立秋已過，暑熱未消。頂著炎炎烈日，在國能準(zhǔn)能集團(tuán)黑岱溝、哈爾烏素2個露天煤礦生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)，800多臺套設(shè)備、1000多名工人忙碌不停，保障著每天17萬噸商品煤的穩(wěn)定供應(yīng)。

黑岱溝、哈爾烏素2個露天煤礦作業(yè)現(xiàn)場

　　作為我國煤炭能源保供的絕對主力，準(zhǔn)能集團(tuán)2個3000萬噸級露天煤礦的高效運(yùn)行，依托的是全產(chǎn)業(yè)鏈一體化數(shù)據(jù)聯(lián)動分析管理。

　　“露天煤礦生產(chǎn)組織涉及穿爆、采掘、運(yùn)輸、排棄、供電、洗選、裝車一套完整生產(chǎn)鏈的協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)，哪一個環(huán)節(jié)出問題，都牽一發(fā)而動全身。”準(zhǔn)能集團(tuán)生產(chǎn)指揮中心主任田曉軼介紹，“我們現(xiàn)在使用的一體化智能聯(lián)動大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，每天采集、共享數(shù)據(jù)1億多條，包括生產(chǎn)數(shù)據(jù)、經(jīng)營指標(biāo)、設(shè)備狀態(tài)、安全狀態(tài)等，通過對數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，實(shí)現(xiàn)上千臺套生產(chǎn)設(shè)備的高效運(yùn)轉(zhuǎn)，快速制定最科學(xué)合理的生產(chǎn)方案。”

　　“數(shù)智助手”讓礦山開采更高效

　　準(zhǔn)能集團(tuán)“數(shù)字礦山”項(xiàng)目于2019年建成投用，整合60多個信息系統(tǒng)，形成集中統(tǒng)一的數(shù)據(jù)中心，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)、安全、經(jīng)營、機(jī)電、技術(shù)等管理領(lǐng)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(shù)字礦山”項(xiàng)目牽頭單位——準(zhǔn)能集團(tuán)信息中心負(fù)責(zé)人全程參與。從2016年立項(xiàng)開始，經(jīng)過上千個日夜的調(diào)研，他們與研發(fā)團(tuán)隊(duì)和使用單位一起，整合國家能源集團(tuán)和準(zhǔn)能集團(tuán)數(shù)據(jù)，構(gòu)建平臺、編制標(biāo)準(zhǔn)，讓60多個信息系統(tǒng)的2358張表，靈活應(yīng)對于不同數(shù)據(jù)庫、不同頻率、不同數(shù)據(jù)量級的各種數(shù)據(jù)需求。

　　準(zhǔn)能集團(tuán)高效的生產(chǎn)組織建立在數(shù)據(jù)綜合分析應(yīng)用的基礎(chǔ)上。“產(chǎn)運(yùn)銷”一體化運(yùn)營決策支持系統(tǒng)，提供市場行情、生產(chǎn)數(shù)據(jù)、經(jīng)營分析、利潤測算4個功能模塊。企業(yè)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(dá)任務(wù)。

　　走進(jìn)黑岱溝露天煤礦生產(chǎn)技術(shù)部辦公室，采礦技術(shù)員劉喜順正在用三維軟件設(shè)計采礦方案。他介紹，通過激光掃描儀和航測無人機(jī)采集采場、排土場地形數(shù)據(jù)，先生成地表模型，再導(dǎo)入地質(zhì)鉆孔數(shù)據(jù)，就能建立數(shù)字礦山模型，效率比傳統(tǒng)測量方式提高了70%以上，為采場及排土場設(shè)計、生產(chǎn)計劃排定提供了更直觀、精準(zhǔn)的參考。

黑岱溝露天煤礦1075平盤剝離作業(yè)場景

　　數(shù)字礦山模型的應(yīng)用，衍生出更多便捷高效的生產(chǎn)支撐系統(tǒng)。數(shù)字礦山模型與爆破設(shè)計軟件、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)相結(jié)合，衍生出露天煤礦智能爆破管理系統(tǒng)。爆破設(shè)計軟件根據(jù)采區(qū)地質(zhì)數(shù)據(jù)設(shè)計爆破方案，鉆機(jī)根據(jù)北斗導(dǎo)航定位精準(zhǔn)布孔，智能機(jī)器人通過感應(yīng)探頭完成孔深、水深等數(shù)據(jù)測量，炸藥車根據(jù)炮孔數(shù)據(jù)智能裝填炸藥，1000多噸炸藥根據(jù)設(shè)定時間參數(shù)漸次引爆，采區(qū)35%、近170萬立方米的巖石就精準(zhǔn)排棄到下方采空區(qū)。“如果用電鏟加卡車的常規(guī)工藝剝離這些巖石，至少得2個月。”黑岱溝露天煤礦爆破技術(shù)主管陳需說。

　　準(zhǔn)能集團(tuán)基于統(tǒng)一的數(shù)據(jù)中心，將采礦設(shè)計、原煤生產(chǎn)、洗選裝車以及應(yīng)急指揮等業(yè)務(wù)整合，實(shí)現(xiàn)了一體化數(shù)據(jù)管理。在哈爾烏素露天煤礦生產(chǎn)調(diào)度室，20多平方米的調(diào)度顯示屏上，當(dāng)日煤炭產(chǎn)量、電鏟卡車運(yùn)行狀態(tài)、設(shè)備檢修等11項(xiàng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)實(shí)時顯示，為高效協(xié)同生產(chǎn)提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支撐。

　　數(shù)據(jù)分析讓煤礦安全更可靠

　　露天煤礦開采是一個環(huán)形向下開采過程，上下相鄰2個作業(yè)平面之間會形成坡面，即邊坡。邊坡穩(wěn)定才能保證開采安全。

　　準(zhǔn)能集團(tuán)露天煤礦的邊坡最高達(dá)75米。為了消除高臺階片幫、滑坡造成的地質(zhì)災(zāi)害，準(zhǔn)能集團(tuán)在國內(nèi)首次提出并應(yīng)用邊坡監(jiān)測雷達(dá)，建立實(shí)時監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)，部署5臺雷達(dá)、162套邊坡監(jiān)測系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)24小時全天候監(jiān)測預(yù)警。

　　“邊坡監(jiān)測雷達(dá)能實(shí)時獲取高臺階邊坡變形、沉降數(shù)據(jù)，迅速識別潛在危險區(qū)域，準(zhǔn)確預(yù)測片幫、滑坡發(fā)生時間和范圍，提前2小時至48小時發(fā)出預(yù)警，有效保證人員和設(shè)備第一時間撤離。”黑岱溝露天煤礦邊坡技術(shù)主管董佳偉說。

　　邊坡監(jiān)測雷達(dá)在準(zhǔn)能集團(tuán)應(yīng)用以來，成功預(yù)測、預(yù)報280余次片幫，規(guī)模最大的一次片幫面積達(dá)3萬平方米，預(yù)警精準(zhǔn)率達(dá)100%。

　　礦用卡車交通安全是露天煤礦安全管理的一大難點(diǎn)。礦區(qū)路況復(fù)雜、卡車司機(jī)視野盲區(qū)大、車輛存在交叉作業(yè)，都是卡車運(yùn)輸?shù)闹卮蟀踩�隱患。為此，準(zhǔn)能集團(tuán)研發(fā)了卡車“四位一體”安全保障系統(tǒng)。該系統(tǒng)集車載GPS防撞預(yù)警、車輛超速管理、駕駛員疲勞警示和行為監(jiān)控、毫米波雷達(dá)自動剎車等功能于一體，能夠及時預(yù)警潛在安全風(fēng)險，自動采取相應(yīng)措施。

　　“防撞系統(tǒng)利用毫米波雷達(dá)探測技術(shù)，實(shí)時監(jiān)測兩車距離。經(jīng)過雷達(dá)控制器的綜合判斷算法，當(dāng)距離小于正常值時，系統(tǒng)會發(fā)出安全提醒；當(dāng)小于安全距離時，系統(tǒng)自動剎車，避免車輛追尾或者碰撞。”哈爾烏素露天煤礦安監(jiān)站站長高富強(qiáng)介紹。

　　2020以來，準(zhǔn)能集團(tuán)聚焦“減人、增安、提效”目標(biāo)，大力推進(jìn)5G+礦用卡車無人駕駛項(xiàng)目，為礦用卡車裝上激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)以及4D光場感應(yīng)系統(tǒng)，并搭建5G網(wǎng)絡(luò)、V2V物聯(lián)通信等基礎(chǔ)設(shè)施，應(yīng)用一體化線控技術(shù)，實(shí)現(xiàn)多編組無人化裝車、運(yùn)輸、繞障、卸載等全過程的安全作業(yè)。同時，上線設(shè)備系統(tǒng)自檢、故障診斷、健康狀態(tài)評估、歷史數(shù)據(jù)查詢等功能，不斷提升無人駕駛卡車安全性能。

　　目前，準(zhǔn)能集團(tuán)已實(shí)現(xiàn)36臺300噸級無人駕駛礦用卡車多編組“裝、運(yùn)、卸”無安全員常態(tài)化運(yùn)行，同等條件下與有人駕駛效率持平，實(shí)現(xiàn)“安全零事故、作業(yè)無等待、運(yùn)輸?shù)团欧拧⒅悄苌偃藛T”。

　　數(shù)據(jù)聯(lián)動讓經(jīng)營管理更智慧

　　通過數(shù)字礦山建設(shè)，準(zhǔn)能集團(tuán)打通從源頭到終端的各個環(huán)節(jié)，建立礦山感知、分析、預(yù)測、決策與控制的完整智能系統(tǒng)。依托“生產(chǎn)聯(lián)動大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)”等數(shù)字化平臺，準(zhǔn)能集團(tuán)財務(wù)、成本、物資供應(yīng)、煤炭運(yùn)銷等各類信息資源得到系統(tǒng)整合。

　　基于經(jīng)營數(shù)據(jù)的分析應(yīng)用，準(zhǔn)能集團(tuán)開發(fā)了數(shù)字財務(wù)與經(jīng)營管控系統(tǒng)，包含生產(chǎn)消耗定額、預(yù)算分解執(zhí)行管控、成本分析展示、班組成本核算4個功能模塊，構(gòu)建起包括300余類主要生產(chǎn)設(shè)備和4.5萬種物料數(shù)據(jù)，橫向覆蓋各單位、縱向核算到單機(jī)個人的全程全域的管理架構(gòu)。

　　通過礦山調(diào)度、燃油監(jiān)控、供配電監(jiān)控、炸藥混裝車監(jiān)控等系統(tǒng)獲得的來自生產(chǎn)現(xiàn)場的實(shí)時數(shù)據(jù)，與來自地測及采礦設(shè)計、調(diào)度作業(yè)、生產(chǎn)監(jiān)控等系統(tǒng)的管理數(shù)據(jù)，統(tǒng)一進(jìn)入數(shù)據(jù)中心進(jìn)行集中管理，再運(yùn)用大數(shù)據(jù)分析，支持企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營任務(wù)目標(biāo)和企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)全面實(shí)現(xiàn)。

　　據(jù)測算，準(zhǔn)能集團(tuán)“數(shù)字礦山”項(xiàng)目實(shí)施以來，年可降低直接成本9982.26萬元；主采設(shè)備可動率提升4.54%，實(shí)動率提升2.29%。

　　“下一步，我們要繼續(xù)推進(jìn)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，形成露天煤礦數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化體系，結(jié)合業(yè)務(wù)需要開發(fā)大數(shù)據(jù)分析模型，提升數(shù)據(jù)收集分析能力，為更加精確高效的決策提供支撐，助力企業(yè)做優(yōu)做大做強(qiáng)。”準(zhǔn)能集團(tuán)副總經(jīng)理?xiàng)顒倮�表示�?/p>