神华集团2017年工作会哪些细节令你印象深刻呢?我们在神华集团董事长讲话和总经理工作报告中发现了一个相同的亮点,那就是——科技创新驱动神华发展!2016年,神华的科技成果无论是被国家能源局列为综合能源供应创新试点的“富平模式”、“煤炭开采水资源保护与利用”国家重点实验室正式挂牌成立、神宁400万吨煤制油项目的成功建设和胜利投产还是荣获国家科学技术进步二等奖的《智能煤矿建设关键技术与示范工程》......都是神华可持续发展的强劲动力。未来,神华通过创新驱动,不但能提供源源不断的清洁能源,还能提供清洁能源技术方案和管理标准。
今天,小神龙为你隆重介绍神华刚刚荣获国家科学技术进步二等奖的一项重要成果——《智能煤矿建设关键技术与示范工程》。
让我们先从“国家科学技术进步奖”说起吧:
关于“国家科学技术进步奖”
国家科学技术进步奖是国务院设立的国家科学技术奖5大奖项之一,授予在技术研究、技术开发、技术创新、推广应用先进科学技术成果、促进高新技术产业化,以及完成重大科学技术工程、计划等过程中做出创造性贡献的中国公民和组织。
1月9日,中共中央国务院隆重举行国家科学技术奖励大会,党和国家领导人习近平、李克强、刘云山、张高丽出席大会并为获奖代表颁奖。2016年度国家科学技术奖共授奖279个项目、7名科技专家和1个国际组织。
神华获奖项目
神华集团《智能煤矿建设关键技术与示范工程》在此次大会上荣获科技进步二等奖!神华集团党组副书记、副总经理韩建国作为项目第一完成人代表项目组上台领奖。

神华集团《智能煤矿建设关键技术与示范工程》项目是为解决我国煤矿用人多、事故多发、效益差的问题,为达到减少作业人员、提高安全水平、降低生产成本的目标所展开的研究。研究实现了三个层次的智能化,首创无人操作的智能采煤工作面,创建了一体化控制智能矿井,创建了亿吨级协同控制智能矿井群。该项目在工作面智能控制精度、矿井和矿井群百万吨死亡率及全员工效等方面处于国际领先水平。目前该项目获得授权发明专利20项,出版专著1部,发表论文38篇,发布国家标准1项、行业标准2项、企业标准多项。
项目成果已在全国近40个煤矿推广应用。该项目有效推动了“两化”融合,引领了智能煤矿建设的发展方向;大幅减少了煤矿作业人员,提高了煤矿安全生产水平,相关成果已被《煤矿安全规程》采用。
一起走近神华智能煤矿
智能煤矿通过对生产运营、销售等全过程实现数字化,达到信息采集全覆盖、数据资源全共享、统计分析全自动,业务管理全透明、人机状态全监控、生产过程全记录,从而减少作业人员、提高提高安全水平和生产效率。

那么,看上去很神奇的智能煤矿是怎么运行和操作的呢?首先让我们来了解一个工作面是如何实现“智能化”的:
采煤工作面智能化

一是发明了无人操作的智能采煤方法。创建工作面开采智能割煤和直线度两个模板,通过智能感知和人工远程实时干预,建立 “智能+远程干预”的采煤新方法,提出了“1人巡视、无人操作” 的可视化远程干预型智能采煤新理念。

二是攻克了采煤机智能调高和工作面智能矫直控制技术。开发数据、视频、三维虚拟自动推送技术,为远程干预操作人员提供了 “身临其境”的感受。

全景可视化模型
采用惯导级的航空激光陀螺仪,研发工作面高精度惯性导航系统,实现采煤机滚筒自动调高、液压支架自动精确推溜拉架,解决工作面直线度控制难题。

研发出国内首套煤炭综采成套装备智能系统。采用人机工程学原理,设计并研制了符合“人机”交互行为的一体式监控中心,远程干预准确、快速、实用。

开发以煤流系统负荷为决策依据的采煤机、液压支架、刮板输送机动态分析、智能决策联动控制软件。

应用成果:分别在神东和陕煤建成了2个无人操作、1人巡视的智能采煤工作面,实现了单班作业人员从15人减少到3人,整体减少80%,形成一套完整的智能开采标准体系。

一个工作面实现智能化运作只是第一步,矿井生产具有采、掘、机、运、通系统复杂,作业场所分散,设备和人员移动,煤流系统长达数万米等特点,多系统各自独立、信息分散,辅助决策能力差,不能实现跨平台多参量关联和联控联动,如何将一座矿井像人的大脑一样整个调动起来呢?
矿井智能化

创建智能矿山生产综合一体化管控平台。覆盖煤矿采、掘、机、运、通各专业,及洗选、装车、安全监控、人员定位、工业电视、无线通信、IP广播等子系统,实现对煤炭生产“人、机、环”全面的监测、监控,减人16%。

一是GIS和SCADA组态高度融合的煤矿综合智能监控系统。全矿井“一张图”,各级技术和管理人员基于一张图协同工作,各司其责、随时随地访问使用;实现一体化管控,解决了单个矿井150余个系统相互独立运行,不能实现集中管控和系统联动的问题。
二是建立基于Ethernet/IP通信协议 的“一网一站”标准化体系。建立了基于MPLS/MPLS-TP技术的“一网到底”的控制万兆专网,实现了“一网一站”快速接入,解决了全矿井自动控制安全性、实时性难题;制定煤矿设备EtherNet/IP协议标准化,覆盖神东8大类、38小类机电设备的通信协议接口标准,形成一套标准化通信体系。

三是开发了产量自适应智能控制煤炭运输系统。根据工作面落煤、运输、支护装置间的煤流传递关系,应用激光测量煤流系统煤量检测技术,融合图像识别和分析技术,实现煤流负荷平衡智能控制。
通过矿区产量、煤质、设备检修情况等综合因素,提出基于Petri网络和群体仿生智能粒子群优化算法,并进行多时间协同优化,实现全矿区的产量自适应煤炭运输系统。
应用效果:在神华锦界煤矿建成了智能矿井,实时监控点达到5.7万个;实现对2千余台(套)设备的智能控制;构建智能矿山建设标准体系。减少井下作业人员102人,全员工效提高16%。

当对一座矿井的各种数据了如指掌的时候,神华看到了矿井群地域跨度大、生产要素多、生产资源和生产任务难以匹配等问题,于是研发出亿吨级矿井群协同控制技术。
矿井群智能化

首次创建亿吨级协同控制智能矿井群。建成世界最大的亿吨级智能大型矿井群,实现整个矿井群的全流程的协调控制、生产接续、设备配套计划的协同智能排程和统筹管理等功能,减少设备占用量,提高利用率。
一是研发了亿吨级矿井群资源智能配置技术。依据市场需求、煤层赋存条件和生产装备水平,研发出基于生产接续、设备配套、搬家倒面、设备大修等资源配置的智能算法和技术标准,创建了基于时间和经济成本评估的智能排程系统,实现了生产任务和生产资源优化配置。
二是创建亿吨级矿井群集中统一监控模式。创建矿井群生产、调度、安全、机电、洗选、外运、分析决策等系统监控平台,解决了矿井群生产资源全流程协同智能管控,实现矿井群各生产环节高效协同。

应用成果:建成了亿吨级智能矿井群,应用智能排程实现了神东15座矿井的生产、设备、人员等资源的优化配置;并实现了其中大柳塔等5座矿井的集中智能监控。项目推广应用三年来,神东煤炭公司累计减少从业人员9699人;综采设备库存周转率提高2.53%。

神华集团为何建设智能煤矿
为了煤矿安全生产
我国是世界最大的产煤国。近十年来,我国煤矿开采技术及装备水平提升较快,大型煤矿机械化程度已达95%以上,但仍存在用人多、效益差、安全事故多发等问题。煤矿安全一直是我国煤矿产业发展的重要前提,较大以上事故时有发生,采掘工作面占70%以上。井下无人则安,智能矿井可以有效提高安全水平。
为了提高人均工效
我国煤矿从业人员众多,但人均工效与发达国家相比较低。煤矿由劳动密集型向人才技术密集型的转型升级是伴随我国经济社会发展的必然趋势。

为了煤矿降本增效
目前,我国煤矿机械化、自动化、信息化水平已获得较大提升,安全智能是煤矿収展的重要斱向,因此建设智能煤矿降低从业人员数量、提高人工功效是解决以上问题的有效手段。

《智能煤矿建设关键技术与示范工程》项目研究成果已经8个矿区31个煤矿得到推广应用,覆盖了内蒙、陕西、宁夏、山西、河北、安徽、山东、新疆等8个省或自治区。不但经济效益可观,而且社会效益广泛。
原标题:工作会上一颗亮星:神华集团一项成果获国家科技进步二等奖