國家能源集團準能集團：科技賦能迭代升級
來源：中國能源新聞網 時間：2024-07-16 14:09
龐偉 申方 呂宗桂
依托大數據、5G通信、北斗導航和人工智能等新一代信息化技術，堅持以“國家首批”“重點專項”為突破點，通過“重點突破+全面實施”的推進方式，推動礦山生產工藝重構、管理機制變革、運營模式創新與核心能力提升，打造能源行業數字化轉型示范樣板……
十年來，國家能源集團準能集團立足礦山智能化建設，秉承“生產智能化、運營數字化、創新自主化、管理智慧化”理念，不折不扣地將“四個革命、一個合作”能源安全新戰略貫徹落實到公司改革發展全過程，實現了新舊動能加速轉換、新質生產力蓬勃興起，基礎支撐迭代升級、持續發展實力不斷厚植，公司競爭力、創新力、影響力、抗風險能力顯著提升，高質量發展成效顯著。
智慧系統密織礦山“安全網絡”
“危險，危險！前方50米來車，注意安全！”2024年6月17日，準能黑岱溝露天煤礦運輸隊剝離二班司機呂喜官正駕駛著載重220噸的巨型礦卡奔騰在能源運輸的“動脈”上，來自礦卡防撞預警系統的安全警示讓他再次提高注意力，穩駕穩行。
準能集團擁有我國2座特大型露天煤礦，產能6900萬噸/年，井田面積達108平方公里，作業區域廣、生產設備設施龐大、運輸道路較為復雜，能源保供責任重大，安全生產是重中之重。
運輸安全是露天煤礦安全管理的關鍵環節。準能集團在用各類自卸卡車160余臺，其中92臺完成了無人化改造，36臺實現了無人駕駛，部分礦卡仍為有人作業。為了保障人員和設備安全，準能集團構建了集防撞預警、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的安全保障系統。當駕駛員出現因疲勞導致不規范行車時，系統會第一時間提醒駕駛員糾正，提高主動安全能力。當礦卡跟車相距過近時，系統會提示自動剎車，保障人員設備安全。
科技賦能讓煤礦安全管理更有保障，更促進了煤炭產業安全發展。“有了這些科技加持，駕駛礦卡更有安全依靠。”呂喜官說道。
輪胎也是安全管理的重點，礦內360噸卡車的輪胎直徑達4米，單重達5.5噸，胎內填充氣體達7520升，含有巨大能量。一旦胎壓過高或者過低，輪胎過熱，都會對設備和人員構成重大風險。為此，準能集團從2020年開始正式應用輪胎健康監控管理系統，實現了對輪胎胎壓、溫度、運行里程等數據實時監控、統計，根據數據對輪胎科學換位調整，增加了輪胎使用壽命，提升了安全系數。
循著5G網絡足跡，來到黑岱溝露天煤礦生產指揮中樞——調度指揮中心，多個智慧系統集聚于此構成安全生產網絡，大屏實時顯示采掘、運輸、排棄等作業場景、卡車運行狀態、單班產量等諸多信息。通過生產作業、調度指揮一張圖、生產綜合監控等系統，可以加強生產組織協調，更好統籌生產與安全的關系，使安全網絡越織越密，實現科技保安。
無人駕駛筑牢礦山“鋼鐵長城”
在準能集團兩大露天煤礦，國內載重最大的300噸級巨型無人駕駛卡車在方圓50平方公里的礦山之間有序穿梭，源源不斷地運送煤炭、巖土，保證能源供應。激光雷達、毫米波雷達、4D光場感應系統為卡車裝上了“眼睛”；5G網絡、V2V物聯通信為卡車打通了“任督二脈”，實現驅動、轉向等精準控制；一體化線控技術則是卡車的“大腦”，一舉一動盡在掌控……未來智能礦山的樣子，在這里已清晰可見。
作為智能礦山建設的“開拓者”與“見證者”，黑岱溝露天煤礦智能化建設管理中心四級師李海濱經歷了從傳統煤礦作業到數字礦山轉型到智能礦山建設，見證了露天煤礦的智能變遷。
自無人駕駛卡車改造以來，李海濱已經在這里工作了4年。2020年8月，該礦單臺卡車自動駕駛功能測試成功；2023年，實現三編組無安全員常態化運行，并通過了國家首批智能化示范煤礦驗收……隨著技術不斷更新，無人駕駛卡車從一開始需要人工干預糾錯，到現在完全無人化，短短幾年，讓李海濱感覺到未來已來，科技興安成效已經越來越顯著。
準能集團堅持示范引領，重點打造主要采裝設備遠程操控，全面應用全噸位、全場景、全環節高效自主無人駕駛運輸技術，建設具有更高水平的智能化煤礦，為打造煤炭工業新質生產力貢獻“準能智慧”、提供“準能方案”。
“你看，卡車開始倒車然后再選擇路線繞行。”哈爾烏素露天煤礦智能化建設管理中心副經理王星燁說道，“這也是我們今年的一個突破，通過新增e-stop按鈕及重新申請路線按鈕，卡車在急停時可以重新規劃路線，都不用切換駕駛模式，提升了無人駕駛卡車運行的穩定性。”
目前，準能集團已經實現了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；單編組單班拉運最高達120車，同等條件下與有人駕駛效率持平，取得了“安全零事故、作業無等待、運輸低排放、智能少人員”的新成效。一個個基于智能化技術取得的新成果，正不斷推動準能向少人化、無人化、智能化露天煤礦邁進。
邊坡預警構筑礦山“銅墻鐵壁”
2024年5月16日，準能哈爾烏素露天煤礦成功預警南端幫995平盤片幫，避免了一次因塌方可能造成的人員、設備掩埋傷亡事故。
“2007年一次拋擲爆破后，我排查時發現高臺階坡面中部高嶺土層有土塊持續滑落跡象，頓時感到有危險，我立即向礦調度報告，同時通知作業人員緊急撤離。當人員和設備全部撤出后只過了一分多鐘，坡面就出現大量片幫。”黑岱溝露天礦穿爆隊工長袁和尚至今回憶起來都心有余悸。
為了避免高臺階片幫、滑坡所造成的地質災害，需要隨時掌握高臺階的穩定狀況、變形動態，及時預測、預報。2009年，黑岱溝露天礦在國內首次提出并應用邊坡監測雷達，建立了高臺階片幫、滑坡實時監控預警系統。
邊坡監測雷達的本領到底有多大，它可實時獲取毫米級監測數據，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至48小時發出預警，有效保證人員和設備第一時間撤離。
“咱們高臺階高度達75米，這2臺邊坡雷達，分別對高臺階邊坡變形、沉降等數據進行采集，實現24小時實時監測。”黑岱溝露天礦邊坡技術組組長董佳偉說道。
該系統在準能集團兩礦應用以來，成功預測、預報了280余次片幫，規模最大的一次片幫面積達30000平方米，預警精準率100%，有效保障生產作業安全可靠。
近年來，準能集團強基固本、靶向施策，建立了完善的邊坡預警系統，通過在采場部署高臺階雷達監測系統，在排土場部署邊坡監測預警系統，實現對邊坡穩定性的自動分析及預警。目前，共部署5臺雷達、162套邊坡監測系統，實現24小時全天候監測、預警，構建了一套“日常監測+專項監控+定期維護”相結合的風險隱患動態監測保障機制。
今年，準能集團全面梳理查找邊坡監測空白區，編制了邊坡監測總體設計方案，并將新購置5臺邊坡雷達、10套邊坡監測設備、5套深部位移監測系統，屆時通過科技裝備的全面部署，實現邊坡監測無死角、全覆蓋，為礦山安全生產構筑起“銅墻鐵壁”。
遠程操控助力礦山“無人則安”
2024年6月11日，在準能集團黑岱溝露天礦南500米作業區，有著“神州第一挖”稱號的XE7000液壓正鏟正進行著巖石剝離作業，僅需3鏟，就裝滿了載重300噸的礦卡。3千米外的智能化建設管理中心遠程控制室里，液壓正鏟司機付強正在通過5G網絡傳輸的操作信號，精確控制著設備的每一個動作。
“開了十幾年的挖掘機，頭一次知道智能化發展這樣迅速，為我的工作帶來了更多便利。現在，我坐在辦公室就可以遠程駕駛這臺設備工作，不僅改善了我們的作業環境，安全方面也得到了更好保障。”付強說道。
準能集團積極推進礦山智能化建設，通過人工智能、遠程操控、故障自動診斷等技術，將一系列大型采礦設備升級成了智能機器人，成功將操作人員從生產現場“解放”出來，讓人更安全。目前，這臺由我國自主研發的超大型液壓正鏟已完成智能化改造和調試，全面實現了遠程操控。
值得一提的是，遠程操控還為現場作業車輛構筑了完備的“防火墻”。設備配置了5個分辨率1080p的超廣角高清夜視相機，以及激光雷達等10余臺套傳感設備，全面覆蓋設備四周工作面盲區，不分晝夜整體監測設備周邊作業環境和設備工況。
“如果出現了緊急情況，這臺設備可以通過實時預警等功能，第一時間通知設備操作人員處理問題，確保安全生產。下一步，我們將把遠程操控取得的成果逐步推廣應用于其他采剝作業設備，為智能礦山建設提供有力支撐。”黑岱溝露天礦智能化建設管理中心主管石峰在談到遠程操控時充滿信心。
向“新”而行，行穩致遠。如今，智能化設備已經在準能集團生產現場隨處可見，智能礦山建設成效顯著。科技的加持讓礦山安全更有保障、生產更有效率、成本更加可控，為礦山高質量發展注入了強勁動能。
責任編輯：楊娜
