更新采掘设备,矿井也能物联

作者今日工程机械 矿井设备

煤矿工业作为我国主要的能源供给行业,在经历过需求疲软、竞争加剧等诸多危机与挑战之后,很快步入了发展新常态。随着信息技术的快速发展以及在市场上的推广应用给矿山行业带来了巨大的发展机遇,煤矿的采掘技术与管理系统愈发体现出从自动化向数字化、智能化转型的发展脉络,整个煤矿产业与装备制造企业都在重新思考新常态下的发展之路。

微信图片_20180411153126.jpg 

沈阳沈矿选矿设备制造有限公司作为专业从事煤矿挖掘设备与技术研发的高新技术企业,近几年来一直备受业内同行的关注。在煤矿机械行业,沈矿的规模也许并不算很大,但在采掘装备与系统研发领域,沈矿在国内却有着很高的影响力。凭借着高效率、低维护成本的优势,沈矿的技术和设备在国内得到广泛应用并于各界取得了良好的口碑。在业内同行业绩相继萎缩的那段时间里,沈矿仍然完成了数亿元的产值,再次上交了一份让人满意的成绩。而今,面对新常态下的发展形势,记者走访了沈阳沈矿选矿设备制造有限公司总工程师马星,探讨煤矿机械技术未来的目标与方向,以及国内企业的应对策略。

自动化提高效率

记者:最近两年,信息技术不断发展,并迅速向不同领域延伸,很多行业都开始了数字化转型之路。煤矿行业也展开了数字化矿井的建设工作。在您看来,何谓数字化矿井?

马星:既称之为数字化矿井,首先要在煤矿生产企业中建立统一的网络平台和统一的数据库,将矿井中的固有信息数字化,并组织起来去全面、详尽地描述矿山及矿体,利用计算机实现对矿井机械设备的集中控制;此外,还要实现与矿井安全、生产、控制、管理、营销等相关信息的数字化有机结合,建设一个具有高度信息化、自动化、智能化、高安全、高效率和高效益,意义广泛的多维数字化矿井。

记者:不少企业和团队都加入到了煤矿行业的数字化改造之中,在多方的共同努力下,目前我国数字化矿井的发展现状如何?

马星:国内煤矿行业、企业对信息化建设越来越重视,很多大规模的煤矿生产企业已经在管理信息化方面走到了前面,开始引进先进的矿山管理信息系统为企业的发展服务,但涉及采掘过程中的器械改良与数字化融合领域,就没有那么容易了。如何利用

最新的信息技术创新煤矿采掘装备,已经成为了煤矿装备创新研发企业面临的首要机遇和挑战。就目前的发展而言,不同企业针对作业效率与智能管理都提出了不同的解决方案,但行业的规范和标准还没有明确建立起来,我国距离数字化矿井、智能化矿井的真正建立还有一段距离。

记者:既然设备创新是那块“更难啃的骨头”,您和沈矿团队为什么选择在这一领域开展改良与研发工作?目前取得了怎样的成绩?

马星:我们团队位于东北老工业基地,在煤矿工业领域技术根基深厚,也深知传统煤矿机械设备的运行模式与弊端,就研发而言,我们有先天的技术优势。比如在过去煤矿开采的流程中,传统煤矿机械中应用的液压传动技术就因为流体流动的阻力和泄露较大,一直存在效率低下的问题,如果处理不当发生泄漏,还可能污染场地,引起火灾和爆炸事故。现在我们将电子与机械有效结合,在机械的动力中融合了电子操作的便捷性,不仅彻底解决了这一问题,提高了工作效率,还实现了实时监控。

目前,我们采用计算机控制技术、传感技术创新研发出电子液压技术,具备智能化电子液压比例控制功能,能够在液压传动过程中,通过接收模拟数字信号连续成比例地对输出的流量或压力进行控制,从而提高机械控制的连续性和精确度;与计算机相连接,利用计算机来达到监测、控制的目的,也能够实现对液压系统相关参数的实时监控。从目前的运行数据来看,完成数字化转型后的电子液压技术能够在原有的基础上减少能源消耗量,增加可通过机械操控的工作量,提升工作效率,使机械的功能得到更好的体现。

微信图片_20180411153120.jpg

智能化保障安全

记者:数字化、智能化对于提升矿井的安全生产水平,降低事故率甚至杜绝生产事故的发生具有重要意义,这也是数字化转型进程格外受业界重视的原因。您认为应该如何借助信息技术对煤矿机械设备的安全性进行升级?

马星:应用机电一体化数控技术对传统煤矿机械设备进行创新和改良,我主要从两方面入手。一是全面监测矿业开采、运输等各个环节机械设备的安全运作;二是尽量减少危险作业条件下人员的参与。

针对现有煤矿机械设备在运行过程中存在的技术风险,我们将煤矿机械设备与监测系统主机内的数据库相连接,再通过计算机技术和数据通信技术,将煤矿机械设备设定成同步运行模式,并选用专业的数据通信接口,对煤矿开采的全过程进行实时的监测和了解,一旦发现煤矿机械设备或地质条件存在安全隐患,系统就会自动发出报警提示,以便于相关技术人员通过专业控制软件实现对系统自动采集的信息资料进行有效的分析和评估,及时调整机械设备的运行参数,从而实现煤矿机械的一体化操作功能,保证机械设备和作业人员的安全。

记者:一体化操作能够在一定程度上减少作业人员的直接参与,但能力还是有限,业界大多把希望寄托在远程控制系统上,您和您的团队也开展了远程控制系统研发项目,目前有哪些进展?

马星:我们的最新研发成果已经实现了对煤矿机械设备的实时监测和远程控制。煤矿机械作业远程监测与控制系统就是我们针对开采作业空间小、难度大、工作条件恶劣

的地质环境研发而成的,运用可编程序控制器及人机交互界面,系统可在工作面无人或少人的情况下,实现机械设备的远程控制。由此一来,新设备下的采掘模式就变成了工作人员留在控制室操作集控台,通过程序控制工作面设备自动完成刨煤、落煤、装煤、运煤的全过程,实现采煤过程的自动化运行。这不仅能够打破不同开采环境对机械设备的限制,有效完成狭窄空间和危险地段的作业,增加了开采效率,也切实减少了人员伤害的危险,使煤炭资源得到了更加安全、有效的开采和利用。

记者:从最初研发电子液压技术、到后来的一体化数控技术、远程监测系统,您和沈矿团队的研发始终围绕数字矿山应用体系铺开,数字矿山的建设对未来煤矿行业发展有何重要意义?

马星:建设数字矿山,是煤矿机械企业立足自身、面向未来发展的战略需要,对企业、行业都有着重要的经济和社会意义。近几年,众多矿山企业在信息化、自动化、图像监控、办公自动化及内网建设方面投入了一定的人力和物力,也取得了一定的预期目标,但每种网络与应用系统的建设都是单打独斗,不能形成有效的共网建设,影响了行业整体的数字化发展进程。依托先进的技术手段作支撑,逐步、有序地建设起覆盖公司管理、经营、生产与安全的各个范畴的数字矿山应用体系,最终建成集“数字化、信息化、自动化”于一体的现代化企业信息化管理系统,将实现煤矿资源的整体规划和合理调度,也是煤矿工业逐渐向安全高效、清洁环保型能源转型的必经之路。

信息化协助管理

记者:现如今,数字化矿山已经不仅是采矿行业的一个热门话题,也引起了国家科技部门和许多企业的重视,未来煤矿行业将迎来怎样的发展?

马星:跟数字城市、智能建筑的发展情况类似,我国的矿井数字化同样停留在第一个层面。我们完成了与矿井中有关的信息,包括矿井所处的地面地形,矿井下的地质情况、矿井的开采方案、地下工程的进展等信息的数字转化,能够全面、详尽地刻画矿井情况,但如何在此基础上再融入所有相关生产要素信息,如储量、安全、机电、人员、生产、技术、营销等,组成一个更有使用价值的多维数字矿井,还是各大研发团队需要面对的重要课题。

未来的数字矿井会是一个有机整体,生产系统、辅助系统、环境监测等各个子系统的自动化建设内容很多,同时,这些子系统之间的接口、协议、和与之匹配的应用软件都要集成在矿井的智能系统之中,各个子系统之间的互联性是关键。只有将矿井在生产运营中所有涉及到的自动化系统组成一个有机的整体,实现有效地互通互联,才能全速助力整个煤矿行业转型发展,这也是数字化矿井的真正面貌和建设目标。

记者:数字化矿井建成之后,会为我国煤矿企业带来怎样的变化?整个煤矿行业将呈现出一个怎样的格局?

马星:届时,我国煤矿企业将在既有资源的基础上全面优化,构建基础网络、通讯传输线路、硬件平台体系;在优化、整合与开发并存的多重模式下,建设企业管理信息系统,完成“企业管理信息子网”的各项应用,支撑企业全面的运营与管理;同时集成与开发各类生产过程控制系统、监控系统等,构建矿山自动化系统,全面支撑企业的安全生产;而全行业也将建立统一的门户体系,做到管控一体化,数据共享,建设完整、统一信息资源数据库;在全面优化与完善各系

统功能的基础上,构建企业决策、商业智能分析等高端应用,支持企业的高层决策,做好经营分析,增强市场反应能力;并培养与建立一支学习型、知识型、技术交流型与创新型的行业顶尖团队,正确审视机械工业发展道路,敢破敢立,时刻引领煤矿工业保持科学成长与发展。

记者:沈矿在煤矿采掘设备领域有着多年的研发历史,可谓是中国市场上最早涉足该领域数字化转型的企业之一。面对当前煤矿机械的发展趋势,您会对沈矿的发展规划做出怎样的调整?

马星:公司业绩的取得离不开对市场的细分与精耕细作。我们专注于细分领域,并致力于把沈矿打造成为该领域在中国的一个标志性装备制造企业。国内的煤矿采掘企业对设备的需求正发生着深刻的变化,包括环保要求的提高和能源需求的紧张局势,使得国内的用户对设备需求将近一步向特质化的方向发展,这也让我们看到行业的巨大韧性和潜力。

如今煤矿行业越来越注重高效、节能环保的生产,我们也会将降能耗、减自重作为设计研发的首要原则,实现废弃零部件处理的污染最小化及综合成本最优化。考虑到要满足报废件处理简单、费用低和污染小的要求,沈矿团队会将研发方向放在零部件解体方便、破碎容易,能焚烧处置或可作为燃料回收等问题上,使用可再生材料和资源,如推广燃料电池矿山机械与地热资源开采技术及装备,为煤矿机械行业向绿色环保方向转型升级贡献力量。

 

 


评论

要评论?请先注册或者登录,您也可以快捷登录: