中泰机器人:高科技助力智慧矿山建设

智慧矿山是将工业互联 、云计算、大数据等与现代矿山开发技术深度融合,形成矿山全面感知、实时互联、分析决策、自主学习、动态预测、协同控制的完整智能系统,实现矿井开拓、采掘、运通、分选、安全保障、生态保护、生产管理等全过程的智能化运行。

智慧矿山上游主要是系统集成中所运用的摄像头、防爆计算机、防爆变频器等零部件以及轴承、胶轮、外壳等加工耗材的供应商;下游主要为煤炭、有色金属等矿产资源的开采公司。

我国资源禀赋具备“富煤、贫油、少气”的特征,这决定了煤炭仍是我国能源体系的支柱。据国家统计局,2021年煤炭占比我国能源消费总量的56.0%,虽然近年来核能、风能、太阳能等新能源行业发展迅速,但具备成熟可靠、价格低廉等优势的煤炭资源仍将在较长时期内作为我国能源结构中的基础性能源。

此外,我国煤炭资源储存条件复杂,煤矿地质灾害频发,煤矿生产事故发生率及死亡率较高,为解决高危生产环境下带来的巨大安全隐患,国家对矿山生产安全重视程度提升并陆续出台多项政策。

今年4月,国务院安全生产委员会发布《“十四五”国家安全生产规划》提出设立“工矿商贸就业人员十万人生产安全事故死亡率下降20%、煤矿百万吨死亡率下降10%”的目标。5月,人民银行增加支持煤炭清洁高效利用专项再贷款额度,增加1000亿元支持煤炭清洁高效利用专项再贷款额度,支持煤炭清洁高效利用专项再贷款总额度达到3000亿元用于同煤炭开发使用和增强煤炭储备能力相关的领域,包括现代化煤矿建设、绿色高效技术应用、智能化矿山建设、煤矿安全改造等项目。

另一方面,人力成本的攀升驱动着煤炭企业全面推行智能化减人。

煤炭井下作业环境恶劣,招工困难程度持续上升,从我国煤炭开采余选洗业人数上,2010年的527.19万人下降到2019年的284.68万人,下降幅度约46%,企业人力成本呈现上升趋势。而在需求高增的大环境下,煤炭企业通过转型煤矿智能化可以实现掘进工作面减人提效、综采工作面内少人或无人操作、井下和露天煤矿固定岗位的无人值守与远程监控,有效减少煤炭企业人员需求,降低人力成本。

作为一家集新一代信息技术、智能制造、工业互联 研发应用于一体的高新技术企业,山西中泰特种机器人有限公司正在为能源行业的智能化改造和城市公共设施的智慧升级提供技术支持。

得益于政策基础以及技术创新的双重保障,中泰机器人煤矿智能化建设目前正加速进行,并已取得阶段性成果

矿山生产无人值守会是什么样?矿山智能化控制系统、自动巡检机器人、防爆手机实时通信、超级除尘摄像仪……随着新设备、新系统在煤矿的加速推广,一张煤矿智能化的蓝图正在山西绘就。

数百条皮带运输线实现集中控制,上千处场所实现无人值守;新元煤矿建成国内首座5G煤矿,山西晋能控股煤业集团塔山煤矿等6座煤矿陆续实现了5G入井……近年来,山西大力推进煤矿智能化建设,2021年计划建设10座智能化示范煤矿和1000个智能化采掘工作面,打造一批本质安全型矿井。

应用智能化辅助运输技术后,塔山煤矿各单位申请用车的等待时间缩短了40分钟至60分钟,汽柴油等能源消耗减少22%,井下胶轮车尾气排放量减少约25%,无轨胶轮车整体运行效率提升31%,实现了效益效率双提升。“智慧矿山可以实现减人60%以上,同时增加操作精度,减少能耗。

  • 山阴宝山玉井煤业:将5G、人工智能、工业互联 与现代煤矿开发利用深度融合,建成集智能控制、调度指挥、安全管控、定位监测于一体的智能集控中心,在统一场景下实现了矿井运行状态的集中展示与实时管理。
  • 玉井煤业

  • 华美奥兴陶煤业:智能掘进工作面配备了智能化掘进机、自移机尾、湿式除尘器、自动双臂钻车、巡检机器人等先进装备,依托矿用5G专用高速运输优势,实现全工艺段采煤机记忆截割、液压支架自动跟机、时序自动放煤、远程可视化集中控制等功能的常态化运行。
  • 兴陶煤业

  • 中煤顺通北祖煤业:建立监测、控制、管理一体化的智能集中管控平台,实现对矿井通风、压风、提升、排水、运输、供电等各生产环节远程操作,矿井主煤流运输、变电所、水泵房等岗点全部实现“远程控制、无人值守、智慧巡检”。
  • 中煤平朔井工一矿:机器人本体模拟巡检工井下泵房行走的场景,依托轨道吊挂于泵房上方往复运行。巡检机器人搭载多种传感器,实时采集巡检现场的图像、声音、红外热像及温度数据、烟雾、多种气体浓度等参数信息,不仅模拟实现巡检工巡检作业时的“图像采集、声音采集、红外检测、互联 通信”,而且将传统的无法复现记录和不能准确量化对比的人工感官,以数字化的图像、声音和准确的数据实时归类存储,便于故障问题的查询复现。
  • 中煤平朔井工三矿:机器人采用移动式巡检,能实现巷道有毒有害气体、设备温度变化的监测监控等。并能及时发出 警,提醒检修人员及时检修,消除安全隐患。此外,检修人员也可以根据后台数据进行分析,进行预防性检修,确保设备安全稳定运行。
  • 中煤平朔井工三矿

  • 同煤浙能麻家梁煤业:巡检机器人的投入使用是智能化矿山建设的一个“标配”。轮式巡检机器人在麻家梁煤业的投入使用,极大地弥补了人工巡检设备时存在的缺陷和不足,实现了生产效率和安全保障的双提升,成功开启“高产高效、少人无人”开采模式。
  • 麻家梁煤业

    中国工程院院士、中国矿业大学(北京)校长葛世荣表示,2035年,我国煤矿或矿山开采要进入智能化阶段。如今,我国已建成了全球最大的5G矿井群。此外,他还指出,经过两年建设,全国煤矿安全智能检测 已经形成,可以实施感知、动态检测、快速预警,对我国煤炭安全保供和安全生产起到了巨大作用。

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