“總體達到了國際先進(jìn)水平！其中在動(dòng)態(tài)構建地質(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?！边@是近日貴州省煤炭學(xué)會(huì )對貴州豫能新田煤礦“煤礦智能化關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)及應用”項目技術(shù)成果鑒定的結論。這是該礦實(shí)施智能化礦山建設，科技創(chuàng )新為企業(yè)插上騰飛翅膀的縮影。

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

(相關(guān)資料圖)

精準發(fā)力，礦工地面采煤不再是夢(mèng)

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實(shí)施方案》，確立了2020年到2023年智能化礦井建設規劃和遠景目標。在智能化采煤工作面建設初期，該礦成立了智能化建設技術(shù)專(zhuān)班，從智能化相關(guān)設備的招標引進(jìn)，地面和井下智能化設備的調試安裝、技術(shù)管理等落實(shí)專(zhuān)人負責。技術(shù)專(zhuān)班人員結合井下實(shí)際情況，解決了一個(gè)又一個(gè)難題，針對性對相關(guān)設備部件進(jìn)行了優(yōu)化和改進(jìn)。

在2019年，新田煤礦智能化升級改造的9個(gè)子系統全部通過(guò)貴州省煤礦設計研究院礦井智能化建設項目專(zhuān)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(shí)現遠程聯(lián)調聯(lián)試一鍵啟動(dòng)，最高月產(chǎn)煤創(chuàng )10萬(wàn)噸的歷史記錄。

據該礦智能化項目負責人于彬介紹，該礦井下的采煤機能夠以預先設定的牽引速度、參數自動(dòng)割煤，形成記憶截割，并可實(shí)時(shí)監測設備運行狀態(tài)，形成了一套“以自動(dòng)跟機為主，人工干預為輔，一鍵啟停、記憶截割、自動(dòng)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(shí)現自動(dòng)跟機移架，只要1個(gè)人巡視檢查就夠了?！痹摰V王顯明回憶，從前，一個(gè)采煤工作面一個(gè)班十幾個(gè)人都忙不過(guò)來(lái)，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，現在可以遠距離操作割煤，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(shí)現減員54人，每年節約工資成本226萬(wàn)元。在減人提效降低員工勞動(dòng)強度的同時(shí)，達到了工作面無(wú)人或少人則安的目的。

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

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(gè)管控平臺，實(shí)現了透明礦山可視化開(kāi)采。今年5月，該礦“煤礦智能化關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)及應用”項目通過(guò)貴州省級鑒定，其中在動(dòng)態(tài)構建地質(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應用研究及示范》項目中期通過(guò)了貴州省科技廳領(lǐng)導及專(zhuān)家組的審查，實(shí)現了地面、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，后臺分析系統的架設。并在煤礦專(zhuān)用5G通信網(wǎng)絡(luò )的基礎上，實(shí)現對井下人員、機器、環(huán)境等監控視頻進(jìn)行智能分析，精準識別各種安全隱患和事故風(fēng)險，實(shí)時(shí)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傳輸的高清視頻監控和AI圖像識別分析系統研究及應用示范”還獲得貴州省科學(xué)技術(shù)廳科技支持項目專(zhuān)項獎補資金150萬(wàn)元，同時(shí)獲得貴州省能源局專(zhuān)項獎補250萬(wàn)元。

該礦礦長(cháng)張高青算了一筆項目技術(shù)應用經(jīng)濟賬，2018至2021年期間，智能化關(guān)鍵技術(shù)應用在該礦實(shí)現各系統安全健康運行，設備運行效率提升約23%，設備故障率降低約17%，減少電耗3200萬(wàn)度，修理費2210萬(wàn)元，增加產(chǎn)量27萬(wàn)噸。為保障礦山安全、高效、低耗、健康和綠色開(kāi)采提供了可持續發(fā)展能力。

據悉，該礦堅持“科技興安、科技興礦”戰略，相繼建成了自動(dòng)化控制中心、智能化工作面控制中心，井下機電硐室實(shí)現了無(wú)人值守，采煤工作面實(shí)現智能化，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(dòng)強度，提升了安全系數，滿(mǎn)滿(mǎn)的科技感，受到職工好評。目前，該礦進(jìn)一步推進(jìn)智能化礦山建設，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。

精準施策，瓦斯治理變害為寶

該礦技術(shù)人員嚴格落實(shí)“先抽后采、以風(fēng)定產(chǎn)、監測監控”瓦斯治理十二字方針，堅持實(shí)施抽、掘、采平衡、“多措并舉、應抽盡抽、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(gè)隱形“殺手”咽喉的同時(shí)，變廢為寶，為安全生產(chǎn)提供了保障。

經(jīng)過(guò)不斷地總結和探索，該礦相繼總結出適合“兩高一低”煤層群開(kāi)采的瓦斯治理方法。在2020年，貴州省將新田煤礦作為首批“三區聯(lián)動(dòng)”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場(chǎng)，貴州省副省長(cháng)陶長(cháng)海一聲令下，貴州首個(gè)“三區聯(lián)動(dòng)”抽采煤層瓦斯示范工程項目正式開(kāi)工，開(kāi)啟了貴州瓦斯治理新模式。

該礦“三區聯(lián)動(dòng)”抽采煤層氣示范項目在煤礦規劃區、準備區、生產(chǎn)區等通過(guò)穿層長(cháng)鉆孔和定向順層鉆孔抽采等實(shí)施多種方式，將生產(chǎn)區煤層瓦斯降到低瓦斯等級，實(shí)現長(cháng)效治理。

據該礦總工程師陳祖國介紹，該礦通過(guò)規劃區地面預抽、準備區聯(lián)合抽采、生產(chǎn)區井上井下抽采相結合，實(shí)現了瓦斯抽采、煤炭生產(chǎn)有序銜接，解決了瓦斯治理與煤炭生產(chǎn)在時(shí)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“三區聯(lián)動(dòng)”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(diǎn)進(jìn)行鉆井，通過(guò)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(lái)的瓦斯通過(guò)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，煤層瓦斯濃度高達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(qián)，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(gè)月大約創(chuàng )效50多萬(wàn)元，全年可創(chuàng )收600多萬(wàn)元?！毙绿锩旱V機修廠(chǎng)廠(chǎng)長(cháng)張鶴松說(shuō)，“‘三區聯(lián)動(dòng)’抽采煤層氣瓦斯不但帶來(lái)可觀(guān)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?！?/p>

為將瓦斯這個(gè)有害氣體變?yōu)榍鍧嵞茉?，?shí)現經(jīng)濟效益和生態(tài)效益的雙贏(yíng)，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，先后安裝國內最先進(jìn)的1000kW發(fā)電機組14臺，瓦斯發(fā)電不但能滿(mǎn)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(xiāo)售。

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

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