案例汇编 | 山西东江煤业智能化煤矿建设

©山西省能源局

山西省煤矿智能化建设典型案例汇编（2023年）

山西东江煤业集团有限公司

（一）矿井概况

山西东江煤业集团有限公司井田位于离石区西北约25km处的坪头乡雒家庄、池家峁、年跃塔村一带，行政区划属离石区坪头乡管辖，为民营企业，矿井生产能力为210万吨/年。矿井未地瓦斯矿井，开采8、9号煤层时水文地质类型为中等类型。井田采用斜井开拓方式。共布置3个井筒，即主斜井、副斜井、回风立井。

在一采区9号煤层布置9104采煤工作面，采用综采一次采全高采煤工艺，开采9号煤层，工作面煤层厚度4.5m；在二采区8号煤层布置两个掘进工作面，分别为8201切眼及8201回风顺槽，煤层厚度3.5m，采掘比为1:2。

（二）建设内容

1.智能化煤矿信息基础设施

有线主干网络采用万兆工业以太环网，符合IEEE802.3协议，10000Mbps通信网络，支持多种工业以太网协议。用于自动化系统接入，保证了井上下的数据流和信息流的快速传递。

无线主干网络采用矿用4G无线通信系统，系统集成井上下语音通信、无线信号传输，实现生产中各类信息之间的互联互通，提供了通信的统一调度和管理能力。

数据处理设备方面：各系统客户端采用工控机，数据采集、应用等服务器采用超融合服务器，采用“云-边-端”数据存储和处理模式；通过超融合搭建私有云，具备灾备、虚拟化资源池等配置。

2.地质保障系统

建有地测空间系统及智慧矿山平台，能够对地层结构、地质构造、煤层厚度、矿井瓦斯等探测数据进行分析及上传，具有矿井GIS图，具备地质、测量、水文等各类图纸数字化管理功能。

3.掘进系统

综掘工作面共装备两台EBZ200M-2智能化全液压两钻掘锚机，该机装备一套机载临时超前支护装置，实现掘、支平行快速作业。

设备具备无线遥控、远程监控、可视化集中控制、人员接近识别、故障自诊断，以及工作面环境状态识别及预警等功能。

实现了设备的集控、就地和远程控制，设备停送电、炮头截割、一运、二运、除尘风机、皮带输送机等协同控制，在地面做到了远程一键启停及监测监控。

4.综采系统

装备的采煤机具备记忆截割、位置定位、远程控制、姿态控制等功能；刮板输送机、转载机电机采用变频一体机；液压支架配备电液控制系统，可自动跟机控制，并具备远程控制、支架全姿态监测等功能；乳化液泵站采用远距离集中供液方式，具有流量调节功能，实现高压自动反冲洗、自动配比补液，高低液位自动控制；工作面配备全方位移动通信系统及可视化视频监控系统。

智能化集中控制系统实现了集控、就地和远程控制，采煤机、液压支架、刮板输送机、皮带输送机等协同控制，在地面做到了远程一键启停及监测监控。工作面设备可以做到无需人员操作，只需人员巡检干预即可实现整个采煤工作。

5.主运输系统

带式输送机主驱动采用永磁同步电机变频驱动，具备变频调速功能；煤仓安装准确测量煤位传感器，给煤机能受带式输送机控制系统实现自动控制。煤流运输系统实现分布状态实时监测，具有系统自检功能；具备远程和就地集中控制及远程一键启停功能，实现无人值守。

6.辅助运输系统

架空乘人装置实现了地面集控中心与现场实时对讲，现场故障实时语音反馈、人机自动开停、集控中心远程电力监控等功能，实现了无人值守。

无轨胶轮车调度系统实现了地面、换装站及车辆实时对讲，车辆精准定位，对出入井物料进行统一编码，实现车辆运输的统一调度及实时跟踪。

7.通风系统

主通风机监控子系统具有风压、风速、震动、电机电流、转速及功率、定子绕组温度、轴承温度等监测、显示、报警、存储等，具备通风机房、集控室远程控制功能。

局部通风机采用变频控制，实现不停风倒机功能，可根据工作面瓦斯情况实时调整供风量，为智能通风联动提供条件，具备就地控制及远程监测监控功能。

8.供电系统

建设智能供电综合保障系统，具备智能选择性漏电保护及井上下防越级保护功能。系统实现状态参数显示、巡检、故障录波存储、故障分析、智能告警等功能，可对峰谷电量与能耗统计分析、电能质量监测及集中控制，实现所有供电点的无人值守。

9.压风系统

压风系统具备供风压力、电压电流、设备运行工况、环境参数等在线监测功能；具有压风机欠压自动投切功能。采用集中控制，实现无人值守。

10.排水系统

主排水系统具备水仓水位、排水流量、设备运行工况、环境参数等在线监测功能；具有水泵自动轮换、全自动排水功能，实现无人值守。

11.安全管控系统

建有智慧矿山平台透明矿山模块，系统对各类灾害数据进行分析判断，实现灾害的预测预警分析及灾害应急救援。

12.智能园区与经营管理系统

建设矿区各类门禁系统，完善矿井安防布置，建有OA协同办公及ERP等系统，初步实现智慧园区统一管控及产营销一体化管理。

1.保障措施

（1）组织保障

建立智能化矿山领导小组，帮助与协调解决构建东江煤矿智能化过程中的相关问题；督促与协调各部门资源，加快建设力度；组建智能化管控中心，培养复合型人才。

（2）资金保障

东江煤矿智能化矿山建设从2018年开始至2021年底完成，建设项目共计投入资金16913万元；2022-2025年新建设智能掘进工作面一个，智能综采工作面一个，建设完善各类智能化系统及功能，预计需投入资金13680万元，已投入资金10847万元。

（3）制度保障

坚持和完善智能化矿山建设制度管理与执行，不断推动制度优势转化为执行效能。加强考核管理力度，保障制度落在实处，确保智能化建设顺利完成。

（4）人才保障

加强智能化人才队伍建设，加强对工作人员的信息化、智能化知识培训，着力培育一批复合型人才，建设知识型、技能型、创新型人才队伍。

2.技术先进性

（1）东江煤矿智能化建设遵循“整体规划、分步实施”的原则，建立一套智能化建设的标准体系，以万兆工业环网+4G网络为数据传输通道，以智慧矿山平台建设为基础，采用大数据分析、云计算、数字孪生、虚拟人人机交互等先进技术手段，建设智能矿山。

（2）综采工作面智能化应用落地，东江煤矿依托目前通用型智能化综采工作面控制程序，开发建设综采工作面“安全防护机制”及“联动逻辑控制库”，优化控制防护功能（集控室操控台一键移架、推溜、护帮伸缩梁联动实体按键，自动跟机状态下丢架丢动作时，可自动选架，确认后可直接远程控制；自动跟机状态下，推溜动作需三架全行程同时动作；自动跟机状态下具备动作安全防护功能，具备未移架不推溜防护、煤机范围内不伸收护帮伸缩梁防护、采煤机位置校验防护、丢架丢位置报警防护（上位机单独弹窗显示实时报警列表，具备与支架操控台及视频操控台联动功能）、自动补压防护（判断邻架高差，超过10cm停止补压）等），完善采煤机与支架协同控制功能，保障智能化综采工作面的稳定可靠运行及强适应能力和高应用能力。

（3）基于全矿服务的数字孪生平台，利用BI、AI、BIM、GIS技术，依托智能化数据精准采集、网络化传输、规范化集成；建立统一的集成控制平台，实现生产全过程一体化智能控制、经营全流程一体化协同管理；建设基于大数据分析的安全生产协同系统，实现系统设备故障提前预判、精准诊断，虚拟人交互更快捷汇报矿井实时生产动态等功能，为一矿一系统的应用提供基础保障。

1.建设成效

（1）智能化让煤炭开采更加安全

智控中心24h显示井下采掘设备、通风、运输等实时数据，分析判断当前井下的生产状态，全矿安全生产各类实时数据一目了然，井下生产更为立体、直观。综合调度、生产管理、机电管理等模块系统多维关联，实现了各系统设备的远程自动化控制及“监、管、控一体化”全流程数字化运行。

（2）智能化让煤炭开采更加高效

东江煤业正在加快数据、系统平台与应用的融合，在数据采集、网络系统平台搭建、控制系统决策化等方面发力。实现矿井井上、下各类固定岗位减少人员124人。其中：综采工作面由原来单班12人减至10人，综掘工作面由原来单班12人减至8人，年节约人员工资支出1600余万元。

2.建设亮点

（1）决策化无人值守

通过对各子系统的功能优化改造，建立完善的运行安全防护机制及逻辑防护，使系统具备基本决策能力，为人员提供方便快捷的操控及稳定可靠的功能保障，形成系统自主运行、人员辅助决策模式，降低操控人员劳动强度。

（2）集成化智控中心

建设高集成化智控中心，所有远程控制系统集中统一管控，由两名值班员担负全矿所有系统的控制及监测，充分发挥一岗多责的运行新模式，取缔原有的各工区负责各自系统控制的方式。做到控制集成化、人员简约化，同时为复合型人才的培养提供有力保障。

（3）规范化数据接入

至2019年起，统一对各类底层数据传输进行规范化要求，工控类系统采用前端控制器采集数据；监测类系统采用数据库采集数据；视频采用流媒体采集集成等要求，逐步完成数据接入的规范化，实现了数据可控及可利用性，为数据融合分析提供保障。

（4）融合型数字孪生

建设集系统监测监控、故障分析、大数据分析预警及安全管控等功能于一体的融合型数字孪生平台，实现全矿井实时动态可视化，各类数据融合展示及关联判定。

更多问题

↓来问“超级矿工IMiner”↓

---

@打造矿业科技综合服务平台

www.intelmining2018.com

❖免责声明：所载内容来源网络、微信公众号等公开渠道，转载稿件版权归原作者、机构所有，转载仅供参考、交流等非商业目的，如有侵权，请联系我们删除。

转发，点赞，在看，安排一下？