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“互联网+智能综采”山西率先破题(图)
[ 录入者:admin | 时间:2015-07-27 13:04:24 | 作者: 原建猛 白跃新 | 来源:山西新闻网-发展导报 | 浏览:1075次 ]
我国首套千万吨智能综采成套装备地面联动试车时的情景。


  近日,煤炭大省山西传出好消息。6月26日,国家“十二五”智能制造装备发展专项“煤炭综采成套装备智能系统开发与示范应用”项目在太原通过了科技成果鉴定:“该成果达到国际领先水平”。

  这项成果鉴定的通过,是多方共同发力、协同攻关的结果,是煤机企业与煤炭企业自主创新、集成创新、协同创新和“两化”深度融合的典范。它标志着在迈向“中国制造2025”进程中,山西煤机制造业已率先取得阶段性成果。


  载入史册的一次创举


  国家“十二五”智能制造装备发展专项“煤炭综采成套装备智能系统开发与示范应用”项目,由太原重型机械集团煤机公司与山西焦煤西山煤电(集团)公司共同承担,并联合平阳重工、山西煤机、山西科达、罗克佳华中国矿大等单位,历时3年共同完成。整套设备总重量达1万多吨,研发投入达3.79亿元。其中,国家补贴1亿元予以支持。

  为了完成好该项目15个关键核心智能装置的研发任务,太重煤机与西山煤电自承担该科研项目以来,充分发挥各自优势,积极组织平阳重工、山西煤机、山西科达等单位共同参与,并联合中国矿大、太原理工大、太原科大以及国内外知名企业协同攻关,于2013年6月13日在太重煤机工业园区成功进行“三机一架”地面联合试车。2014年12月,荣获国家工信部颁发的“智能制造装备应用优秀示范项目奖”。

  2015年6月26日,在科技成果鉴定会上,鉴定委员会给予了极高评价。认为该项目:建立了采区截割煤层地质构造的GIS数字平台,可实现截割轨迹的规划和导航;开发了采煤机姿态实时控制系统,可实现采煤机截割动态轨迹调控;实现了采煤机截割过程的智能控制;建立了综采机组优化协调控制新方法,开发了相关软件,实现了采煤机、支架及运输系统的协调控制与安全高效运行;建立了综采机组运行状态在线监测系统,具备了自诊断、自纠偏、自预警的智能监控功能,实现了综采装备本地、远程监测、控制和故障预警;开发了超大功率采煤机自动调高控制技术、超大功率刮板运输机高压变频软启动控制技术,有效提高了综采机组运行可靠性。

  该套装备在山西西山晋兴能源有限责任公司斜沟煤矿18201综采工作面进行示范应用,工作面最高日产达到3.2万吨,最高月产85万吨,具有广阔的推广应用前景。同时,通过项目的实施,取得了51项具有自主知识产权的专利技术(其中,发明专利23项),实现了我国智能型千万吨综采装备高端制造的自主化、国产化,并达到国际领先水平。

  这是太重煤机与西山煤电第二次合作承担的国家科研项目。太重煤机总经理张克斌高兴地说,面对井下综采成套的诸多短板,“十一五”期间,解决了“大”的问题;“十二五”期间,我们又解决了“好”的问题;“十三五”期间,我们决心继续努力,通力协同作战,把这套智能成套项目上的先进技术,推广运用到开采难度更大的薄煤层上,以解决好“小”的问题,从而为我国煤炭行业彻底转变生产模式,提高安全系数和高产高效,推动“两化”深度融合做出新的更大的贡献。


  “互联网+智能综采”方兴未艾


  实现少人、无人的自动化采矿是当前国际采矿界研究的热点。在这方面,美国和澳大利亚的煤炭企业走在了前面。20世纪80年代以来,他们在工作面采用了计算机(技术)、大功率电牵引采煤机、电液控制的液压支架和具有软启动功能刮板输送机,实现了工作面三机的自动化及井下环境安全信息实时监测。从90年代开始, 加拿大、芬兰、瑞典,分别制定了矿山自动化方案。

  为追赶世界先进水平,国内科研单位与企业相继开展了采矿机器人(MR)、矿山地理信息系统(MGIS)、三维地学模拟(3DGM)、矿山虚拟现实(MVR)、矿山人员定位等方面的技术开发与应用研究,在煤矿中的应用取得了一定成效。

  2000年9月,北京开采所与北京煤机厂、德国DBT公司等厂家合作,为铁法煤业集团小青煤矿装备了国内第一个薄煤层自动化无人工作面。

  2005年5月,大同煤矿集团从德国DBT公司引进了一套自动化刨煤机,实现了国内首个薄煤层刨煤机综采无人工作面。

  2007年10月,太重煤机有限公司研制成功我国第一台930千瓦智能化电牵引采煤机。中国首个具有自主知识产权的自动化、信息化采煤工作面在潞安环能股份公司漳村煤矿正式投产,标志着中国煤炭行业高产、高效矿井建设进入新阶段。

  然而,这些智能化综采设备功率较小,产量低,成套智能化程度不高,难于满足煤炭行业高产高效的需求。虽然国内外学者及产业界都进行了多种探索与实践,但是由于受煤岩识别、井下环境通讯、综采“三机一架”协调运行、煤尘对视频监控系统的污染等多方面关键技术的制约,缺乏对煤炭综采成套装备的智能控制系统与工艺配套的深入研究,实现高产高效的井下工作面无人采煤仍然任重而道远。


  国家战略助力“大国重器”


  为了贯彻落实国家“十二五”发展规划,国家发展和改革委员会、财政部、工业和信息化部决定联合组织实施智能制造装备发展专项。建立以用户为龙头、以装备制造单位为主体,结合产学研用创新平台,共同开展重大智能制造装备和关键智能部件的联合研发创新。

  此项目依据国家发改委、财政部、工信部“关于智能制造装备发展专项项目(第一批)实施方案”文件精神,于2011年10月,经三部委共同批复,由太原重型机械集团煤机有限公司和西山煤电(集团)有限责任公司,共同组织实施“煤炭综采成套装备智能系统开发与示范应用”项目。可以说,这套千万吨智能综采成套装备的研发成功,是中国煤机制造业由“大”变“强”的一个重要里程碑。

  它的创新之处在于,摒弃了传统采煤系统以设备为主体的思路,率先提出“采煤机器人”的概念,把工作面所有设备视为一个大型采煤机器,采煤机装备总体只是其中一个部件,通过安装大脑及神经系统,使之成为“采煤机器人”,实现自动落煤、自动装煤、自动运煤、自动支护、自动行走等功能,从而达到无人采煤的目的。

  成果鉴定会上,专家委员会主任宋振骐院士对该套设备的研制成功赞叹不已。他说,这么大的项目,国家支持1亿元,没有国家的扶持,没有太重煤机等企业的研发,没有西山煤电公司提供的示范应用,这么大的智能成套装备是不可能顺利实现的,更别说达到了世界先进水平。智能化系统采用了国内外最先进的技术和手段,关键是多项创新技术填补了国内外空白,并拥有完全的自主知识产权专利51项。在井下复杂条件下,最高日产原煤3.2万吨,最高月产原煤85万吨,达到了千万吨矿井智能化综采工作面的要求,为中国实现“无人采煤工作面”打下了坚实基础。

  中国煤机工业协会会长张勇说,该项目最显著的标志是实现了三个“最大”:一是成套最大,总重量达1万多吨,建成了智能型综采成套装备千万吨级安全高效工作面;二是功率最大。通过项目的实施,研制成功世界最大功率电牵引采煤机等,并实现智能化控制;三是国产化最大。实现了综采成套装备中各单机和成套装备的最大国产化,关键核心智能装备总国产化率达89.27%。


  助力转型意义重大


  《煤炭综采成套装备智能系统开发与示范应用》项目的研发,代表着未来煤炭采掘业的发展方向。对于煤炭用户来说,该套装备价格比同类进口产品低30%以上,每套可为示范单位节省设备费用1亿元,配件产品价格与进口配件相比降低50%以上,减少设备运行成本;每套设备年产原煤1000万吨,可新增产值约40亿元;工作面操作人员从正常的12—16人减至4—6人,既节约了人力资源成本,又降低了煤炭生产安全隐患。

  更为重要的是,它的推广运用,可改变传统的机械采煤生产模式,完成井下跟机操作向远程遥控采煤作业的跨越,实现机械化向自动化的转换,形成高产高效智能开采先进新工艺,极大地提高了生产安全性及集约化开采水平,是煤机装备的一次重大技术进步,更是煤炭生产一次极大的技术革新。对于煤机企业来说,该智能成套综采装备的研制与示范应用,其智能化关键技术取得了重大突破,相关研制单位自主创新能力得到了很大提升。此外,该智能成套综采装备的应用,还可直接带动常规产品向自动化、智能化方向发展,提高制造企业产品的市场竞争力,提升整个煤机行业的智能化水平,有利于促进国内智能综采成套工作面的国产化,对煤矿安全、高效开采起到重要技术支撑作用。

  正因如此,此次由太重煤机公司与西山煤电公司牵头完成的国家智能制造装备发展专项“煤炭综采成套装备智能系统开发与示范应用”项目,才显得意义不凡。

  它启示我们,在迈向《中国制造2025》,实现中国制造业由“大”变“强”的进程中,优势骨干企业则要勇于担当,积极走自主创新与协同创新相结合之路,产、学、研与用户紧密结合,发挥好示范与引领作用。

  本报记者 原建猛 通讯员 白跃新

 

 本文来源:山西新闻网-发展导报

 

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