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国家能源集团宁夏煤业公司:从井下到云端

来源:中国能源新闻网 时间:2025-07-07 17:11

程玉杰

  在智能一体化管控台前,国家能源集团宁夏煤业红柳矿矿长张志指着屏幕上变化的数据说:“通过数年的不懈努力,红柳矿在《‘5G+工业互联网’无人化矿井关键技术研发与工程示范》科研项目的带动下,搭建了覆盖全矿的物联网、车联网,智能化水实现质的飞跃。”

  科技是煤矿发展的动力。作为全国首批71家智能化示范煤矿建设单位之一,红柳煤矿承担了国家能源集团2021年度十大重点科技攻关项目之一的《“5G+工业互联网”无人化矿井关键技术研发与工程示范》项目多个课题,着力打造全面感知、实时互联分析、科学决策、协同控制的智能化示范矿井。

宁夏煤业红柳矿矿区。

  “5G+工业互联网”技术让红柳矿发生了翻天覆地的变化。通过信息化与工业自动化深度融合,红柳矿正稳步迈向智能化矿山时代,生正从井下走向云端。

  物联网,一个台掌控全局

  在红柳矿调度指挥心,技术员曙春轻点鼠标,智能一体化管控台上,1∶1三维成像的综采工作面、井下变电所、立井提升系统、矿井排水系统一呈现。此刻,井上井下各系统网络分支,汇于智能一体化管控台,这里不仅能看能听,还能进行数据监测、分析、预警,一个“智慧大脑”正时刻掌控着全局。

  红柳矿副矿长殷华介绍:“智能一体化管控台实现对人、机、环、管等各方面的远程监测、远程操控、隐患报警。现在我们做到了每个系统的智能决策分析,下一步将做到多系统联动的智能决策分析。”

  项目的成果集展现在智能一体化管控台上。这个台是基于国家能源集团统一数据标准、工业互联架构、云计算、大数据、边缘计算技术等,采用“云边协同”模式部署,覆盖煤矿安全、生、调度、运营等业务领域,具备数据采集分析、安全集监测、生控制、灾害综合防治等功能。目前,台已完成煤矿监测监控、人员定位、调度通信以及“采、掘、机、运、通”等子系统数据标准化接入,并与智能通风系统、地质保障系统、手机App终端软件等三方系统的数据实现交互享。在安全系统方面,实现了全方位安全监测;在生系统方面,推动了自动化采煤的常态化应用;在主运输系统及固定岗位方面,实现了智能辅助驾驶、无人值守,矿井越来越安全高效。

  5G+矿鸿,“碰一碰”的智能采煤

  下午5时,红柳矿综采队员工马建华坐在智能化采煤系统操作台前,一键启动井下综采工作面生

  依托“5G+矿鸿”的智能开采研究及应用系统,煤矿生实现了从井下到地面控制的转变,两年前马建华也从井下支架工变为操作员。

红柳矿搭载矿鸿控制系统的智能化综采工作面。

  2023年,“5G+矿鸿”智能开采研究及应用系统首次在红柳矿综采工作面应用,将华为矿鸿系统融入工作面电液控制系统,并利用井下5G网络,实现手机终端与工作面控制器互联互通。这一创不仅实现在地面远程控制采煤,也允许井下员工通过手机“碰一碰”功能,实现远程智能化无人开采,完全改变了以往人拉肩扛的采煤方式。

  红柳矿副工程师伟介绍说:“综采工作面实现了常态化自动采煤,工作面单班作业人员由8人减少至4人,现在,支架工在井下也不用进入工作面,通过手机就可以操纵每一台支架。工作面回采工效成倍提高,职工从操作工变为巡视工,全面提高生作业安全性。”

  红柳矿煤层均厚度5.1米,属于厚煤层开采,原本智能化开采难度大。基于“5G+矿鸿”的智能开采研究与应用是厚煤层智能化开采技术应用的典范,解决了诸多技术难题,为矿井厚煤层稳高效智能化开采开辟了道路。2023年,凭借智能化开采,红柳矿获得全国煤矿采煤工作面智能创大赛厚煤层赛道一等级。

  车联网,井下有了智能辅助驾驶

  井下辅助运输想实现智能驾驶有一个关键性难题:在井下不能采用北斗导航的情况下,如何实现车辆、道路精确定位。

  2022年,红柳矿根据井下巷道的状况,基于“5G通信+车联网”技术,依靠“传感器+雷达+5G通信”形成了井下高精度地图,构建了全局数据交互通道,通过车辆雷达感知和决策策略,打破壁垒,成功实现车辆智能辅助驾驶,目前,无轨胶轮车高级智能辅助驾驶已经运行一年多,效果良好。

  更方便的是,员工还可以通过App提前约车、拼车。100多辆无轨胶轮车通过智能调度和全面管控,提高了运输效率,降低了运输成本。

  而主运输系统已全面实现地面集控制、无人值守。

员工调试智能化设备参数。

  机电二队副队长沈周宇有10多年的工作经验,他感觉矿井每天都有变化,“2017年红柳矿开始实施无人值守建设,2018年主运输系统部分固定岗位人员转岗,2019年固定岗位人员全部转岗,2022年无人值守系统建设完成,通过人员安全防护、设备在线监测、智能视频分析等技术,实现了固定岗位无人值守作业。”

  2017年以来,该矿计转岗司机152人,驾驶作业由井下全部转为地面集远程操作。过去井下的固定岗位工,都变成了操作员、巡检工,劳动度大大降低,工作环境更加整洁明亮。过去井下5个变电所需要40名员工,无人值守后,地面两个集控员就能轻松完成变电所一个班14个人的工作,还能兼顾通风、供排水等多个系统的操控工作,现场只需2人巡检,大大减轻了劳动度。

  《“5G+工业互联网”无人化矿井关键技术研发与工程示范》科研项目的成功应用,将员工和煤矿生力同时解放出来,过去采煤依靠人海战术的场景一去不复返。

  目前,红柳矿通过了国家首批智能化示范煤矿验收,达到国家Ⅱ类级智能化示范煤矿标准。现在,员工们正随着煤矿的智能化发展,不断学提升,成为高素质技术人员。

  红柳煤矿正加紧高级智能化矿井建设,推动矿井由劳动密集向技术密集、本质安全、幸福煤矿迈进。

责任编辑:刘础琪