山西高平科興南陽煤業有限公司的答案是:構建5G智能礦山體系,開創“管、控、營”一體化新模式。
為此,南陽煤業主動落實全省能源革命綜合改革試點任務,確立了“33633”智能化建設思路,大力推進智能系統和智能裝備應用,構建起“一張網、一面屏、一朵云、一平臺、N個子系統”的5G智能礦山體系,并于去年年底順利通過山西省中級智能化礦山評定,成為晉城市首家獲悉殊榮的地方煤礦。
謀定未來,南陽煤業將繼續完善智能化升級改造,探索信息化、智能化、綠色化的發展道路,為我市能源革命探路領跑,提供經驗借鑒。
走進南陽煤業調度指揮中心,開云官方網站 Kaiyun官方登錄一塊面積達96平方米的巨型電子屏幕撲面而來。在大屏幕上,井下人員動向、設備工作狀態一覽無余:全自動運行的采煤機沿著煤壁緩緩前行,滾滾“烏金”被源源不斷運往井上。
“這就是南陽煤業煤礦智能化綜合管控平臺。”南陽煤業調度指揮中心副主任李瀟康介紹說,“管控平臺包括生產集控中心、安全生產中心、經營管理中心及決策指揮中心等多個應用模塊。”

在巨型電子屏幕背后,是南陽煤業的智能化數據機房,十幾臺服務器分列兩排,讓記者恍惚間以為是走進某大型科技公司的機房。“這里是超融合服務器,集計算、存儲、網絡和虛擬化等多種功能于一體,可以有效打破企業數據“煙囪”,降低智能礦井基礎設施建設投資成本和運維復雜度,為新業務上線提供充足的云計算資源。”李瀟康說。
除了超融合服務器,還有萬兆工業環網。據南陽煤業調度指揮中心主任張文軍介紹,現在南陽煤業在采煤、掘進等設備里都安裝了智能監控終端,通過萬兆工業環網,可以將運行信息匯總在智能化數據機房,實現井上井下互聯互通,“調度指揮中心就像是大腦,可以遠程控制煤礦的所有智能設備。”張文軍說。
南陽煤業依托“5G+萬兆工業環網+超融合服務器”運用,完成智能化數據中心建設,并通過智能綜合管控平臺,將煤礦監控與自動化系統中的主要通風機、開云官方網站 Kaiyun官方登錄壓風機、排水、供電監控系統等48個安全生產經營管理信息子系統和安全管控系統等數據統一接入,完成煤礦智慧大腦的建設。
通過“智慧大腦”,礦井實現了遠程一鍵采煤。南陽煤業綜放隊采煤司機劉向東在煤礦干了20多年,他告訴記者,過去采煤工人需要在采煤機旁“盯梢”,一刻也不能停,上完班升井,經常累得一身汗一臉灰。而現在,只需要坐在大屏前,就可以遠程操縱、觀測采煤機運行狀態。

“從親自下礦到遠程一鍵采煤,這是多少代采煤工人憧憬的夢想,如今在南陽變成了現實。”張文軍感慨地說。
南陽煤業隸屬于山西科興能源發展有限公司,年核定生產能力150萬噸,企業生產效益位居全市前列,為何要在此時建設智能礦山呢?
“為了徹底將煤礦工人從繁重的體力勞動中解放出來,為了從根本上破解礦山安全生產的難題,為了進一步提升礦山的生產運營效率。”南陽煤業機電副經理魏惠鵬說道。
隨著數字技術的發展,2020年11月,國家提出創建智能化示范煤礦建設,促進煤炭開采方式由綜采向智采變革,為能源領域“新基建”奠定基礎。
智能化示范煤礦如何創建?能源領域“新基建”新在何處?2023年5月以來,南陽煤業派出考察組前往山西焦煤西山煤電斜溝煤礦、晉能控股昌泰煤業以及山西科達自控技術公司參觀學習,并最終確立了堅持“三高聯動”,謀劃智能化建設目標;建立“三創機制”,培育智能化人才隊伍;立足“六化并舉”,實現智能化協同發展;聚焦“三效目標”,凸顯智能化階段成效;著眼“三個服務”,深度建設智慧礦山的“33633”智能化建設思路,開始構建5G智能礦山體系,推動南陽煤業新舊動能轉換,實現高質量發展。
不同于在地面,5G信號在煤礦井下受巷道斷面、起伏度和煤塵等因素影響,技術落地存在諸多困難。為此,南陽煤業先行先試蹚新路。
他們和中國移動通信集團山西有限公司、中興通訊、上海山源電子科技股份有限公司簽署合作協議,建設礦用5G無線年,南陽煤業先后在二采區、三采區主要巷道安裝了5G基站,并在井下成功鋪設達到10公里長的萬兆工業環網。在此基礎上,構建起統一架構、統一標準、統一規范的工業互聯網架構,建立了全面感知、實時互聯、高效集成、開發共享、便捷決策的智能礦山數字管控平臺。
“實現了經濟、安全、管理等效益最大化的初衷,達成了減人、增效、保安的目標。”南陽煤業礦長王俊峰說。
南陽煤業主運輸系統、井下主要硐室、地面壓風實現無人值守,其中主運輸系統單班減員5人,井下排水、供電系統單班減員6人,地面壓風系統單班減員2人,掘進系統單班減員2人,綜采系統實現減員9人,總計單班減員24人,節約資金338萬元;
智能化掘進工作面實現檢修、掘進同步進行,減少了檢修作業時長和設備故障率,提高了掘進效率和設備開機率;
采煤工作面自動化監控系統一年節約用電25萬度,泵房自動配液系統每年節約60萬元,智能管控平臺避免了數據重復建設,每年減少費用約50萬元;
違規操作是礦山最大的安全生產隱患。開展智能礦山建設后,大量指令工作交由計算機完成,工人的違規操作情況大大減少了。
“智能礦山就是要通過技術賦能,盡可能地讓設備替人工作,從而最大化降低風險。”王俊峰告訴記者,“南陽煤業還將持續上馬AI人工智能識別系統、智能巡檢機器人,完善視頻反“三違”工作機制,讓“三違”和隱患無處藏身,給礦井生產創造更好的安全環境。”
南陽煤業的智能化,不僅是井下生產的礦井智能化,還包括井上生產生活智能化。
在礦區的銷售通道,記者看到一輛輛卡車排成長龍,現場無人指揮,卻秩序井然,無人“插隊”。原來,司機們早就通過手機APP實現了登記排號。
在儲煤場,貨車自動停入高大煤倉下的指定區域,煤倉漏斗會按照筒倉裝車控制系統指令把定量的煤炭“吐出”裝車。

未來南陽煤業還將全面構建職工安全健康在線監測預警系統,利用智能手環、智能礦燈等“單兵裝備”,全流程監管職工健康狀態。
“不光要服務安全生產,還要讓智能化服務生產經營、職工健康。”科興集團黨委委員、礦黨總支書記、執行董事、經理宋志榮說。
更重要的是,智能化裝備升級為管理變革創造了條件,也對人提出了更高的要求。現在的南陽煤業,正在通過職業技能大賽、機電技術人才培訓、技術員選拔、革新評選、項目攻關、崗位練兵等活動,不斷培養和發掘復合型人才和專業型骨干,鼓勵員工“一崗多證、一職多能”,最終形成“萬眾創新”的良好生態。
“通過構建5G智能礦山體系,南陽煤業加快實施‘裝備換人、技術換人、管理換人’,生產經營逐步由‘汗水型’向‘智慧型’轉變。”宋志榮說,“下一步,南陽煤業將繼續完善5G智能礦山體系,打造煤炭工業‘新基建’樣板,為全市能源革命探路領跑、提供真正意義上的智能化開采南陽方案。”