数字矿山建设实践探索

以神华集团承担的国家863计划项目——数字矿山关键技术研究与示范项目为背景,介绍了对数字矿山建设的理解及神华集团在锦界煤矿建设数字矿山示范矿井的实践情况。锦界煤矿示范矿井的建设实践表明,智能一体化软件管控平台应用信息化手段固化煤矿生产管理流程和标准作业流程,集成创新技术,解决了长期以来各专业子系统分割孤立的问题,实现了业务协同和调度业务变革,提升了调度管理和应急指挥能力,达到了全面感知、智能联动、精益管控、绿色低耗和安全高效的目的。     

准东二矿智能矿山建设探索

围绕国家、集团对智能矿山建设的指导思想、设计要求及目标,探索了准东二矿智能矿山建设目标、建设内容及建设成果。建设目标：打造国家级智能化示范矿井,实现掘进工作面减人提效、综采工作面内少人操作、井下固定岗位无人值守和远程监控,发挥示范引领带动作用,不断提升煤矿生产效益和安全生产管理水平。建设内容包括”一张图”管理系统、智能装备与控制系统、智能管控一体化平台、煤矿生产数据库、智能工作面地质构造透明化系统、IT基础设施、智能选煤厂。建设成果：构建了”一张图”管理系统;实现了工作面地质构造透明化;构建了虚拟现实(VR)培训系统。     

煤炭行业智能矿山工程研究中心成立

<正>2017年9月25日,煤炭行业智能矿山工程研究中心正式成立。该中心是依托神华集团煤炭板块业务,致力于智能矿山方面核心关键技术研究的专业机构,对接行业创新需求的重要渠道,提供煤矿智能技术的专业支撑,转化应用技术成果的示范平台,培育输出专业团队的人才摇篮。智能矿山工程研究中心将为煤炭企业的自动化、信息化、数字化、智能化建设提供坚强专业技术支撑。     

煤矿智能化综合管控平台研究

现阶段煤矿智能化建设步伐进一步加快,而智能化综合管控平台作为智能矿山建设的核心与大脑,承担煤矿多业务协同管控、数据资产沉淀、数字化转型升级与高质量发展的使命。结合国家能源集团智能化综合管控平台建设指南及煤矿侧协同管控业务应用需求,规划煤矿智能化综合管控平台的定位、架构、建设内容及关键技术。煤矿智能化综合管控平台将人工智能、大数据、物联网等新一代信息技术与煤矿安全生产业务深度融合,基于统一的智能矿山基础平台,实现安全融合监视、生产集中监控及综合业务协同等智能应用,为煤矿固定场所无人化和少人化、灾害综合防控与数字化转型奠定基础,助力煤矿企业高质量发展。     

面向智能矿山的数字孪生技术研究进展

智能矿山领域数字孪生技术的应用需面对较多复杂性、特殊性的技术突破。阐述了数字孪生在智能矿山领域的适用性,归纳梳理了数字孪生技术在煤矿安全、生产及运营管理等方面的研究及应用现状：在煤矿安全管理方面,数字孪生技术主要应用于灾害预警、风险管控、灾害救援等;在煤矿生产方面,数字孪生技术主要应用于采掘工作面区域整体、单机机械装备状态监测及控制、机械装备预测性维护。从物理实体、虚拟实体、连接交互、数字孪生数据及功能服务5个维度入手探讨了智能矿山领域数字孪生亟待解决的关键共性问题：物理实体维度需重点突破全面感知及控制装备的研发,虚拟实体维度需深入进行物理、行为、规则模型的研究,连接交互维度需攻关煤矿井下5G网络传输关键技术,数字孪生数据维度需解决高性能计算等问题,功能服务维度需研发仿真软件及人工智能算法,以便更好地适应现场环境。从矿井规划设计、开发、建设阶段的灾害预防性设计、生产系统设计、地质环境预测,矿井生产运营阶段的灾害预警及防控、生产调度决策优化、生产设备全生命周期管理等方面展望了数字孪生技术在智能矿山领域的发展趋势,认为宜针对关键部件或装备,核心环节,重要或危险场所、区域等进行精细化孪生。     

人员定位安全管理系统在煤矿安全管理中的应用

给出了煤矿井下人员定位安全管理系统的构成及工作原理,重点介绍了人员定位安全管理系统在神东煤炭集团锦界煤矿安全管理中的具体应用情况。实践表明,人员定位安全管理系统性能稳定,能够实现井下人员考勤管理、实时定位跟踪、安全警示报警监测、安全管控等功能,提高了煤矿生产安全调度的效率及煤矿安全管理的信息化水平。     

数字煤矿特点及关键技术

针对我国数字煤矿示范矿井建设过程中存在的不能全面理解数字煤矿含义的问题,探讨了数字煤矿的概念及特点、数字煤矿建设包含的内容、数字煤矿建设的现状;分析了数字煤矿建设与其它行业非煤数字矿山建设的区别;简要介绍了在"十二五"期间我国数字煤矿建设方面应重点研究及攻关的关键技术。     

数字矿山多等级安全问题探讨

以神华集团正在进行的数字矿山示范矿井建设及已经完成的神华数字矿山规划研究为背景,分析了数字矿山研究现状,指出数字矿山系统是一个典型的多等级网络系统,目前缺乏对安全方面问题的研究;针对数字矿山安全问题,归纳了数字矿山具有易受攻击、存在大量层次化异构复杂系统等7个方面的特殊性;提出一种针对数字矿山的多等级实时性安全保障方案,即采用隔离与监控机制相结合的方法,为解决数字矿山安全问题提供了思路。     

大柳塔煤矿智能化建设实践

针对智能矿山建设要求,详细介绍了大柳塔煤矿多年来智能化建设成果,主要包括：(1)基础条件建设。亿吨级煤矿生产指挥系统、海量数据综合管控平台、煤矿一体化矿图协同管理平台、煤矿安全监控系统数字化升级改造、信息基础与网络建设。(2)示范工程技术应用成果。中厚煤层智能综采工作面、厚煤层智能综采工作面、连续采远程控制技术、两臂组合式智能锚杆钻车、矿用智能巡检机器人、无人值守带式输送机、采掘工作面智能化远程控制技术、智能喷浆机器人。     

神华集团数字矿山建设研究

探讨了数字矿山的内涵及特征、神华集团建设数字矿山的意义及目标,得出结论:数字矿山以面向矿山业务为依托,以数据互联互通为原则,以信息的整合、利用为核心,以矿山生产过程自动化为基础,以统一的传输网络平台为框架,以统一的软件平台为手段,以绿色开采技术、装备技术、信息技术为支撑,以标准体系为保障,其建设目标为"安全、绿色、智能、高效"。     

口孜东煤矿矿井自动化系统应用研究

针对目前矿井自动化系统建设存在的问题,提出了口孜东煤矿矿井自动化系统的建设方案。井下各子系统采用Mincos控制系统作为主控设备,主控设备通过Mincos控制系统的专有总线采集内部传感器信息,通过Modbus及Profibus总线与各子系统配套设备控制器通信,同时通过以太网与地面集控系统设备通信。实际应用表明,该方案为口孜东煤矿的生产自动化提供了可靠的保障。     

安全生产信息监控系统在青东煤矿的应用

介绍了安全生产信息监控系统的功能、特点及其在青东煤矿的应用,重点介绍了青东煤矿安全生产信息监控系统的建设,并分析了建设中遇到的问题及其解决方法。应用结果表明,该系统运行简单、操作方便、性能稳定可靠、实时性高、维护量小,达到了煤矿减员增效的目的。     

无线网络在煤矿安全信息系统中的应用

通过对我国煤矿安全状况调查,表明发展我国煤矿安全信息系统是十分必要性和重要性.根据煤矿所处地理位置的特点,说明了“煤矿安全信息系统“选用了联通CDMA1X无线数据通信网络的优势.无线数据通信网络具有布线简单,维护方便的优点,并能够保证数据传输的稳定性、准备性和安全性.根据煤矿网络需求情况,设计出“煤矿安全信息系统“的网络结构方案.     

电磁辐射仪在煤矿冲击地压监测预报中的应用

阐述了煤矿冲击地压的成因及影响因素,介绍了电磁辐射仪在忻州窑煤矿冲击地压监测预报中的应用,详细介绍了电磁辐射仪的组成、工作原理及特点。通过在忻州窑煤矿的电磁辐射测试证明,该电磁辐射仪既可用于预报冲击地压,也可进行冲击地压防治措施效果检验,具有非接触、非扰动、简单实用、安全准确的特点,是预测预报冲击地压的合理选择。     

郭家湾矿井综合自动化系统方案探讨

本文主要介绍郭家湾煤矿综合自动化监控系统的要求和采用的解决方案.建设综合自动化监控系统的目的是实现矿井的各个子系统的集成监控、资源共享、可视化管理等主要功能,为信息化矿井建设奠定坚实的技术基础.     

煤矿安全生产调度监测管理信息系统建设

煤矿调度是煤炭企业生产技术工作与管理工作相结合的专业技术工作。而煤炭企业生产是地下作业,24小时不间断的连续生产。采、掘工作面每日三班生产,各班都有任务、工序、质量、计划和要求,同时在操作上还受到空间和地压的限制,因此调度不但要指挥安全生产任务的完成,还要为下一班安全生产创造条件。建立煤矿安全生产调度监测管理信息系统在煤矿安全生产中能起到调节、调配、指挥、监督的作用。它把企业各个部门,各个生产环节组织起来,协调起来,综合平衡,及时地反映和克服生产中的矛盾和簿弱环节,协助企业领导人集中统一指挥和组织管理,使生产过程均衡地有序地进行。     

煤矿主扇风机微机并行监控系统

介绍采用工业控制微机与可编程序控制器为核心的煤矿主扇风机监控系统的特点、性能及构成。该系统既可实时准确检测、控制与保护主扇风机运行,又提高了矿井现代化管理水平     

煤矿供电监控系统的设计

介绍了煤矿电网灾害监控预警系统的网络硬件框架、软件体系结构及所实现的功能,阐述了系统设计与实现过程中的关键问题及解决办法。实际运行表明,该系统实现了煤矿电网管理的智能化、数字化、矿井电力参数测控的现代化,解决了许多困扰煤矿生产现场多年的井下供电监控技术难点与安全运行中的重大隐患问题,具有一定的推广意义。     

煤矿35/6kV变电站综合自动化改造

以葛泉矿为例,提出了煤矿35/6 kV变电站自动化改造的方案。通过综合自动化改造实现了变电站继电保护和控制、远动、计量、故障录波、数据处理、五防操作和闭锁、在线监测等功能,满足了变电站后期扩容和线路改造的需要。     

矿井综合自动化系统在赵固一矿的应用

介绍了基于工业以太环网的全矿井综合自动化系统的网络结构及其在赵固一矿的应用情况,并对其应用中出现的一些问题进行了分析。实际应用表明,综合自动化系统的建成极大地提高了赵固一矿的矿井生产自动化和管理现代化水平,实现了全矿井系统实时数据和运行状态的远程实时监测、统一管理与数据共享。