智能神東的煤炭保供之旅
2023-11-16 10:50:04
中國發展改革報社
作者：
記者 焦紅霞
烏蘭木倫河靜靜地流淌，似乎在訴說“神東煤炭”的過往：“烏金滾滾而來，煤還是原來的煤，但礦已不再是過去的礦。”當智慧之神與傳統能源牽手，一切改變都不足為奇——
在地面寬敞明亮的集中控制室，采煤機司機坐在舒適的太空艙中，一邊喝著咖啡，一邊按著鼠標，指揮著井下采煤設備有條不紊地穩定運行著，便見烏金滾滾而出——曾經名副其實的“黑領礦工”儼然躍升至“白領階層”。
地處內蒙古、陜西、山西三省區能源富集區，神東煤炭是國家能源集團的骨干煤炭生產企業。而今，在我國首個2億噸煤炭生產基地神東礦區，智能化無處不在。13座礦井均通過國家或地方智能化驗收，其中大柳塔煤礦通過國家首批智能化示范煤礦驗收。近日，在大柳塔煤礦，記者感受著智能化帶給傳統煤礦地層深處的變革。
從出大力、流大汗的人力挖煤，到機械化、自動化割煤，再到遠程遙控采煤、手機端啟停設備……歷經不同階段采煤方式的革新，如今的礦工們體驗到了改革創新、智能化建設帶來的便捷和安全，親歷著自身改革給工作和生活帶來的幸福和快樂。
對于煤礦工人鄔拴來講，他的改革使命從2021年被任命為大柳塔煤礦綜采五隊黨支部書記、隊長開始。
2020年，大柳塔煤礦決定在52605綜采工作面采用沿空留巷工藝進行回采，此時的5米大采高沿空留巷綜采工作面，還有很多技術難題需要去攻關。在調任綜采五隊隊長后，2022年8月，大柳塔煤礦52507工作面開始安裝調試，他組織實施了52507工作面7米大采高工作面落地防傾倒纜車裝置的安裝工作。
三年間，鄔拴組織創建了“創新工作室”，通過各項技術攻關，先后成功解決了沿空留巷一梁四柱滯后支護區域低氧問題，創新性地引入了擋矸支架，有效提高柔模支護沿空留巷作業效率。此外，還完成了四臂連桿可伸縮式馬蒂爾安全防護網、沿空留巷擋矸支架鏟煤板等技術創新改革工作，為大采高工作面沿空留巷新工藝打下了堅實的基礎。
在鄔拴的帶領下，區隊首次使用自主設計制作的四根“本安型自動定位支撐千斤頂”作為戧柱來固定絞車，順利完成移變列車前移工作，徹底取消了液壓單體的使用，實現綜采工作面開采進入無單體時代。
今年4月份以來，52507工作面遇到斷層，影響煤層回采長度達到625米。鄔拴帶頭制定詳細的安全技術措施，持續抓好現場安全管理、設備檢修工作，確保各項工作順利進行。
鄔拴說：“只有改革創新才有發展，只有發展才有未來。”改革創新讓神東煤炭呈現出嶄新的面貌：大柳塔、布爾臺等7礦（8井）入選國家綠色礦山名錄。在協同推進能耗“雙控”與“雙碳”目標下，積極采取結構、工程、管理措施，建成13個礦井能源管理體系，推廣使用永磁變頻電機，創新使用太陽能洗浴與乏風余熱利用等，神東生產綜合能耗2.83千克標準煤/噸，低于國家3.0千克標準煤/噸的先進值，較2015年下降8%。
在推進煤礦智能化建設、數字化轉型進程中，國家能源集團神東煤炭的多個煤礦“開足馬力”，大柳塔煤礦智能化建設也“不甘人后”。
記者在采訪中了解到，大柳塔煤礦按照神東“0587”建設目標，根據兩個礦井不同的生產地質條件，提出“1024”智能化建設理念，以建設國家首批智能化示范礦井為主線，追求無人化生產為目標，在智能化開采、安全保障、經營決策和清潔環保等四大板塊，全力打造集萬物互聯、數據驅動、人機交互、專家決策于一體的全智能化礦井。
2021年9月到2022年1月，從信息基礎設施、掘進系統，到采煤系統、主煤流運輸系統，再到地質保障系統，智能化建設覆蓋到方方面面。
如今的大柳塔煤礦，建立了數據中心和數據倉庫，統一了數據標準和傳輸協議，自主研發了綜合管控平臺。區域生產控制指揮中心是在大柳塔區域建立的五礦六井億噸級煤炭生產指揮中心。區域煤礦集中控制系統涵蓋礦井采、掘、機、運、通、洗選等各主要生產系統，監測數據點位17萬余個，控制1.1萬臺（套）設備，實現了各生產系統的集中顯示、數據監測存儲、遠程控制、智能報警、智能分析等功能，集中體現了礦井管理的信息化、自動化和智能化。
通過在工作面部署5G通訊網絡，借助智能巡檢、紅外熱成像、慣性導航技術，構建精確三維地質模型，實現工作面智能化采煤。工作面搭建全景視頻系統，包含感知、聯接、平臺、應用四個層次，達到全局可視的視頻拼接，實現全景視頻拼接、跟機移動拼接、單路視頻調取、全工作面巡航、歷史視頻回看、音視頻同步輸出等功能，做到沉浸式的設備遠控，局部看得清；刮板機、轉載機結合煤機位置、割煤工藝、運行電流和視頻畫面等數據，實現自適應調速。工作面生產人數由5人減為2人，直接生產工效提升60%，逐步追求工作面無人化生產的目標。
智能掘進取得了重大突破，掘進全流程實現智能“機器人化”作業。國內首個智能連掘系統，集成5G技術，利用“慣性導航+激光導引+光學測量”等手段，配備自動卷纜裝置，連采機實現“自主行走、自動截割、視頻監控和遠程干預控制”的掘進模式，將工人從高粉塵、高噪音、高風險等惡劣的工作環境中解放出來，提高了崗位幸福指數，填補了煤礦掘進設備自動化技術的行業空白。
值得一提的是，秉承“自主可控、安全可信”的理念，經神東、華為及相關設備廠家共同攻關，行業首次將華為鴻蒙系統適配移植到大柳塔煤礦綜采工作面智能巡檢機器人上，在采煤工作面、固定場所應用了巡檢機器人和輔助作業智能裝備，大幅降低了井下作業人員的勞動強度。
煤塵與煙塵實現全過程防控與全面達標，煤炭從井下生產到地面洗選生產全過程封閉控制，實現采煤不見煤；在裝車外運環節噴灑自主研發的封塵固化劑，實現外運不灑煤……插上智能化的翅膀，傳統煤礦轉型“生態礦區、綠色礦井、清潔煤炭”的愿景成為現實。
在生產一線、選煤車間、維修現場……一幕幕煤炭保供的火熱場景正在不斷上演。百米井下，礦工們不辭辛勞，采煤機滾筒飛速旋轉；裝車站點，萬噸運煤專列排成長龍蜿蜒駛出，每天約110列“神東煤”發往港口，銷往全國各地。
10月下旬開始，北方地區氣溫驟降，部分區域已進入供暖季。發揮能源保供“國家隊”作用，保障人民群眾溫暖過冬是國資央企的責任擔當。年核定產能3300萬噸的大柳塔煤礦在神東煤炭能源保供中發揮著中流砥柱的作用，鄔拴掌舵的綜采五隊7米大采高工作面日產煤炭達4萬噸，是大柳塔煤礦煤炭保供的主力。
“收護幫板，把控采煤機，跟機拉架。”伴隨著隊長鄔拴的指令，工作人員輕點啟動按鈕，采煤機緩緩向前移動，只見采煤機滾筒的截齒像巨獸牙齒一般深深切進烏黑堅硬的煤層，伴隨滾筒旋轉，大塊煤炭隨之剝落……一刀割下來，就有2300噸煤落入刮板輸送機，經過洗選加工后運往全國各地。
生產現場看起來既繁忙又有序。“不管是迎峰度冬還是迎峰度夏，我幾乎每個月都是滿班，我的今天跟明天沒有變化，變化的是能源供應的數字，不變的是能源供應的初心。”鄔拴道出了礦工們的心聲。
作為國家能源集團煤炭保供主力軍，神東煤炭集團緊緊圍繞備戰迎峰度冬，筑牢能源安全防線，增強供應能力、均衡礦井生產、增產優質煤源、科學分解任務、嚴格兌現計劃，確保礦井接續、生產組織的通力協作、同向發力，守牢保民生、保安全、保重點的底線。
“進入取暖期后，煤炭需求將進一步增加，我們統籌采場條件、生產接續、市場需求等煤炭保供關鍵要素，優化調整礦井生產，精準安排13個礦井11座選煤廠逐日、逐站作業計劃，以及設備檢修維護，確保順利完成重點區域、重要時段的煤炭保供任務。”國家能源集團神東煤炭總調度室副主任李海龍介紹。
四季度以來，神東煤炭集團以市場為導向，盯目標、想辦法、強落實，有效管控產、洗、儲、裝全過程，噸煤必爭、每列必保，并實時優化階段性、區域間協同調運，確保上下聯動齊抓共管，協同配合保質增量，開發新特種煤“低灰”、氣焦煤、神優4等新煤種，創造了2項品種煤生產和發運紀錄。（來源：中國改革報）
（中國發展改革報社記者 李建飛 焦紅霞，本文配圖由國能神東煤炭集團提供）
“現在，他們終于到了掌子面上。”“這里剛放完頭茬炮，硝煙還沒有散盡。煤溜子隆隆地轉動著。斧子工正在掛梁，攉煤工緊張地抱著一百多斤的鋼梁鐵柱，抱著荊笆和搪采棍，幾乎掙命般地操作。頂梁上，破碎的矸石嘩嘩往下掉。鋼梁鐵柱被大地壓得吱吱嚓嚓的聲響從四面八方傳來……天啊！這是什么地方！這是什么工作！危險，緊張，讓人連氣也透不過來。光看一看這場面，就使人不寒而栗！”記憶中，記者對煤礦的印象還停留在路遙筆下《平凡的世界》中孫少平的煤礦，但其實那早已遠去——
換上一雙黑色的膠靴，一身藍色工作服（窯衣）將記者包裹得嚴嚴實實，口罩遮住了半張臉，頭上再戴一頂安全帽，與礦工不同的是記者的安全帽上沒有礦燈，礦燈和一個自救器被別在了記者的腰上，以便記者隨時用手調節亮度，確保腳下安全。一切準備妥當后，記者開始了“采煤之旅”。感謝時代的進步，在孫少平的那個年代，這是根本不可能的，不光是從“迷信”的角度，女同志下井是不吉利的，而且從工作便利的角度，麻煩多多。唯一遺憾的是，因為手機沒有防爆裝置，記者的手機不能帶到井下，在井下做視頻報道的想法無法實現了。
坐上下井工作用車，從副井洞口駛入，沒有記憶中的煤渣路、凹凸不平的礦洞，眼前一馬平川，外邊沒有一絲聲響，來往的車輛分別行進在洞道的左右，我們向全長12公里、與地面垂直距離200米的深處挺進。記者感覺就像行駛在盤山公路上的隧道，車行速度很慢，洞道兩邊的白色立面很是醒目。隨行的大柳塔煤礦綜采五隊黨支部書記、隊長鄔拴向記者介紹，“為了確保安全，行駛時速規定是15公里，我們的周圍就是厚實的煤層，為了防止煤層滲水，粉刷上了白色的石灰。”
記者所在的大柳塔煤礦是國能神東煤炭旗下的特大型現代化高產高效礦井，是神東煤炭集團最早建成的井工礦，1987年開建，1996年投產，位于陜西省神木市境內。早在上世紀九十年代末，大柳塔煤礦就被授予全國第一個特級高產高效礦井稱號。2001年初，大柳塔煤礦與相鄰的活雞兔煤礦合并，合并后的第一年，大柳塔煤礦大柳塔井煤炭生產一舉突破1000萬噸，建成全國首個“一井一面”千萬噸級礦井，為神東建設千萬噸礦井群奠定了堅實的基礎。2003年，大柳塔煤礦一礦兩井的生產格局使這個礦的生產能力突破2000萬噸，成為年產2000萬噸的井工煤礦。2013年，伴隨7米大采高綜采工作面的投用，大柳塔煤礦一礦雙井自產煤年產量突破3000萬噸……
在大柳塔煤礦智能運維隊數據運維班班長王志強、大柳塔煤礦綜采五隊副隊長張國堂的介紹聲中，約莫40分鐘后，鄔拴帶領記者來到了52507綜采工作面。這是一個傾斜長度300米、走向長度3500米的長方形采煤工作面。記者被眼前的情景所震撼：轟隆隆的采煤機與黑色煤壁碰撞出動聽的交響樂，一塊塊煤炭從煤壁上剝離下來，應聲落地。采煤機高4.2米，重達130噸，它靈活地行駛在采煤工作面，從機頭到機尾來回行走一圈需要50分鐘，割的煤量被稱為“一刀”，約2500噸，一天就可采煤4萬噸。
這樣的大采高生產場景，普通人很少有機會近距離看到，單憑想象無法體會那種視覺沖擊。望著眼前的一切，聽著動聽的“交響樂”，記者心中久久不能平靜：請記住他們，他們是萬家燈火的守護神，他們是送去“冬暖夏涼”的使者，他們是百米井下、砥礪奮進的上萬名煤礦工人……
煤炭
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