开滦集团钱家营矿业公司智能化建设纪实

——开滦集团钱家营矿业公司智能化建设纪实

河北省煤矿智能化建设现场推进会参会人员在

钱家营矿业公司井下实地了解智能化建设情况

最近，有件事让开滦集团钱家营矿业公司信息监测科副科长王文方很开心——他负责实施的万兆工业以太环网建设项目在井下完工。经历了前期摸索、优化设计、不断改进等过程，他负责实施的项目终于完工了。该项目是钱家营矿业公司智能化建设中的一个重要项目。

今年以来，钱家营矿业公司加大智能化建设力度，先后完成了视频监控系统、移动办公系统、煤矿综合管控信息平台升级，以及无线通信、智能采掘洗选加工等一系列工程的开发。目前，该公司井下人员定位系统覆盖井下主要部位和采掘系统，井下视频监控系统共安装了200多个摄像头，监控、主运输、排水等系统均由集控室调度或变电站值班员远程操控，实现了井下固定场所有人巡视、无人值守。

“2020年11月，我们矿入选国家首批智能化示范煤矿建设名单，成为河北省第一处也是唯一一处入选的矿井。”钱家营矿业公司经理卞立国说，“今年，我们共安排智能化建设项目25项，总投资2.08亿元。”

创新升级，一步一个台阶

钱家营矿业公司于1978年开工建设，1988年建成投产，年设计生产能力400万吨，是开滦集团的主力矿井。经改扩建，该公司2020年核定年生产能力540万吨。该公司地质类型极复杂，水文地质类型中等，属于煤与瓦斯突出矿井，井田有5个可采煤层，均为II类自燃煤层，各煤层的煤尘均有爆炸性，主产稀缺肥煤。

“建矿初期，我们以机械化建设为基础，建成了河北省乃至全国比较先进的机械化生产矿井。”卞立国说，“过了几年，我们发现机械化生产需要大量人力物力，并不是最理想的生产方案。为此，我们开始谋划如何让机械化生产转变成自动化生产，实现减员增效、节支降耗，切实提高生产效率和经营效益。”

经过多年的探索，2010年，钱家营矿业公司建成并投用了自动化系统。该系统具备远程监测功能，并通过千兆以太环网实现供电系统远程控制、主运皮带系统远程集中控制、洗煤系统集中控制等。

随着信息化的不断发展进步，该公司又投用了CDMA无线通信和井下人员定位系统，同时完成了地面中心机房与调度室硬件改造、工业电视摄像头安装及系统调试、井下环网主干光缆敷设等工作，全面打造自动化、信息化建设的品牌矿、示范矿。

近年来，在人工智能加快渗入工业领域的背景下，该公司按照“机械化、自动化、信息化、智能化”建设要求，转换思维、智能创新、迭代升级、突破攻坚，持续加快智能化建设步伐。2017年，该公司在1355薄煤层采煤工作面首次实现智能化开采。

“智能化建设有了实质进展，确保了我们矿安全稳定健康发展，年综合创效超13亿元。”钱家营矿业公司总工程师王磊说，“但是，随着开采的不断延伸，我们发现这些在当时很先进的设备在使用中逐渐落后，甚至有时候会出现一些问题。”

王磊介绍，该公司已建成的智能化采煤工作面、安全监测系统、井下应急广播系统等均通过千兆工业以太环网实现远程集中监测或监控。随着开采的不断延伸，他们接入千兆工业以太环网的系统越来越多，带宽无法满足安全生产需要，主要区域已经出现端口满负荷、带宽不足、视频卡顿等问题。原煤运输、泵房排水、主通风机等子系统的软硬件使用的都是10年前的技术，传感器接入系统工序复杂，数据上传不完整，只能监测监控部分数据，没有数据统计分析和智能决策功能，无法满足煤矿智能化需求。

钱家营矿业公司电气副总工程师刘玉军告诉记者：“煤矿智能化建设的目的是保安全、提效益，全国各煤矿都在大力推进智能化建设，我们也不能落后，必须加快建设智能化矿井，确保企业高质量发展。”

调度指挥中心

上下齐心，推进智能化建设

将钱家营矿业公司建设成智能化示范矿井，对于开滦集团来说，意义重大。为此，开滦集团立足领军型智能化矿山建设实施方案，全面推动钱家营矿业公司安全、生产、经营、机电、技术、洗煤等各专业提档升级。

王文方告诉记者，开滦集团为钱家营矿业公司制定了2021年智能化示范煤矿建设方案。

“我们按照开滦集团统一安排，分阶段、分步骤完成万兆工业环网建设、集控室改造、综合管控信息平台建设以及其他子系统建设和改造。”刘玉军说。

“按照当前的智能化建设规划，我们将在万兆工业以太环网的基础上，在特定部位区域逐步引入4G/5G/WiFi6无线传输技术，最终建成以光纤以太环网为主、4G/5G/WiFi6网络为辅的煤矿井下主干传输网络平台，其最明显的优势就是能够确保井下工作面智能化设备的数据稳定快速传输。”王文方说，“目前，我们的智能双控手持机已经普遍推广应用，但相对无线WiFi来说，采用5G网络会更迅捷。不久后，我们的安全管理人员能够在井下现场进行视频通话，能够在任意地点使用手持机进行风险隐患排查，从事安全生产管理工作。”

与此同时，钱家营矿业公司构建了智能矿山建设系统。该系统集信息集成、生产管控、安全管控、经营管理、决策辅助、图形模拟六大功能于一体，主要由一个综合管控信息平台、一个数据中心、一个云平台、一个万兆网组成，通过采集各监控系统和监测系统数据，在数据中心进行数据汇总、清洗、分析，并储存到云平台，实现各子系统的协同管控，达到智能感知、动态预警、实时互联的最终目的。

“智能矿山建设系统使用方便、分析迅速、智能联动、预警及时。特别是在安全生产方面，以往各单位的重点工作和绩效分析等内容都需要人工调研总结，对于一些数据，统计分析起来效率不高。现在，这些工作只需要几个图表、图形就能把安全生产经营各项工作展现得清清楚楚。”调度指挥中心员工李汉东说。

李汉东举例说，比如，近期安全生产情况如何，哪些不规范行为较多，这个系统都能提供具体数据并预警。这也为各级管理人员下一步工作提供了准确的依据。同时，根据系统提供的数据，统筹调度各项工作，大幅提升生产指挥效能。

该公司建设的煤矿综合管控信息平台，具备空间展现采、掘、机、运、通等系统设备分布及运行，以及瓦斯、水文、有害气体等情况，同时打破了子系统间的数据孤岛，实现了数据的共享融合和各子系统之间的联动。

“以前，调度指挥中心多以视频现场监控为主，数据单一，还不具备分析、预警等功能，很多时候需要人工翻记录查台账，非常繁琐。综合管控信息平台应用后，我们可以迅速获得各种安全生产信息数据，十分便捷高效。”王文方说。

在智能矿山建设系统的基础上，该公司建设了智能“双控”安全管理信息系统。该系统具备风险辨识地点、存取一体、随时录入、信息追溯、过程留痕，实时预警，智能决策等功能。依托调度指挥中心的“一张图”管理模式，通过井上井下互联互通和网格化大数据采集、处理，实现了对六大系统和220个区域的24小时全方位安全风险分级管控，以及管理人员互联网＋手持端的分层级、分权限的流程化处理和实时互动等。

“现在，我们的管理技术人员到达现场后，能够通过手持机全面查阅当前作业区域的风险点、隐患以及应对措施。一旦有新发现的问题，管理技术人员就在井下通过手持机进行录入。有时，人还没上井，上级就已经知晓并制定了专项措施。”钱家营矿业公司安全管理部主管工程师高山说。

智能化建设对钱家营矿业公司产生的影响是多方面的。“以前，在采煤工作面，我们只能手动移架，又苦又累。智能化设备引进后，集控司机按下按钮就能完成移架。这也让我们有更多时间完成外围超前打板、清卧工作。”支架工徐猛高兴地说。

郗文鹏的身份则由机电维护工变成了集控司机。采煤工作面只需他一个人就能操控设备进行开采。配套的感知组件还可以准确掌握设备运行质量和故障点，使其工作强度大大降低。

同样受益的还有井上集控中心员工张英彬。他原来是井下皮带巡视工，经过培训被调到了井上集控中心。现在，他坐在电脑前就可以看到井下所有皮带的运转情况，发现问题通过远程控制系统及时启停皮带，不仅降低了劳动强度，还有效杜绝了事故。

员工远程操控智能化系统进行采煤

抓好成本管理，把钱花在刀刃上

智能化建设对煤矿管理提出了更高的要求。

“我们认真分析顶层设计中出现的问题，使顶层设计在宏观上符合国家政策法律、法规和行业标准，在微观上符合施工等要求。”卞立国说，“我们要求各单位高度重视煤矿智能化工作，迅速制定本单位智能化发展规划和本年度方案，进一步增强项目建设的针对性和可操作性，同时坚持资金允许、效益优先，把有限资金用在刀刃上。”

钱家营矿业公司后勤服务中心党总支书记刘静霞给记者列举了实施智能化建设以来的降本增效成果。该公司智能调温、“四站六室”无人值守等系统改造后，结束了凭经验供暖、“看天烧炉”的历史，实现了大数据指导热力生产。换热站循环泵系统节能40%以上，仅运行成本就节省了2000多万元，每年可节约标煤9000吨，节约电费90万元，节约水费186万元。

对于钱家营矿业公司来说，用最经济的方法建设好智能化项目，不是一件容易的事。该公司积极构建指标、责任和考核三大成本管理体系，将全要素成本管理深度融合到三大体系建设中，做到成本管理无死角、无漏洞，对每个项目支出都要有标准、有责任人、有考核条款。

同时，钱家营矿业公司构建了公司、专业、单位、班组四级市场体系。该公司将预算指标分解到各专业线，并充分赋予专业线各项指标分解的经营自主权。各专业线根据生产衔接并考虑生产条件，将各项指标分解到各单位、各工作面。各基层单位将工作任务进一步细化、分解落实到点班、岗位，做到指标分解具体、量化。

另外，钱家营矿业公司还建立了成本统计分析制度，对成本完成情况进行系统分析，增强成本数据采集的及时性、准确性，并利用大数据分析，将发现的问题快速有效解决。同时，该公司推进区科自主经营管理，建立“党政正职抓方向，经营区长抓全面，分线副职抓具体，班队长抓落实”的成本职责体系，进一步堵塞成本管理漏洞。

“借助智能化的东风，我们将分室加药由手动改为自动，这样既能提高浮选机的浮选效果，又能降低员工的劳动强度。”钱家营矿业公司洗煤厂主管技术的副厂长王峰说，“浮选乳化工程改造后，我们的总精煤产量提高了0.22%。别小看这个数字，一年下来，我们能创造出1900多万元的利润。”

强化智能化培训，让人才素质跟得上

“设备引进来，得能进得去、使得好。”卞立国说，“我们围绕人员素质提升工程，加大技术人才培训力度，让员工能够掌握新技术、会用新设备。”

卞立国介绍，智能化设备投运后，必然对操控人员提出更高的要求，从而迫使员工主动参与培训学习，满足现代化管理需要。

记者跟随钱家营矿业公司设备管理制修中心党总支书记马秀岭来到该公司智能化开采实训基地，看到里面陈列着各类采掘设备模型和操控台。

“这些设备都是按照井下智能化设备等比例缩放设计制作的，使用起来跟真的设备没啥两样。我们在这里开展各类智能化设备的培训。操作人员一经培训合格，就能上岗。”马秀岭介绍说。

为了全面做好人才培养工作，钱家营矿业公司将机构配套、人才跟进等各项职责任务明确到责任科室、落实到具体人，对技术负责人、管理人员进行煤矿智能化建设知识培训，提高全员技术水平和素质。

同时，钱家营矿业公司还充分利用现代化、信息化科技手段，开发手机APP网络培训系统，定期推送培训课题，根据实际需要，不断推送音频、视频培训课件，提高安全教育培训效率。

该公司紧紧抓住重点岗位缺员问题，选树和培养50名各岗位工种拔尖人才作为培养急需紧缺技能人才的优秀导师，开展专项技术培训，确保技术岗位人员补充到位。

全国煤炭工业劳动模范、高级技师、设备管理制修中心液压车间班长崔志刚表示，推进智能化建设后，他的责任更大了，必须发挥好带头引领作用，积极开展传帮带，让员工熟练掌握智能化设备维修、维护技能，并能自如应对解决随时出现的各类问题。

按照钱家营矿业公司的规划，下一步将从人工智能、工业物联网、云计算、大数据、机器人等入手，继续完善智能化矿井建设。到2025年，开滦集团所属大中型矿井将基本完成智能化建设。让人才素质跟得上智能化的发展步伐，钱家营矿业公司正在持续发力。