作者：张继涛 金鑫
 

　　今年以来，山东能源淄矿集团唐口煤业公司积极创建“智慧矿山建设年”活动，从信息系统平台、采掘转运、自动化生产系统、自动化灾害防治系统、智慧经营管理等方面多管齐下，构筑智慧矿山坚固防线，确保矿井智能化发展。

　　该公司按照集团公司“智慧化矿山建设整体规划”要求，公司于2018年9月至11月邀请专家就“智慧矿山”建设关键技术等内容对主要管理人员进行了培训学习，并坚持需求导向，按照“整体规划、分步实施、统筹协调”的建设思路，制定了具体的“智慧矿山”实施方案。该方案共包含5个系统、12个专业、21个项目，总投资约2.53亿元，2018年已投入费用150万元，2019年预计投入费用1.68亿元，2020年预计投入费用4798.6万元，2021年预计投入费用3542万元。

信息系统平台建设

　　为满足智慧矿山建设需求，需要建设一个统一的数据中心平台。该公司将矿生产、辅助等各个子系统统一数据字典、字段后进行数据采集并存储，利用Hadoop架构中的Mahout等数据分析工具对数据进行深入挖掘、整合、分析、评估后建立合适的数据模型，从而得到科学的可供领导决策的各类统计、评估数据，并通过展示平台进行展示。可以为决策层提供生产系统、产量、销售、市场化、能耗、安全双控等方面可行性建议。同时平台可以实现子系统的集中监测和控制，具备远程集控功能。目前初步方案已基本形成，力争2019年底完成平台建设，初步建成唐口数据中心，基本完成生产、辅助、安全等系统的融合与展示。

　　随着生产系统的不断延伸，工业环网所接入的设备不断增多，现有环网已经不能满足智慧矿山建设需求。该公司将现有的千兆环网升级为万兆环网。井下无线通讯网络覆盖不完全，考虑后期继续增加智能化采掘工作面网络传输需求，需对3G通讯系统进行升级改造。

　　该公司将把基于地测多元信息的GIS平台进行深度拓展，采用多用户在线编辑、异构数据获取和并发数据保存技术，呈现采矿信息三维可视化表达与地质系统四维动力模拟，实现基于“一张图”的多部门、多图层、多维度的协同管理运作。

采掘转运建设

　　该公司将装备一套智能化采煤工作面，引入智能控制系统、智能型集成供液系统及顺槽监控中心远程控制系统，将工人从工作面解放到监控中心，实现采煤机记忆截割、液压支架自动跟机以及刮板运输机等主要设备的智能控制、可视化远程监控、工况检测、故障诊断等功能，将工作面打造成“有人安全巡视、无人跟机作业”的常态智能化无人开采模式。

　　对矿井在用综掘机全面改造，实现远程遥控作业，并增加综掘机机载支护平台，逐步淘汰前探梁临时支护，融合工作面机械设备综合控制系统，实现综掘工作面截割破岩、皮带运输的联合控制，打造安全、少人、绿色、高效的综掘生产作业线。

自动化生产系统建设

　　该公司将对现有电力监控系统进行扩展，实现井下供电系统参数在线检测，自动进行故障检测、定位、切除。通过对数据分析，实现设备选型、继电保护和调节方案的自动计算。

　　该公司将对井下各采区泵房实现集中控制，根据水仓水位及阶梯电价等因素，自动控制各泵房排水机组的运行，实现智能化矿井分布式排水系统，每年至少减少岗位司机24人。

　　该公司将对主副井3部提升机运行状态进行实时监测，实现对提升机振动、温度等数据的实时采集、存储及分析，随时掌握提升机运行工况。对煤流系统主要设备进行状态检测及数据分析，掌握其变化趋势，查询设备存在隐患，达到设备超前维护及预防性检修的目的。

　　该公司将采用多功能矿用基站组建辅助运输监控系统网络，实现“辅助运输调度监控”和“车皮物料自动跟踪”功能，根据车场车辆情况，自动预警，实现车辆的高效调度；建立井上下全覆盖的轨道运输监控系统和物联网平台，实现辅助运输作业的智能调度，不断提高矿井辅助运输效率和安全管理水平。

自动化灾害防治系统建设

　　该公司将通过调研定位识别设备，在采掘地点安装智能显示屏，实时显示限员区域人员数量，实现超员自动报警和数据实时上传的功能。通过引进智能远程操控钻车，改进装卸钻杆方式，实现自动装填钻杆，同时在钻车上安装视频监控系统进行远程监控，最终实现钻车远距离智能操作。通过安装钻场视频监控系统，进行全程退杆录像，利用工业环网将现场情况上传至防冲监控中心，实现远程实时在线验收，同时配合智能钻车升级改造，自动记录钻车钻进工作状态，同其它监控数据一并上传至地面，实时掌握工程进度。通过冲击地压风险智能辨识技术、震动波CT技术、地音监测技术、冲击变形能时空预警指标和多参量综合预警技术，实现冲击载体区域识别和冲击危险性时序化跟踪监测。通过建立唐口防冲“数据库”和防冲效果“数据库”，对矿井冲击地压治理效果进行长期跟踪、评价。防冲专家通过远程在线分析和定期现场诊断等方式，确定矿井冲击危险情况，并制定合理的解危方案。

　　该公司将利用风量、温度、风压等传感器对矿井通风系统进行实时监测、控制和分析，远程对自动风门和风窗进行控制，灵活分配风量，实现通风系统智能化、信息化控制，解决530采区双系统供风与回风中存在的供风不稳定、通风管理困难等问题。建立整合安全监控系统、微色谱监测系统、大面积采空区煤火灾害监测预警系统及南北部主通风机监测系统于一体的大数据智能预警分析系统网络平台，实时监测工作面、采空区气体参数变化情况，实现分析数据的共享，同时形成通风、瓦斯、防灭火监测分析报告，实现灾害的动态预判。仪器智能无人管理平台，实现仪器仪表智能管理，使用仪器人员按照单位统计人数，实行刷卡自行领取和归还仪器、故障预警、减少在用量1/3左右，节约了成本又节约了强检费用，发放人员可以变为维修人员，减少1人。

　　该公司将基于低空无人机遥感数据的矿山地质环境一体化监测，获取矿区高分辨率无人机遥感影像数据，实现矿区高精度地理信息的快速获取、矿区影像的可量测化及矿区实景三维建模，真实模拟矿区三维信息。井壁监测系统意在掌握井壁的变形规律下，实现多专业、多部门联合管控下的井筒变形自动化在线监测与预警，保障井筒的安全运营。采用多种方法综合分析，总结矿井整体富水性分布规律，构建评价模型，形成水害评价体系，预测未开拓区域富水情况，提高安全管控能力，实现安全高效生产。

智慧经营管理建设

　　该公司研发的智慧发运系统建设，将实现客户自助发卡、司机自助刷卡、系统自动验证车辆信息，处理速度远高于人工核验，减少人工成本，提高发运效率。系统对车辆采用RFID+IC卡双卡验证模式，实现煤炭发运的全流程防作弊管理。矿井智慧运销系统建成后，将实现车辆厂区一卡通派车称重管理、煤种自动识别、远程自动放煤等功能。

　　该公司及时建立财务共享服务中心，实现统一会计科目，统一信息系统，统一共享财务审批流程，统一财务核算标准，统一数据标准，实现财务核算的标准化，流程化操作；并在成本管控、税务管理、资金管理、预算管理等方面实现资源的共享，极大提高财务管理的工作效率和工作质量，节约人力资源，从而真正实现企业的财务转型发展。

　　该公司按照实施方案规划，计划应用自动化控制、数字化建模、信息化管理等手段，三年内分步实现矿井自动化、数字化、信息化，最终实现矿井资源空间可视化、采矿装备无人化、工艺控制自动化等“智慧矿山”建设总目标。2019年计划对矿井采煤、掘进、机电、辅助运输及灾害防治等系统进行机械化、自动化改造升级，力争2020年上半年主要生产系统实现自动化。同时，2019年年底完成矿井工业环网由千兆升级为万兆，为下一步各子系统数据集成创造条件。