立秋已過,暑熱未消。頂著炎炎烈日,在國能準能集團黑岱溝、哈爾烏素2個露天煤礦生產區域內,800多臺套設備、1000多名工人忙碌不停,保障著每天17萬噸商品煤的穩定供應。
黑岱溝、哈爾烏素2個露天煤礦作業現場
作為我國煤炭能源保供的絕對主力,準能集團2個3000萬噸級露天煤礦的高效運行,依托的是全產業鏈一體化數據聯動分析管理。
“露天煤礦生產組織涉及穿爆、采掘、運輸、排棄、供電、洗選、裝車一套完整生產鏈的協調運轉,哪一個環節出問題,都牽一發而動全身!睖誓芗瘓F生產指揮中心主任田曉軼介紹,“我們現在使用的一體化智能聯動大數據分析系統,每天采集、共享數據1億多條,包括生產數據、經營指標、設備狀態、安全狀態等,通過對數據進行綜合分析,實現上千臺套生產設備的高效運轉,快速制定最科學合理的生產方案!
“數智助手”讓礦山開采更高效
準能集團“數字礦山”項目于2019年建成投用,整合60多個信息系統,形成集中統一的數據中心,實現生產、安全、經營、機電、技術等管理領域全覆蓋,讓千頭萬緒的礦山管理“一圖懂”“一把抓”。
戚振明作為“數字礦山”項目牽頭單位——準能集團信息中心負責人全程參與。從2016年立項開始,經過上千個日夜的調研,他們與研發團隊和使用單位一起,整合國家能源集團和準能集團數據,構建平臺、編制標準,讓60多個信息系統的2358張表,靈活應對于不同數據庫、不同頻率、不同數據量級的各種數據需求。
準能集團高效的生產組織建立在數據綜合分析應用的基礎上。“產運銷”一體化運營決策支持系統,提供市場行情、生產數據、經營分析、利潤測算4個功能模塊。企業管理者通過查詢市場行情,按照效益最大化原則,制定方案、下達任務。
走進黑岱溝露天煤礦生產技術部辦公室,采礦技術員劉喜順正在用三維軟件設計采礦方案。他介紹,通過激光掃描儀和航測無人機采集采場、排土場地形數據,先生成地表模型,再導入地質鉆孔數據,就能建立數字礦山模型,效率比傳統測量方式提高了70%以上,為采場及排土場設計、生產計劃排定提供了更直觀、精準的參考。
黑岱溝露天煤礦1075平盤剝離作業場景
數字礦山模型的應用,衍生出更多便捷高效的生產支撐系統。數字礦山模型與爆破設計軟件、北斗衛星導航系統相結合,衍生出露天煤礦智能爆破管理系統。爆破設計軟件根據采區地質數據設計爆破方案,鉆機根據北斗導航定位精準布孔,智能機器人通過感應探頭完成孔深、水深等數據測量,炸藥車根據炮孔數據智能裝填炸藥,1000多噸炸藥根據設定時間參數漸次引爆,采區35%、近170萬立方米的巖石就精準排棄到下方采空區!叭绻秒婄P加卡車的常規工藝剝離這些巖石,至少得2個月!焙卺窚下短烀旱V爆破技術主管陳需說。
準能集團基于統一的數據中心,將采礦設計、原煤生產、洗選裝車以及應急指揮等業務整合,實現了一體化數據管理。在哈爾烏素露天煤礦生產調度室,20多平方米的調度顯示屏上,當日煤炭產量、電鏟卡車運行狀態、設備檢修等11項生產數據實時顯示,為高效協同生產提供準確的數據支撐。
數據分析讓煤礦安全更可靠
露天煤礦開采是一個環形向下開采過程,上下相鄰2個作業平面之間會形成坡面,即邊坡。邊坡穩定才能保證開采安全。
準能集團露天煤礦的邊坡最高達75米。為了消除高臺階片幫、滑坡造成的地質災害,準能集團在國內首次提出并應用邊坡監測雷達,建立實時監控預警系統,部署5臺雷達、162套邊坡監測系統,實現24小時全天候監測預警。
“邊坡監測雷達能實時獲取高臺階邊坡變形、沉降數據,迅速識別潛在危險區域,準確預測片幫、滑坡發生時間和范圍,提前2小時至48小時發出預警,有效保證人員和設備第一時間撤離!焙卺窚下短烀旱V邊坡技術主管董佳偉說。
邊坡監測雷達在準能集團應用以來,成功預測、預報280余次片幫,規模最大的一次片幫面積達3萬平方米,預警精準率達100%。
礦用卡車交通安全是露天煤礦安全管理的一大難點。礦區路況復雜、卡車司機視野盲區大、車輛存在交叉作業,都是卡車運輸的重大安全隱患。為此,準能集團研發了卡車“四位一體”安全保障系統。該系統集車載GPS防撞預警、車輛超速管理、駕駛員疲勞警示和行為監控、毫米波雷達自動剎車等功能于一體,能夠及時預警潛在安全風險,自動采取相應措施。
“防撞系統利用毫米波雷達探測技術,實時監測兩車距離。經過雷達控制器的綜合判斷算法,當距離小于正常值時,系統會發出安全提醒;當小于安全距離時,系統自動剎車,避免車輛追尾或者碰撞!惫枮跛芈短烀旱V安監站站長高富強介紹。
2020以來,準能集團聚焦“減人、增安、提效”目標,大力推進5G+礦用卡車無人駕駛項目,為礦用卡車裝上激光雷達、毫米波雷達以及4D光場感應系統,并搭建5G網絡、V2V物聯通信等基礎設施,應用一體化線控技術,實現多編組無人化裝車、運輸、繞障、卸載等全過程的安全作業。同時,上線設備系統自檢、故障診斷、健康狀態評估、歷史數據查詢等功能,不斷提升無人駕駛卡車安全性能。
目前,準能集團已實現36臺300噸級無人駕駛礦用卡車多編組“裝、運、卸”無安全員常態化運行,同等條件下與有人駕駛效率持平,實現“安全零事故、作業無等待、運輸低排放、智能少人員”。
數據聯動讓經營管理更智慧
通過數字礦山建設,準能集團打通從源頭到終端的各個環節,建立礦山感知、分析、預測、決策與控制的完整智能系統。依托“生產聯動大數據分析系統”等數字化平臺,準能集團財務、成本、物資供應、煤炭運銷等各類信息資源得到系統整合。
基于經營數據的分析應用,準能集團開發了數字財務與經營管控系統,包含生產消耗定額、預算分解執行管控、成本分析展示、班組成本核算4個功能模塊,構建起包括300余類主要生產設備和4.5萬種物料數據,橫向覆蓋各單位、縱向核算到單機個人的全程全域的管理架構。
通過礦山調度、燃油監控、供配電監控、炸藥混裝車監控等系統獲得的來自生產現場的實時數據,與來自地測及采礦設計、調度作業、生產監控等系統的管理數據,統一進入數據中心進行集中管理,再運用大數據分析,支持企業生產經營任務目標和企業發展戰略目標全面實現。
據測算,準能集團“數字礦山”項目實施以來,年可降低直接成本9982.26萬元;主采設備可動率提升4.54%,實動率提升2.29%。
“下一步,我們要繼續推進數據標準化建設,形成露天煤礦數據標準化體系,結合業務需要開發大數據分析模型,提升數據收集分析能力,為更加精確高效的決策提供支撐,助力企業做優做大做強!睖誓芗瘓F副總經理楊勝利表示。
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