陕煤集团红柳林公司：从智能采煤到智能煤矿的“跃进”

从智能采煤到智能煤矿的“跃进”

——陕煤集团陕北矿业红柳林公司智能化建设之路

11月25日，我国首批71个智能化示范煤矿建设名单公布，陕煤集团陕北矿业红柳林公司位列其中。

“这既是一种认可，更是一种挑战。尽管我们取得了一些成绩，但是我们将站在新的起点上，科学谋划智能化矿井建设，在空白领域进行攻关，在关键技术上寻求突破，扛起国有企业的担当，做煤炭工业革命的先行军和领跑者。”红柳林公司党委书记、董事长张宏说。

井下智能化综采工作面现场

建成9个智能化综采工作面

2011年，红柳林公司与天地科技股份有限公司合作，率先在15205综采工作面开展“煤炭综采成套装备智能系统”项目研究，拉开了该公司建设大采高智能化综采工作面的序幕。

2012年，红柳林公司完成了综采成套装备智能系统，初步实现远程控制自动化割煤，建成了全国第一个7米大采高智能化综采工作面。该套大采高综采成套装备智能系统获得工业和信息化部专项资金支持1.1亿元，荣获中国煤炭工业协会科技成果一等奖，获得发明专利5项、实用新型专利10项，形成2项国家标准和2项行业标准。

截至目前，红柳林公司建成9个智能化综采工作面，单面日产高达3.5万吨。单个工作面单班生产人数由14人降至5人，降低了员工劳动强度，改善了作业环境，提高了工作效率，保障了安全生产。

在智能化综采工作面建设过程中，红柳林公司先后取得27项技术成果。该公司矿井工作面平均推采速度达到8米/分钟，3个智能化综采工作面自动化生产率平均达90.79%，回采工效提高80%。

红柳林公司首创了采煤机记忆割煤、液压支架自动跟机以及人机交互界面友好的顺槽可视化远程遥控技术，研制了采煤机与液压支架安全防碰撞装置，独创了将角度、行程、压力、激光测距仪等多种传感器应用于工作面围岩检测，实现了采煤机、液压支架、刮板输送机三机自适应、自保护、联合协同作业，发明了以工业以太环网为平台具有分析处理功能的环境及装备智能感知系统等技术，实现了“少人则安，减人提效”的目标，采煤工人在地面集控室一键启停就能实现采煤作业。

通过技术攻关，该公司将工作面移变智能控制功能加入智能化工作面供电状态监视模块，具备了对顺槽供电系统的监视及远程控制功能，降低了作业人员劳动强度，同时提升了设备安全管控水平。

红柳林公司实现了马蹄尔司机、控制台司机、泵站工“三岗合一”，减少了2名岗位工。同时，该公司实现了智能化减人，生产班富余人员可机动调岗，采用“三班两运转”的劳动组织模式和更加人性化的轮休模式。

红柳林公司行政办公楼

实现产供销智能协同

2020年，红柳林公司新一届领导班子在前期智能化采煤的基础上，提出了智能协同生产的思路。由此，红柳林公司的智能化建设迈入了新阶段。

“智能协同研究中心要按照‘人无我有、人有我优’的工作思路，做好‘智能协同、智慧管理’的智能化矿井建设，实现‘产供销智能协同’建设目标，不断提升装备和人员的工作效能。”红柳林公司党委副书记、总经理常波峰说。

通过完善大采高智能化综采控制程序，红柳林公司实现了采煤机根据运输机实时运行负荷情况的智能协同生产，以及采煤机的精准定位，解决了在大采高智能化工作面煤机运行过程中，采煤机速度与护帮动作不匹配时，逐架收护帮速度慢、成组一次性收护帮煤墙片帮的安全隐患问题，减少了运输机断链事故的发生，增强了系统的可靠性。

“转载机准备启动，破碎机准备启动，刮板输送机准备启动。”在红柳林公司的地面“太空舱”控制室，2名西装革履的工作人员在监视大屏前按下“一键启动”按钮，井下的“乌金”便顺着运输胶带源源不断被输送上来。

目前，红柳林公司3个综采工作面全部实现了常态化、全作业循环的智能化采煤，工作面所有设备实现了智能化控制、胶带运输机远程控制、地面一键启停。在综采工作面建立统一的通信协议平台，实现了设备数据高速上传和控制信号实时下达，控制延时不超过200毫秒。

“技术的成熟确保了智能化综采工作面的全面推广，实现了从3米至6.3米不同采高、不同设备型号、不同生产条件下的综采工作面常态化智能化生产，满足了全矿井综采工作面智能化生产的需求。”红柳林公司生产副总经理郭奋超说。

智能装车只需要20秒钟

2019年9月11日，红柳林公司智能化装车系统正式投入运营，具备了预约排队、叫号放行、无人司磅、远程装车的功能。一部手机、一个 APP、一套系统让矿方、客户、运输公司、司机四方智能联动起来，煤炭销售工作更加高效便捷。

红柳林公司煤炭日销售量大，多的时候每天有车辆将近1500辆。过去，销售人员派发排队卡，司机师傅换票结束后就驾驶大货车进入隔离带，经常会发生堵车的情况，销售人员还要负责疏导交通。现在，司机师傅只需在手机终端APP上操作，提交装车信息，即可完成车辆预约排队。工作人员通过终端电脑自动放行，司机收到信息后直接进入厂区装煤。

“过去不仅满身煤灰，还要扯着嗓子和司机交流。一天下来，嗓子都哑了。如今，我们从装车现场狭小的操作间搬到了干净整洁的集控室，只需要轻点鼠标，开启漏煤斗，就能实现精准装车。”该公司装车工韩伟哲说。

对于拉运司机而言，以前是矿方员工手动操作放煤，一不留神就会导致放煤超出吨位，拉运司机需要返回煤场手动卸煤，费时又费力。现在，远程电脑精准控制放煤量，方便快捷。

过去，销售结算是一件庞大的工程，多人同时核算客户拉运量、竞拍量与竞拍价格，既费时又费力。现在，结算人员通过智能运销系统导入客户成交信息，确定结算规则，一键生成结算数据，总用时不超过10分钟。

据介绍，在红柳林公司智能化装车系统投入运营后，现在装一辆车只需要20秒钟，极大提高了销售作业效率。2020年6月5日，地销混煤单日销量25253.14吨，打破了地销混煤单日最高销售纪录；2020年10月5日，洗中块单日销量21163.86吨，打破了洗中块单日销量纪录。

洗选系统实现“七化”

红柳林公司投入2000余万元对洗选系统进行改造升级，实现了管理智能化、生产可视化、控制远程化、信息共享化、作业无人化、安全标准化、效益最大化。

过去，红柳林公司选煤厂正常运转需要359人，现在只需要190人即可以满足选煤厂的日常运行。运营成本大幅降低，人工费用由2.74元/吨降至1.45元/吨，每年可节约费用2190万元。

红柳林公司选煤厂通过智能视频分析系统、机电设备状态在线监测系统、智能巡检机器人、远程分合闸系统等，实现了对选煤厂所有重要岗位的视频监控全覆盖，以及重要设备的温度、振动状态实时监测和分析等。同时，配备了专用的手持终端，可在专网覆盖范围内实现视频通话。

在洗选配煤方面，红柳林公司在重介密度闭环控制、自动配煤、浓缩自动加药等重点环节实现了自动控制，保证了洗选效果和煤质稳定以及循环水质量。

在内部精细化管理方面，该公司开发了生产调度管理系统、煤质管理系统、设备管理系统、运销管理系统等，实现了选煤厂各业务数据的实时更新和在线共享。

同时，该公司建立了数据分析系统，通过数据分析实现各环节不断优化，提高了选煤厂的洗选效率，合理控制选煤厂运行期间的各项能耗。

如今，在红柳林公司选煤厂岗位工只需轻点鼠标，巡检机器人沿着预定轨道向前行进，集控室的屏幕上便传来作业现场的实时图像。通过加装智能视频分析系统、设备在线状态监测系统、自动配煤系统等11个智能化洗选系统，选煤厂实现了现场无人化生产、生产数据实时查询、大数据分析，以及“专岗专技专人”向“无人值守、机器巡检”的转变。

下一步，红柳林公司将加快推进煤炭生产方式变革，创建“智能协同”标杆矿井，把人工智能、物联网、云计算、大数据、机器人、智能装备等与煤矿建设深度融合，形成智能感知、智能决策、自动执行的煤矿智能化体系。（焦亮）