為什麽煤礦安全極其重要?
煤礦開采多為數百米甚至上千米深的地下巷道和工作面。煤礦不出事,就是大事故。煤礦安全生產壹直是社會各界關註的問題。近年來,中國接連發生重大煤礦安全事故,造成重大人員傷亡和重大財產損失,壹批相關政府官員被問責。根據國家能源局的數據,截至2020年底,中國共有4700座煤礦,原煤產量為39億噸。2020年發生死亡事故122起,死亡225人。
2010至2020年,煤炭在我國壹次能源消費結構中的比重由69.2%下降到56.8%,但仍占壹半以上。雖然國家能源局已經逐步減少煤礦數量,但未來幾十年煤炭仍將是我國的主要能源,煤礦安全仍是重中之重!
二是煤礦難安,後繼無人。
與其他類型礦井相比,煤礦地質條件更加惡劣,容易發生坍塌、滲水、瓦斯爆炸等事故。工作環境是高溫、高濕、高粉塵。采掘工作面長200-300米,現場條件極其復雜,不確定性大,危險系數高;
業內最大的挑戰是安全性。安全問題首先是安全架構和管理規定,然後是人員操作規範。這些問題必須通過平臺化、數字化的手段來解決。在煤礦智能化進入全面加速的關鍵階段,實現“安全、少人、無人”最關鍵的挑戰有以下幾點:
壹是缺乏統壹的行業標準:信息化、智能化建設缺乏統壹的標準指導,信息系統無法互聯互通,難以演進。
二是各類生產設備接口不統壹,七國八制:IT應用和ot設備系統多樣,跨系統集成高度復雜,IT和OT難以集成,生產數據無法上傳或無統壹格式,海量OT設備數據無法通過IT手段分析建模,嚴重影響數據價值。
第三,缺乏統壹的操作系統:我們需要壹個國產自主可控的物聯網操作系統,實現統壹數據格式和接口的定義,打造煤礦設備接入層的統壹標準和架構。然後為後續的數據共享和應用部署打下堅實的數字基礎。
第四,數據孤島:煙囪系統建設,獨立部署,維護成本高,嚴重制約了數據的流通和協同應用。
第五,後繼無人:煤礦行業還有壹個非常緊迫的現實問題,就是井下作業存在後繼無人的尷尬局面。目前礦工普遍在45歲以上,而年輕人更喜歡做快遞小哥,即使收入高也不願意從事這麽辛苦危險的職業。如果能幫助這個行業實現遠程開礦,西裝革履在辦公室工作,情況就不壹樣了。
華為為什麽要先挖煤?
華為為什麽選擇從煤礦入手?為什麽不把整個礦業開發鋪開?
任公開表示,華為在礦山應用信息通信技術,主要是幫助煤礦實現智能化。他舉例說,目前山西井下瓦斯預警防爆系統做得很好,但需要四根線連接,包括兩根電源線和兩根信號線。華為技術應用到井下,瓦斯傳感器不再需要電線,向上傳輸通過無線電進行,不僅可以在巷道內隨意布置,還可以隨礦機隨意推進,不會因為布線而減緩礦機的開采運動,提高了輸出能力。
據了解,目前先做煤礦是剛性要求。為什麽?華為強調壹種叫飽和攻擊的方法。確定戰略後,就集中力量突破壹座“城墻”。礦井開發的“城墻口”是煤礦。煤礦場景也是最復雜和最具挑戰性的。如果最苛刻的煤礦場景都能做好,那麽華為也創造了經受住嚴峻場景考研的領先解決方案,復制應用到其他礦業領域會更容易。
在5G、雲計算、大數據技術等通信技術的應用上,全球大部分信息通信公司都沒有選擇礦山作為突破口,但華為第壹個吃螃蟹選擇了礦山,它準備用30年的積累改變這個行業。在礦井開發中,煤礦是最困難的。任說,中國有4700多個煤礦。如果這些煤礦能管理好,在煤礦領域積累的經驗很容易溢出到其他非煤礦。
“如果我們真的實現了這壹步,將對加拿大和俄羅斯在北冰洋的采礦具有重要意義。凍土裏的條件極其惡劣,人們不願意在那裏生活,那麽豐富的資源就睡在那裏。如果沒人開采,這些資源就會被開采出來,會對人類社會做出巨大貢獻。”
華為能給礦業帶來哪些改變?
F5G提供的綜合優勢可以支撐智能礦山的未來。在那個智能的地下世界,煤礦將擁有真正的絕對安全。華為煤礦總隊董事長鄒表示,華為不做采煤機、傳感器、應用軟件,而是專註於ICT基礎設施,通過打通煤礦各個環節的信息流,實現無人化、智能化,做到“挖煤賣煤不見煤”。
01
智能礦山總體結構
02
4項應用
①設備的遠程控制
遠程超越挖掘機利用5G高速、低時延、大連接、高可靠性的特點,使井下巡檢、安保機械化,使采掘無人化,尤其是采掘時,妳可以西裝革履地坐在舒適的控制室,實現煤礦固定場所無人值守采掘,關鍵環節替代機器人,幫助實現智能化采掘,減少60%的人數,單班人數減少10%-20%。
遙控采礦解決了工人的安全問題和工作環境。現在年輕人不願意去礦山工作,礦山招工是個大問題。礦工大多五六十歲,年輕人不願意去礦上工作。為什麽現在的5G礦可以招大學生?因為他只需要坐在空調房裏操作挖掘機,就解決了礦上招工難的問題。
②純電動有軌電車
純電動收割機:壹是空車上坡用電,下坡反向充電,下坡能量回收;二是下坡時電機反向制動比剎車片更有效;三、下坡用電量僅為柴油機的1/5,節省4/5,安全節能環保,效益巨大;四是特殊路況不怕,上座率高;第五,可靠性高,維護量少。
河南洛陽鉬礦區有270輛運輸車運輸礦石和礦渣,其中130為純電動無人礦卡,2020年開采能力2000萬噸。
③無人駕駛調度系統
無人駕駛在采礦業的應用有兩個優勢。壹是解決安全問題。采礦業是高危職業,其司機對安全要求更高,比傳統客車司機更危險。無人駕駛可以解決安全問題。所有車都沒有司機,礦工不下井,零傷亡。二是智能無人運輸,壹鍵啟動,自動編隊,高效運輸。如果礦井有30-50臺無人礦車,此時後臺只需要壹臺電腦,不需要任何人,但需要兩個人坐在遠程調度室起輔助作用,緊急情況下需要人工幹預;三是智能系統調度,智能規劃運輸路線,動態調整車鏟比,減少運輸車輛等待時間,提高裝載效率;四是節約成本。司機工資壹般壹年十幾萬。有人駕駛汽車變成無人駕駛汽車後,司機的錢就可以省了。五是生產過程無汙染,破解環保、檢驗等“停工令”。
(4)精確測繪和協同工作。
5G無人機和AI技術及時獲取礦石儲量,精準制定開采計劃;配合掘進機、挖掘機、液壓支架、礦車等設備,打通數據孤島,打造標準化、集成化的統壹數字化平臺,實現礦山應用賦能和數據共享。
晉能控股集團塔山煤礦是國家能源局千萬噸智能礦井建設試點單位。截至目前,塔山礦已完成4個智能化綜放工作面建設,井下安裝5G基站128套,實現了上下井5G信號全覆蓋,可支持井下綜采設備遠程控制。掘進機、采煤機、液壓支架等設備通過5G技術具有實時遠程控制功能,可實現爆破、采掘、傳輸全過程高清監控。實現了礦井設備遠程協同運維,“5G+智慧煤礦”初具規模,基本實現了“機進機退”的目標。
智能礦有什麽好處?
與智能礦相比,傳統礦主要有三大優勢。第壹,節省人力。以年開采654.38+00萬噸礦井為例,如果運輸距離小於3公裏,人員減少50%以上,5年節省人工成本656萬。二是提高效率,自行車自動駕駛提升至30 km/h,運輸時間由16小時提升至24小時;三是提高效率。五年直接收入9342萬,人員傷亡為零。