立秋已过,暑热未消。顶着炎炎烈日,在国能准能集团黑岱沟、哈尔乌素2个露天煤矿生产区域内,800多台套设备、1000多名工人忙碌不停,保障着每天17万吨商品煤的稳定供应。
黑岱沟、哈尔乌素2个露天煤矿作业现场
作为我国煤炭能源保供的绝对主力,准能集团2个3000万吨级露天煤矿的高效运行,依托的是全产业链一体化数据联动分析管理。
“露天煤矿生产组织涉及穿爆、采掘、运输、排弃、供电、洗选、装车一套完整生产链的协调运转,哪一个环节出问题,都牵一发而动全身。”准能集团生产指挥中心主任田晓轶介绍,“我们现在使用的一体化智能联动大数据分析系统,每天采集、共享数据1亿多条,包括生产数据、经营指标、设备状态、安全状态等,通过对数据进行综合分析,实现上千台套生产设备的高效运转,快速制定最科学合理的生产方案。”
“数智助手”让矿山开采更高效
准能集团“数字矿山”项目于2019年建成投用,整合60多个信息系统,形成集中统一的数据中心,实现生产、安全、经营、机电、技术等管理领域全覆盖,让千头万绪的矿山管理“一图懂”“一把抓”。
戚振明作为“数字矿山”项目牵头单位——准能集团信息中心负责人全程参与。从2016年立项开始,经过上千个日夜的调研,他们与研发团队和使用单位一起,整合国家能源集团和准能集团数据,构建平台、编制标准,让60多个信息系统的2358张表,灵活应对于不同数据库、不同频率、不同数据量级的各种数据需求。
准能集团高效的生产组织建立在数据综合分析应用的基础上。“产运销”一体化运营决策支持系统,提供市场行情、生产数据、经营分析、利润测算4个功能模块。企业管理者通过查询市场行情,按照效益最大化原则,制定方案、下达任务。
走进黑岱沟露天煤矿生产技术部办公室,采矿技术员刘喜顺正在用三维软件设计采矿方案。他介绍,通过激光扫描仪和航测无人机采集采场、排土场地形数据,先生成地表模型,再导入地质钻孔数据,就能建立数字矿山模型,效率比传统测量方式提高了70%以上,为采场及排土场设计、生产计划排定提供了更直观、精准的参考。
黑岱沟露天煤矿1075平盘剥离作业场景
数字矿山模型的应用,衍生出更多便捷高效的生产支撑系统。数字矿山模型与爆破设计软件、北斗卫星导航系统相结合,衍生出露天煤矿智能爆破管理系统。爆破设计软件根据采区地质数据设计爆破方案,钻机根据北斗导航定位精准布孔,智能机器人通过感应探头完成孔深、水深等数据测量,炸药车根据炮孔数据智能装填炸药,1000多吨炸药根据设定时间参数渐次引爆,采区35%、近170万立方米的岩石就精准排弃到下方采空区。“如果用电铲加卡车的常规工艺剥离这些岩石,至少得2个月。”黑岱沟露天煤矿爆破技术主管陈需说。
准能集团基于统一的数据中心,将采矿设计、原煤生产、洗选装车以及应急指挥等业务整合,实现了一体化数据管理。在哈尔乌素露天煤矿生产调度室,20多平方米的调度显示屏上,当日煤炭产量、电铲卡车运行状态、设备检修等11项生产数据实时显示,为高效协同生产提供准确的数据支撑。
数据分析让煤矿安全更可靠
露天煤矿开采是一个环形向下开采过程,上下相邻2个作业平面之间会形成坡面,即边坡。边坡稳定才能保证开采安全。
准能集团露天煤矿的边坡最高达75米。为了消除高台阶片帮、滑坡造成的地质灾害,准能集团在国内首次提出并应用边坡监测雷达,建立实时监控预警系统,部署5台雷达、162套边坡监测系统,实现24小时全天候监测预警。
“边坡监测雷达能实时获取高台阶边坡变形、沉降数据,迅速识别潜在危险区域,准确预测片帮、滑坡发生时间和范围,提前2小时至48小时发出预警,有效保证人员和设备第一时间撤离。”黑岱沟露天煤矿边坡技术主管董佳伟说。
边坡监测雷达在准能集团应用以来,成功预测、预报280余次片帮,规模最大的一次片帮面积达3万平方米,预警精准率达100%。
矿用卡车交通安全是露天煤矿安全管理的一大难点。矿区路况复杂、卡车司机视野盲区大、车辆存在交叉作业,都是卡车运输的重大安全隐患。为此,准能集团研发了卡车“四位一体”安全保障系统。该系统集车载GPS防撞预警、车辆超速管理、驾驶员疲劳警示和行为监控、毫米波雷达自动刹车等功能于一体,能够及时预警潜在安全风险,自动采取相应措施。