相關(guān)設(shè)備的招標(biāo)引進，地面和井下智能化設(shè)備的調(diào)試安裝、技術(shù)管理等落實專人負(fù)責(zé)。技術(shù)專班人員結(jié)合井下實際情況，解決了一個又一個難題，針對性對相關(guān)設(shè)備部件進行了優(yōu)化和改進。

在2019年，新田煤礦智能化升級改造的9個子系統(tǒng)全部通過貴州省煤礦設(shè)計研究院礦井智能化建設(shè)項目專家組的驗收。2020年該礦首塊智能化工作面1901智能化工作面于4月投入生產(chǎn)，實現(xiàn)遠(yuǎn)程聯(lián)調(diào)聯(lián)試一鍵啟動，最高月產(chǎn)煤創(chuàng)10萬噸的歷史記錄。

據(jù)該礦智能化項目負(fù)責(zé)人于彬介紹，該礦井下的采煤機能夠以預(yù)先設(shè)定的牽引速度、參數(shù)自動割煤，形成記憶截割，并可實時監(jiān)測設(shè)備運行狀態(tài)，形成了一套“以自動跟機為主，人工干預(yù)為輔，一鍵啟停、記憶截割、自動跟機移架”的智能化生產(chǎn)模式。

“智能化工作面建成后，各崗位人員就逐漸減少了，工作面實現(xiàn)自動跟機移架，只要1個人巡視檢查就夠了?！痹摰V王顯明回憶，從前，一個采煤工作面一個班十幾個人都忙不過來，工作面機器一響煤塵飛揚，升井全身都是煤灰，又黑又臟又累，現(xiàn)在可以遠(yuǎn)距離操作割煤，工作條件比以前好多了。

智能化升級改造項目投入使用后，該礦實現(xiàn)減員54人，每年節(jié)約工資成本226萬元。在減人提效降低員工勞動強度的同時，達(dá)到了工作面無人或少人則安的目的。

如今，該礦智能化工作面實現(xiàn)了遠(yuǎn)程控制，員工在地面集控中心，就可以“一鍵啟動”井下采煤機割煤，讓礦工“坐在地面”采煤的夢想成為現(xiàn)實。

精益求精，向“智”發(fā)力步履堅定

目前，新田煤礦智能化礦山一期建成了13個管控平臺，實現(xiàn)了透明礦山可視化開采。今年5月，該礦“煤礦智能化關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用”項目通過貴州省級鑒定，其中在動態(tài)構(gòu)建地質(zhì)保障和透明地質(zhì)智能信息建模方法方面具有國際領(lǐng)先水平。

同月，該礦《煤礦井下5G應(yīng)用研究及示范》項目中期通過了貴州省科技廳領(lǐng)導(dǎo)及專家組的審查，實現(xiàn)了地面、井下主要巷道及機房硐室5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋，智能AI攝像頭的安裝，后臺分析系統(tǒng)的架設(shè)。并在煤礦專用5G通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)對井下人員、機器、環(huán)境等監(jiān)控視頻進行智能分析，精準(zhǔn)識別各種安全隱患和事故風(fēng)險，實時感知煤礦全局安全態(tài)勢，完成告警與異常事件處理流程。

可喜可賀的是該“基于5G傳輸?shù)母咔逡曨l監(jiān)控和AI圖像識別分析系統(tǒng)研究及應(yīng)用示范”還獲得貴州省科學(xué)技術(shù)廳科技支持項目專項獎補資金150萬元，同時獲得貴州省能源局專項獎補250萬元。

該礦礦長張高青算了一筆項目技術(shù)應(yīng)用經(jīng)濟賬，2018至2021年期間，智能化關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用在該礦實現(xiàn)各系統(tǒng)安全健康運行，設(shè)備運行效率提升約23%，設(shè)備故障率降低約17%，減少電耗3200萬度，修理費2210萬元，增加產(chǎn)量27萬噸。為保障礦山安全、高效、低耗、健康和綠色開采提供了可持續(xù)發(fā)展能力。

據(jù)悉，該礦堅持“科技興安、科技興礦”戰(zhàn)略，相繼建成了自動化控制中心、智能化工作面控制中心，井下機電硐室實現(xiàn)了無人值守，采煤工作面實現(xiàn)智能化，主井皮帶巡檢和井下中央變電所巡檢用上了機器人，員工用上信息智能充電柜等，職工在地面就能遠(yuǎn)程操作采煤、巡查安全隱患等，提高了工作效率，減輕了職工勞動強度，提升了安全系數(shù)，滿滿的科技感，受到職工好評。目前，該礦進一步推進智能化礦山建設(shè)，不斷提高安全生產(chǎn)水平，為企業(yè)安全健康高質(zhì)量發(fā)展提供保障。

精準(zhǔn)施策，瓦斯治理變害為寶

該礦技術(shù)人員嚴(yán)格落實“先抽后采、以風(fēng)定產(chǎn)、監(jiān)測監(jiān)控”瓦斯治理十二字方針，堅持實施抽、掘、采平衡、“多措并舉、應(yīng)抽盡抽、先抽后采、以抽促保、以用促抽、煤氣共采”的瓦斯治理之策，在扼住了瓦斯這個隱形“殺手”咽喉的同時，變廢為寶，為安全生產(chǎn)提供了保障。

經(jīng)過不斷地總結(jié)和探索，該礦相繼總結(jié)出適合“兩高一低”煤層群開采的瓦斯治理方法。在2020年，貴州省將新田煤礦作為首批“三區(qū)聯(lián)動”抽采煤層瓦斯示范單位。2020年4月23日，在貴州豫能新田煤礦梨子村沙溝組一號井現(xiàn)場，貴州省副省長陶長海一聲令下，貴州首個“三區(qū)聯(lián)動”抽采煤層瓦斯示范工程項目正式開工，開啟了貴州瓦斯治理新模式。

該礦“三區(qū)聯(lián)動”抽采煤層氣示范項目在煤礦規(guī)劃區(qū)、準(zhǔn)備區(qū)、生產(chǎn)區(qū)等通過穿層長鉆孔和定向順層鉆孔抽采等實施多種方式，將生產(chǎn)區(qū)煤層瓦斯降到低瓦斯等級，實現(xiàn)長效治理。

據(jù)該礦總工程師陳祖國介紹，該礦通過規(guī)劃區(qū)地面預(yù)抽、準(zhǔn)備區(qū)聯(lián)合抽采、生產(chǎn)區(qū)井上井下抽采相結(jié)合，實現(xiàn)了瓦斯抽采、煤炭生產(chǎn)有序銜接，解決了瓦斯治理與煤炭生產(chǎn)在時間、空間上的沖突，有效地把有害氣體變?yōu)榍鍧嵞茉?，為有效治理瓦斯確保安全生產(chǎn)增添了“砝碼”。

該礦“三區(qū)聯(lián)動”抽采煤層氣地面工程由鉆井打孔、水力壓裂、排采（抽瓦斯）三部分組成。施工隊伍在地面選出井下瓦斯集聚點進行鉆井，通過水力壓裂后，安裝管道抽排瓦斯和煤層氣，做到瓦斯治理地面抽排。

目前，該礦把1號井、2號井抽采出來的瓦斯通過管道運送到瓦斯發(fā)電站發(fā)電。1號井產(chǎn)氣每天在2000至3000立方，2號井每天產(chǎn)氣5000立方左右，煤層瓦斯?jié)舛雀哌_(dá)98%。

“1立方瓦斯可以發(fā)電2.5度，1度電電費加上政府獎補資金大約1元錢，1號井和2號井每天產(chǎn)氣在7000立方以上，瓦斯發(fā)電一個月大約創(chuàng)效50多萬元，全年可創(chuàng)收600多萬元?！毙绿锩旱V機修廠廠長張鶴松說，“‘三區(qū)聯(lián)動’抽采煤層氣瓦斯不但帶來可觀的經(jīng)濟效益，最關(guān)鍵的是抽走了井下瓦斯，為井下安全生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)?！?/p>

為將瓦斯這個有害氣體變?yōu)榍鍧嵞茉?，實現(xiàn)經(jīng)濟效益和生態(tài)效益的雙贏，在2018年，新田煤礦與清華大學(xué)合作的瓦斯余熱再發(fā)電項目正式落地，先后安裝國內(nèi)最先進的1000kW發(fā)電機組14臺，瓦斯發(fā)電不但能滿足自身用電需求，富余部分與南方電網(wǎng)簽訂協(xié)議并網(wǎng)銷售。

該礦通過把井下的瓦斯抽采出來發(fā)電，不但有效降低了瓦斯的危害，還產(chǎn)生了可觀的經(jīng)濟效益。近年來，該礦在有效治理瓦斯確保安全生產(chǎn)的同時，瓦斯發(fā)電利用變廢為寶為新田煤礦帶來超億元的收益。

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