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山西省煤矿智能化建设典型案例汇编（2023年）
李村煤矿智能化促进安全生产融合
山西潞安矿业集团慈林山煤业有限公司李村煤矿
（一）矿井概况
李村煤矿为潞安化工集团下属单位，地处山西省长治市长子县境内，核定生产能力300万吨/年，井田批复南区面积32.23km²。2020年2月被山西省确定为10个智能煤矿建设试点矿井之一。
矿井采用立井单水平开拓方式，采煤方法为综采一次采全高采煤法，属高瓦斯矿井，绝对瓦斯涌出量164.82m³/min，相对瓦斯涌出量27.81m³/t，主采3#煤层，埋深480~850m，煤种为贫煤、无烟煤，煤层平均厚度4.76m，自燃倾向性等级为Ⅲ类，属不易自燃煤层，煤尘具有爆炸性，矿井水文地质类型为中等，全井田承压开采，矿井正常涌水量250m³/h，最大涌水量为330m³/h。
（二）建设现状
1.智能化煤矿信息基础设施：建设有万兆环网、数据中心、一张网融合通信系统。提高了对信息网络传输能力、数据中心存储能力和处理能力，为支撑流程集成和业务应用的深入融合，提供了统一高效的流程处理能力。
2.地质保障系统：装备地测空间信息系统，具有地质、测量、水文等各类图纸数字化管理功能。
3.掘进系统：2305回风巷、2305进风巷、2306回风巷三个智能掘进工作面通过了长治市能源局验收，工作面具有远程监控系统、掘进机定位系统、皮带机尾自移系统，有效保证了掘进工作面的安全高效生产。
4.综采系统：2020年4月底完成了潞安化工集团首个大采高智能化工作面建设。第二个智能化综采工作面1305工作面通过了长治市能源局验收。智能化综采工作面可实现在集控中心对泵站、采煤机、支架、刮板输送机、皮带机的远程控制。采煤机割煤过程中，液压支架自动进行跟机拉架、推溜、伸收护帮等一系列自动化操作，实现减员增效的同时，有效保证了工作面的安全生产。
5.主运输系统：主煤流无人值守项目建设完成，其中5部主皮带实现了“井下集中控制”、“地面远程控制”，1#上仓皮带安装了巡检机器人，6#、7#皮带安装了异物识别系统。
6.辅助运输系统：装备KJ666辅助运输监控系统，具备运输设备的智能调度功能，实现运输过程的调度管控。
7.综合保障系统：已完成压风机、西翼局扇、主变电所、井下水泵房无人值守建设。实现压风机系统的运行参数自动采集；根据故障及时发出报警信号，可自动、手动控制压风机的启停。实现局扇集中监控，统一管理。局扇运行数据远程传送到地面电力调度中心，实现地面监控中心对局扇配电点用电设备的远程监测。实现地面监控中心对变电所用电设备的远程监测、控制、遥测、遥调、遥信。实现矿井排水的自动化控制、地面远程监控，和地面视频移动巡检，实现无人值守。
8.安全管控系统：由KJ95X型煤矿综合监控系统实现瓦斯灾害监测，火灾监测、粉尘监测。矿井水文监测系统和一钻一视频监控系统实现水害监测。装备KJ216/KJ653煤矿顶板动态监测系统，实现顶板灾害监测。装备矿井综合自动化平台和KJ95X型安全监控系统实现灾害综合防治功能。安全双重预防机制管理信息系统实现全风险分级管控和事故隐患排查治理。装备KJ751煤矿瓦斯抽采管网监控系统，实现抽采系统监测。
9.经营管理系统：由煤矿物资供应管理信息系统、煤矿办公自动化系统、煤矿财务管理信息系统、煤矿人力资源劳动工资管理信息系统、煤矿安全监管执法与决策支持系统、煤炭销售管理信息系统、煤矿生产技术综合管理系统等实现矿井经营管理功能。
（三）建设内容
以集团公司“1+3+N”建设智能、高效矿山理念，李村煤矿编制了专项设计，全面建设以潞安化工集团为中心的信息化标准体系，创建3个平台（一张网融合通信平台，一个云数据中心，一套智能管控平台）为基础的智能化矿井信息系统架构，分阶段建设智能综采、智能掘进、智能辅助运输、智能主运输、智能供电、智能通风、智能水文地质、智能储装运选销、智能安全、智能调度指挥、智能机电、智能经营等“N个智能化业务子系统”，逐步实现全矿井人、财、物、产、供、运、销整个信息链的信息融通，实现矿山资源与开采环境智能化、技术设备智能化、生产过程控制可视化、信息传输网络化、生产管理与决策及生产经营科学化。
（一）实现煤矿智能化后的各方面成效
1.智能化掘进工作面，通过实时动态监测掘进环境，实现成套设备的位置、姿态、运行状态及人员、作业状态和施工质量、巷道成形参数全面数字化。依靠自动控制及各系统联动、设备闭锁、人员安防等自动化管控，实现作业人员遥控操作、掘、支、运集约化、成套作业，释放了掘进效能，提高了工作面安全系数，实现减员增效。
2.智能化综采工作面，综采自动化系统主要由液压支架电液控制系统、视频监控系统、采煤机电控系统、三机泵站集控系统、顺槽集控系统和惯性导航系统组成。采煤机记忆割煤和惯性导航系统，可实现正常采煤生产过程以采煤机记忆割煤为主,人工干预为辅；可在集控室操作上位机控制采煤机割煤,实现采煤机远程控制,工作面跟机监护运行模式。智能煤流控制系统，在转载机机身中部和皮带自移机尾处安装两台煤量扫描仪,煤流控制系统根据运行的煤量慎况,自动调整大溜和皮带机的运行速度。支架自动推溜和自动拉架、自动伸收护板板等自动控制功能基本能够实现。视频监控系统能够覆盖整个工作面,采用跟机视频运行模式,不需要操作员对设备进行直接性操作,消除设备误动作或各种不安全因素对操作人员的伤害,从根本上提高了安全系数。
实现“机械化换人,自动化减人”的目标。实现“以工作面自动控制为主,人工干预控制为辅”的自动化生产模式。工作面作业人数由原来的28人减至16人,大大减少日常生产作业人数,将员工从设备操作工变成巡视工,大大降低了员工劳动强度,极大改善了员工作业环境。按每工年平均薪酬10万元计算，每年可节约人工成本120万元。
3.安全管控系统的实施，通过集成和融合井下区域内的环境参数、人员情况、视频、广播，提高矿井突发事件应急救援、应急响应能力。通过矿井安全隐患预警分析，大幅度降低人、机、环的不安全因素，提升安全管理水平，保障井下作业人员、设备、环境的安全。
4.智能化工作面的初步实现，标志着李村煤矿向智能化、信息化又迈进了一大步,开启了“六型矿山”建设新的里程碑，也鼓舞了大家的信心，要在大采高一次采全高智能化工作面领域创出李村特色，同心协力继续推进智能化矿井建设。通过智能化对企业管理进行梳理，提高企业现代化管理水平，提升了员工的整体管理素质。
（二）智能化建设和运行过程中形成的可借鉴推广的先进经验做法
在井上下5G网络优化的基础上，建设覆盖全矿井的5G融合网络，推进5G融合组网、终端接入和应用场景化。为井下安防、危险场所作业、虚拟现实和增强现实技术、远程控制、井下无人值守、协同运维等提供切实保障，提供最优网络支持，实现矿井少人化、自动化、可视化运行。
（一）安全效益
1.通过区域安全监控，实现井下区域内的环境参数、人员情况、视频、广播等进行集成和融合，提高了安全管理水平，提高矿井突发事件应急救援、应急响应能力。
2.系统智能融合动目标精准定位系统系统和安全监测监控系统，通过二、三维GIS平台为下井作业人员、胶轮车、掘进机、采煤机等设备信息提供全方位的位置服务和智能化安全保障。
3.通过通风系统实时数据集成和通风网络实时解算，将矿井通风系统的三维动态可视化、通风系统的优化调节、故障动态报警等功能有机的融为一体，极大地提高系统安全性和可靠性。
4.利用AI视频分析技术自动发现井下异常情况、场景或行为，实现及时预警、报警，将安全隐患消灭在萌芽状态。
（二）经济效益
1.通过使用自主开发的数据接入技术实现了矿井安全生产子系统、传感器数据的高效接入，提高了工作效率，减少人力物力成本。
2.通过对矿井安全生产子系统智能融合，实现系统间智能联动，保障矿山安全，提高矿井安全生产运行效率。
3.通过AI视频分析技术的应用，可以实现视频监控系统的无人值守，在保障安全的同时，提高了工作效率。
4.通过AI视频分析技术的应用，实现了矿井运输系统智能调速，改变主运输皮带空载高速运转以及“大马拉小车”的状态，实现主运输系统的节能降耗、减少胶带、电机等设备磨损损耗。
近年来，山西省煤炭企业认真贯彻落实“四个革命、一个合作”能源安全新战略，创造性推进煤矿智能化建设，涌现出了一大批技术先进、管理科学、运行可靠的煤矿，为推动煤炭行业技术进步、装备提升、管理创新、效益改善做出了重要贡献。
为充分发挥典型煤矿的示范引领带动作用，推动煤矿智能化建设迈向更高水平，山西省能源局从全省范围内征集了124项煤矿智能化建设案例，经组织专家评选，共有65项案例入选。入选的案例兼顾国有企业和民营企业、采煤和洗选、井工和露天煤矿以及各种不同地质灾害、采掘工艺、运输方式等条件，涵盖信息基础设施、智能掘进系统、智能综采系统、全矿井智能化、其它智能化系统、露天煤矿智能化、智能洗选共计7个方向，确保具有可复制、可推广性。现编辑形成《山西省煤矿智能化建设典型案例汇编（2023年）》，供各地市、各有关企业和研究机构在工作实践中学习借鉴。
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