智能矿山建设项目实施方案

智能矿山建设项目实施方案第一节智能矿山示范工程建设综合考虑集团各煤矿现实情况，选择地质赋存、装备条件、自动化基础较好的煤矿，以智能矿山总体设计为先导，展开智能矿山示范工程建设，实现价值创造和示范导向作用，切实提升煤矿安全生产保障水平，提升生产效率，减少现场作业人员，降低生产成本，提升安全生产管理水平。示范工程应于2019年12月完成总体方案设计，2021年底前建成并投入运行。—、示范矿井本批智能矿山示范工程如下表所示。序号示范煤矿类别实施单位完成时间1上湾煤矿井工神东煤炭2021年12月2锦界煤矿井工神东煤炭2021年12月3金凤煤矿井工宁夏煤业2021年12月4西湾煤矿露天神延煤炭2021年12月二、建设目标打造世界领先的智能矿山，为集团和整个煤炭行业的产业升级发挥引领和示范作用。井工示范煤矿所有采煤工作面全部实现智能化开采，主运输、变电所、水泵房、通风机房等井下场所和设施全部实现远程监控、无人值守，井下辅助运输系统的智能化水平显著提升，建立完善配套的煤炭生产组织和管理模式，有效减少井下单班人数，实现无人、少人化生产。总体要求是：上湾煤矿单班人数少于100人，锦界煤矿单班人数少于200人,金凤煤矿单班人数少于100人。露天示范煤矿实现卡车无人驾驶，地面生产系统和生产辅助系统全部实现远程监控、无人值守。三、工作要求（一） 示范煤矿总体设计梳理示范煤矿现有安全生产痛点、难点和智能化应用需求，根据生产工艺流程的现状和特点，探索当前各类先进智能技术在现场应用的可行性，提出技术改造思路和建议，设计工艺装备改造、生产智能化和管理信息化应用方案和示范工程建设推动方案，为示范工程立项申报提供全面支持。（二） 示范工程实施根据集团批复的工程立项内容，由子分公司和示范煤矿合理组织资源成立工程领导小组和专项实施队伍，分解落实责任，明确项目考核要求。各具体项目组结合自身项目特点制定实施策略，按照工程总体进度要求有序推动项目实施。在示范工程实施过程中，将生产系统装备改造和智能化应用有机结合，淘汰落后设备，改造完善信息网络与安全基础设施，全面提升系统可靠性，降低运行维护成本。要增大智能机器人、智能传感器、物联网、5G通信和人工智能分析等技术的应用力度，针对井下采煤、掘进、运输、通风、供配电、排水等系统的智能化和露天无人驾驶应用，有效整合社会各方力量，展开技术合作与攻关，力求快速取得突破，达成项目预期目标和效果。生产智能化技术改造完成后，要增大体制机制和管理创新力度，建立适合智能化生产的管理和保障机制，将煤矿减岗缩编落到实处，优化人员结构，推行“四六制"生产组织模式，进一步提升生产一线员工的获得感、幸福感。（三）工程验收与总结推广示范工程主体任务完成并实现系统平稳运行后，由集团组织工程验收。各示范智能矿山要增强工程经验和成果总结，提炼技术和建设标准，为智能矿山的全集团推广实施提供支持，切实发挥行业示范和引领作用。第二节智能化工作面建设总结推广现有智能化工作面建设经验，选择集团内地质和装备条件较好的煤矿，结合现场实际推动技术攻关和创新应用，建设智能化釆煤工作面。此项工作由煤炭产业中心和信息部统一协调，子分公司各相关煤矿按计划牵头组织建设，信息公司提供智能矿山集成技术支持，2021年底完成20个一流煤矿智能化工作面建设，并形成国家能源集团智能采煤工作面成套标准。鼓励有条件的其他煤矿多建设智能工作面，力争2021年底，50%的井工煤矿实现智能开釆，2025年全部实现。一、试点单位本批智能采煤工作面建设单位及工作面清单如下表所示。序号子分公司煤矿工作面1神东煤炭大柳塔煤矿大井52604、43101工作面活井22313、22209工作面

序号子分公司煤矿工作面2上湾煤矿12307工作面3补连塔煤矿12上504工作面4榆家梁煤矿52309工作面5锦界煤矿31408、31114X作面6哈拉沟煤矿22411、31107工作面7布尔台煤矿22207工作面8石坯台煤矿22上303工作面9红柳煤矿I010403工作面10枣泉煤矿220704工作面11宁夏煤业羊场湾煤矿11020613(I)、II020606工作面12任家庄煤矿110902工作面13双马煤矿10104106工作面14包头能源李家壕煤矿51108工作面15万利一矿31307工作面

序号子分公司煤矿工作面16国神集团三道沟煤矿45203、85207-2T作面17国电电力察哈素煤矿3-1煤层、2-2煤层工作面19乌海能源黄白茨煤矿021005工作20榆神能源青龙寺煤矿工作面待二、 建设目标以工作面无人化、少人化为目标，割煤自动化率达到85%以上，设备开机率达到85%以上，釆煤机、支架实行远程干预并常态化运行，每班作业人员不超过10人。每个煤矿至少有一个智能工作面。鼓励有条件的其他煤矿多建设智能工作面，力争2021年底，集团50%的井工煤矿实现智能开采，2025年全部实现三、 工作要求各建设单位要在充分调研当前智能工作面研究成果基础上，结合煤矿自身装备情况，与煤机、支架等制造厂商和相关科研院所密切合作，制定智能工作面技术改造方案，加快项目立项申报工作。要增强集团内部技术交流与合作，增大技术攻关力度，充分利用透明开釆、增强现实、三维建模、支架智能感知调整、上下顺槽自动超前维护、釆煤机智能煤岩识别等智能化开釆技术，形成具有自主知识产权的智能工作面解决方案。煤炭产业中心和信息部协调组织各建设单位，建立完善集团智能工作面相关技术和管理标准，指导集团内部后续推广实施工作。第三节智能掘进成套装备技术研究研发智能快速掘进和支护成套技术与装备，全面提升掘进工作面的自动化、智能化水平。2020年底前完成装备研究和现场验证工作，2021年实现全集团推广。一、研发项目本批智能掘进成套装备技术研发项目清单如下表所示。序科研项目名称实施单位总体目标完成时间1掘锚一体机快速掘进成套装备技术研究神东煤炭单进1500m减人效果明显2020年6月2TBM（盾构机）煤神东煤单进2000m2020年巷快速掘进成套炭减人效果6月

装备技术研究明显3综掘机一体化半煤岩巷快速掘进成套装备技术研究宁夏煤业单进300m减人效果明显2020年6月4TBM（盾构机）硬岩快速掘进成套装备技术研究宁夏煤业单进600m减人效果明显2020年6月5综掘机一体化煤巷快速掘进成套装备技术研究宁夏煤业单进600m减人效果明显2020年6月二、建设目标实现掘进工艺装备的远程智能化控制，有效减少现场作业人员，降低生产劳动强度，提升单进水平，努力实现连掘、掘锚、综掘三种工艺月单进水平分别突破2000米、1000米和500米。三、工作要求当前国内煤矿掘进的自动化水平普遍较低，试点单位要结合煤矿自身地质条件和工艺要求，与装备制造商和相关科研院所密切合作，有选择地展开智能快速掘锚一体化装备或煤矿盾构机的研究，并尽快形成科研技术方案，完成项目立项申报工作。在装备研发过程中，要通盘分析掘进生产工艺过程，明确优化方向和目标，增强新技术的引进、消化和吸收，着力解决生产自动化、无人化面临的难点问题，将技术和工艺创新有机结合，力求取得突破性进展，使掘进生产效率和智能化水平得到大幅提升。第四节矿用机器人研发与推广煤矿智能机器人研究与应用当前还处于起步阶段，国家煤矿安全监察局非常重视此项工作，于2019年1月发布了《煤矿机器人重点研发目录》，包括掘进类、釆煤类、运输类、安控类、救援类共5类38种机器人。国家能源集团作为世界最大的煤炭生产企业，必须要加快推动煤矿智能机器人研发，引领和推动煤炭工业高质量安全发展。本次选择10类矿用机器人分别由神东煤炭、宁夏煤业、准能集团负责立项和研发，于2020年12月底前完成系统投运，并总结成果和经验在集团全面推广。一、研发目录本批矿用机器人研发项目清单如下。序研发机器人类型实施单位完成时间1钻锚机器人神东煤炭2020年12月2喷浆机器人神东煤炭、宁夏煤业2020年12月3水仓清理机器人神东煤炭2020年12月

序研发机器人类型实施单位完成时间4主运巡检机器人神东煤炭、宁夏煤业2020年12月5选砰机器人神东煤炭2020年12月6巷道巡检机器人神东煤炭2020年12月7变电所巡检机器人神东煤炭、宁夏煤业2020年12月8供排水巡检机器人神东煤炭2020年12月9露天矿电铲智能远程控制自动装载系统准能公司2020年12月序研发机器人类型实施单位完成时间10储煤筒仓堵塞智能检测清洗系统准能公司2020年12月二、 建设目标从煤矿的安全生产实际和技术应用条件出发，因地制宜地展开煤矿智能机器人研发与应用，通过机器换人精简现场作业人员，实现无人、少人生产。三、 工作要求项目申报各单位要增强与科研院所、机器人制造企业的合作力度，结合现场应用场景制定切实可行的科技研发方案，按计划积极推动项目实施，做好现场验证工作，力求取得良好应用成果。要将机器人研发与生产系统的智能化改造有机结合起来，形成一体化协同工作机制，实现机器人与相关系统的信息实时共享和智能联动控制，以充分发挥各自系统的作用和价值，全面提升生产系统的安全生产效率。要增强成果的知识产权申报和保护工作，对现场应用效果好的智能机器人，由煤炭产业中心和信息部牵头协调组织，加快集团内部的推广应用。第五节智能选煤厂建设当前选煤厂的自动化技术应用已得到普及，需要进一步增大智能化建设力度，通过装备智能化改造和精准感知、机器人、大数据、人工智能等新技术应用，全面提升选煤效率,降低劳动强度，推动选煤厂组织优化和管理模式转型升级，促实行业高质量发展。本期计划于2020年底前建成30个智能选煤厂，并在此基础上总结技术成果和建设经验，实现全集团推广。一、试点单位本批智能选煤厂建设试点单位如下表所示。序号子分公司试点选煤厂完成时间

序号子分公司试点选煤厂完成时间1神东煤炭大柳塔选煤厂2020年12月2上湾选煤厂2020年12月3补连塔选煤厂2020年］2月4榆家梁选煤厂2020年12月5锦界选煤厂2020年12月6哈拉沟选煤厂2020年12月7布尔台选煤厂2020年12月8石坨台选煤厂2020年］2月9保德选煤厂2020年12月10乌兰木伦选煤厂2020年］2月11宁夏煤业红柳选煤厂2020年12月12枣泉选煤厂2020年12月13羊场湾选煤厂2020年12月

序号子分公司试点选煤厂完成时间14任家庄选煤厂2020年12月15双马选煤厂2020年12月16准能集团准能选煤厂2020年］2月17哈尔乌素选煤厂2020年12月18包头能源李家壕选煤厂2020年12月19万利一矿选煤厂2020年12月20国电电力察哈素选煤厂2020年12月21国神集团黄玉川选煤厂2020年］2月22上榆泉选煤厂2020年12月23新疆能源乌东选煤厂2020年］2月24乌海能源黄白茨选煤厂2020年12月25五虎山选煤厂2020年12月26神宝能源筛选厂2020年12月序号子分公司试点选煤厂完成时间27北电胜利筛选厂2020年12月28平庄煤业筛选厂2020年12月29榆神能源郭家湾选煤厂2020年］2月30神延煤业筛选厂2020年12月二、建设目标优化完善现有选煤生产系统，全面提升选煤过程智能化水平，实现生产计划智能决策、工艺参数智能设定、生产过程智能调控，以最合理的生产成本生产满足市场需求的产品，降本增效成效显著。进一步优化选煤生产管理模式，使生产组织由现场巡视向无人值守转变、由就地控制向调度室集中控制转变、由人工数据采集向系统自动采集转变、由设备运行依靠经验分析向大数据分析转变，全面提升选煤厂智能决策、精准分选和高效管理水平和水平。三、工作要求(一)智能选煤厂总体设计梳理选煤厂现有安全高效生产痛点、难点和智能化应用需求，根据选煤工艺流程的现状和特点，探索当前各类先进智能技术在现场应用的可行性，研究选煤先进实践案例，明确关键技术攻关课题，提出技术改造思路和建议，设计工艺装备改造、生产智能化和管理信息化应用方案和工程建设推动方案，为智能选煤厂立项申报提供全面支持。(一)智能选煤厂改造工程实施根据集团批复的工程立项内容，由子分公司和选煤厂合理组织资源成立工程领导小组和专项实施队伍，积极与科研院所、高效及社会专业企业合作，展开选煤厂智能化关键技术开发与应用。建设单位结合自身项目特点制定实施策略、项目计划，按照工程总体进度要求有序推动项目实施。要增强研发选煤生产智能决策关键技术与应用。通过研究选煤厂生产工艺、生产方式组合、产品结构与成本利润之间的关系，开发选煤智能决策系统，辅助选煤生产决策，以最正确的生产方式、最合理的生产成本，生产出满足市场需求、创造最大效益的产品。要增强选煤生产过程控制关键技术研发与应用，通过高精度在线测灰仪等在线精准感知技术为依托，根据在线监测数据，实现分选过程参数在线智能设定与优化以及高精度自动控制，实现产品质量稳定、智能调控、精准分选、提升精煤产率、降低介质消耗。要增强煤泥水处理智能控制技术开发与应用。通过在线精准感知技术，自动釆集煤泥水特性数据、监测浓缩机沉降过程数据，由后台给出控制策略，实现煤泥水处理环节的智能精准控制，减少药剂消耗，提升煤泥水处理效率。要增强选煤设备智能诊断与管理技术开发与应用。依托先进的智能控制、计算机网络技术，通过对生产设备的加装在线温度与振动监测、煤块超粒度识别检测、胶带机大型铁器检测等模块，实现生产过程在线监测、无人值守及设备智能在线点检与远程控制，设备健康智能诊断，运行状态自动分析与推送，保障设备的稳定运行，提升设备可靠性、效能与生产效率。要增强煤流超粒度识别、智能捡砰、胶带机金属检测、自动化装车、智能配电、人员定位等智能化应用的研究与应用，提升作业效率，消除人工作业误差，规避人工作业安全隐患，减轻劳动强度。选煤厂智能化技术改造完成后，要增大体制机制和管理创新力度，建立适合智能化生产的管理和保障机制，优化生产组织、压减现场作业岗位及人员，改善作业环境、减轻劳动强度。（三）工程验收与总结推广选煤厂智能化建设任务完成并实现平稳运行后，由集团组织工程验收。各建设单位要增强工程经验和成果总结，提炼技术、建设、运行标准，为全集团推广提供解决方案支持。第六节国产智能矿用卡车研发重型矿用卡车是露天煤矿的主力运输设备，当前集团在用100吨以上重型自卸矿用卡车共约280余台，其中绝大局部由卡特彼勒、小松等国外公司所垄断，国内同类产品卡车的电控系统、发动机、电动轮等核心部件多使用国外的产品，釆购和维护成本一直居高不下。因为国外产品电控系统接口不对国内开放，为卡车无人驾驶技术车载端的研发也带来诸多困难。近年来随着技术的发展和国内相关厂商的兴起，已具备重型矿用卡车整车及关键部件的研制水平，为此集团已批准科技立项，由准能集团承担220吨级矿用卡车整车国产化研发、露天煤矿矿用自卸车无人驾驶系统研发工作。在取得初步成果后，加快推动300吨级矿用卡车整车国产化研发。一、建设目标研发具有完全自主知识产权的智能矿用卡车，达到国际同类产品先进技术水平，使用性能完全满足露天矿山现场生产需要，其技术先进性和可靠性高于现有运行矿用卡车，整车价格与进口相比下降30%及以上。整机作业可靠性指标〉5000h、首次无故障工作时间>800h.平均无故障工作时间>800h,主要结构件国产化率达到90%。针对露天煤矿生产应用场景，研发卡车无人驾驶系统，验证和推动卡车无人驾驶技术应用，实现矿用自卸卡车“装、运和卸'‘典型作业过程的完全无人自主运行，全面提升现有装备工作效率和煤矿安全生产智能化管理水平，减员增效成效显著。二、工作要求(一)重型矿用卡车整车国产化研发在对国内主要主机及核心零部件厂家充分调研基础上，形成重型矿用卡车指标体系和性能考核指标，指导后续国产化研制工作。做好卡车系统技术方案设计和项目协同管理工作，结合制造厂家增大交流变频牵引技术、矿山路面整车行驶控制策略、矿山重载工况下大型行星齿轮轮边减速器设计技术、基于变形吸能技术的轻量化货厢技术、整车低频NVH技术和核心部件国产化等技术攻关力度。要增大卡车的智能化应用研究力度，研究卡车电控系统与无人驾驶技术的高效集成，实现对车辆的远程摇控和无人驾驶。（二）矿用自卸车无人驾驶系统研发充分调研国内外无人驾驶技术现状和技术发展趋势，结合露天煤矿应用场景，做好整体方案设计和技术验证工作。矿用自卸车无人驾驶系统主要由地面控制系统、车地无线通信系统和车载系统三局部组成，涉及技术种类多，需要充分考虑技术选型的先进性和数据接口的开放性，形成具有自主知识产权的系统解决方案，以便实现与相关系统的一体化集成和集团内部的推广实施。在做好与重型矿用卡车整车国产化研发协同配合的同时，重点注重现有矿用卡车与无人驾驶车载端系统的集成问题，形成切实可行的技术解决方案，推动卡车无人驾驶系统在露天煤矿的全面部署实施。第七节智能矿山应用平台自主研发按照关键技术自主可控的总体要求，信息公司负责集团统建生产应用平台的研发工作，为示范工程建设与推广提供安全可靠的应用支撑平台。平台开发实施进度要满足智能矿山示范工程建设总体时间要求，于2020年底完成全部系统研发工作，2021年投入现场部署、调试与实施，并与示范工程同步验收。一、平台研发内容序□平台/系统名称建设类型1煤炭安全生产大数据平台新建2智能一体化生产执行系统升级3智能一体化生产控制系统升级4智能一体化安全监控系统升级5智能运输安全生产管控系统开发中二、建设目标充分利用集团数字矿山已有成果，结合示范煤矿建设需求，研发综合智能一体化生产控制系统、安全监控系统、生产执行系统和煤炭生产大数据应用系统，形成具有