智慧矿山

煤矿智能化建设建议书

　　三、建设内容

　　（一）综合管控平台

　　以自主地理信息平台Genius World为载体，综合集成生产自动化子系统、安全生产监测监控子系统、人员定位管理系统、设备定位与管理子系统、视频监控子系统、顶板压力监控子系统等多个安全、生产与自动化应用子系统，通过上层综合管理系统的统一协调实现各子系统间的资源共享、信息融合与互通，从而达到管理便捷性、数据直观性，实现各安全生产应用子系统之间的智能联动管控和处置突发事件的应急指挥。

　　1、智能调度中心

　　通过对各类生产数据的实时分析与处理，精准调度井下设备与人员。有效推进无人化开采、智能安全防控、全产业链协同。

　　2、综合集控中心

　　依托工业互联网平台，基于智能网关，以生产为主线，对“采、掘、机、运、通、洗”等主要安全生产环节，进行多要素全流程的接入、协同、优化控制与智能运行，形成具有自感知、自决策、自执行的生产管控中心。

　　3、决策指挥中心

　　集成汇总矿井各类生产、安全、经营数据，包括基础数据、日常业务数据、在线监测监控数据等。通过全面感知、大数据融合分析及预测预警，实现对矿山安全生产的信息展示、分析、预测预警，为煤矿安全生产提供决策支撑。

　　4、安全监测中心

　　以矿山安全信息监控为核心，实现安全环境监测监控、井下作业人员定位、安全管理等数据的集中监控和关联分析，全面掌握矿山安全生产动态情况，从人、机、环、管四个维度实现矿井“大安全”。

　　5、应急救援中心

　　实现时空智能、地理信息一张图、大数据分析、动态指挥、辅助研判、软硬联动、救逃一体、情景演练等应急救援应用服务，通过构建应急管理全生命周期模式，实现煤矿安全事故救援信息化从被动应对型向主动保障型转变，从被动响应向智能决策转变，全面提升煤矿重特大事故的预测、预警、防治及应急救援等各个环节的科技水平。

　　（二）智能矿山透明地质保障系统

　　采用云计算、GIS、虚拟现实、移动互联网、大数据分析等先进技术，基于一张图管理理念，开展高精度地质探测、物探数据再解释、多源地质数据融合等，建立地质信息数据库，搭建高精度透明地质保障平台、地质大数据分析与隐蔽致灾预警报警分析和预警平台，形成面向云计算和大数据的智能矿山透明地质保障系统。

　　（三）掘进系统

　　巷道掘进采用掘进、支护、运输“三位一体”高效快速掘进技术体系，实现全机械自动化作业，具备快速掘进能力；煤层条件适宜的掘进工作面，优先采用掘、支、锚、运、破碎一体化成套技术与装备，通过掘进工作面远程集控平台，实现基于感知信息对掘进工作面进行远程集中控制。

　　（四）智能开采系统

　　融合高精度地质模型数据、惯导数据、采煤机历史截割曲线、液压支架实时状态，建立规划截割模型，自动生成规划截割曲线并下发给采煤机进行规划截割控制，采煤机自主完成截割高度、运行方向、运行速度、折返换向点的精准执行，实现全工作面设备根据规划截割模型生产循环的自主执行。

　　（五）智能煤流运输系统

　　建设完善的煤炭运输系统，采用带式输送机进行煤炭运输，运输系统具备运量、带速、温度、跑偏、撕裂等智能监测、预警与保护功能。单条带式输送机实现智能无人运输；多条带式输送机之间实现智能联动控制；实现煤流输送系统各带式输送机的远程在线监控和联锁控制条件下的智能控制功能。

　　（六）能耗监测系统

　　对煤矿通风、排水、瓦斯抽采、供水等环节进行动态监控和数据化管理，监测电、水等能源的消耗情况，通过数据分析、挖掘和趋势分析，为企业加强能源管理，提高能源利用效率、挖掘节能潜力、节能评估提供基础数据和支持。

　　（七）通风与压风系统

　　通风系统：矿井主要通风机实现一键式启动、反风、倒机功能；井下主要进回风巷间、采区进回风巷间采用自动闭锁风门；能够对井下瓦斯浓度、风压、风速、风量等参数进行智能监测，可以对监测数据进行自动分析；能够根据智能监测结果自动实时进行通风阻力解算；掘进工作面的局部通风机实现双风机、双电源，并能自动切换，根据环境监测结果实现风电闭锁、瓦斯电闭锁等；能够根据监测及分析结果对风窗、风门等进行智能控制，实现无人值守及远程集中控制。

　　压风系统：在地面建有压缩空气站，且采用自动化集中控制，具备无人值守条件；空气压缩机采用变频调速控制；矿井所有采区避灾路线上（采掘工作面范围内）均敷设压风自救管道，并设供气阀门或压风自救装置，能够与环境监测结果实现智能联动控制。

　　（八）智能供电系统

　　具备智能防越级跳闸保护功能；具有智能高压开关设备顺序控制功能；主变电所具备火灾自动报警功能；主变电所、采区变电所等固定场所配电点均宜设置电力监控系统，实现电气设备运行状况的智能监控、诊断与预警；具备无人值守条件，与其他用电设备实现智能联动控制。

　　（九）灾害综合防治系统

　　根据矿井煤层赋存条件及灾害类型，建设完善的瓦斯灾害防治、水灾防治、火灾防治、顶板灾害防治、冲击地压防治等灾害防治系统，对上述灾害进行智能监测、预测、预警，并将相关灾害信息集成在智能安全监控系统中，实现基于多种灾害互联、互动、互监、智能预警、避灾路线智能规划等综合防治。

　　（十）智能选煤系统

　　基于数字孪生实现对选煤厂生产、辅助、保障环节的全流程运行状态的实时掌握，实现洗选设备运行监控、设备故障预警、运行状态诊断、产品质量分析、重点目标跟踪等生产业务流程的优化管理，提升选煤厂业务运转效率。

　　（十一）典型案例

　　1、中煤平朔集团矿区“一张图”建设项目

　　全面整合平朔矿区已有数据基础，形成全生命周期三维时空模型、矿区真实镜像及档案馆，为矿山生产、管理和安全救援提供一张底图。

　　2、冀中能源集团察尔齐煤矿综合管控平台与灾害综合防治系统项目

　　全面整合全矿“采、掘、机、运、通”等业务流程21个生产、安全类系统，实现煤矿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。

　　3、大冶有色金属矿安全环保信息系统（一期）项目

　　在安全环保方面，把监测设备数据、设备状态信息、数据预警（异常报警）、视频监控和现场管理信息集成到系统平台，形成多方位一体化的安全环保信息平台，实现数据穿透可视，方便领导决策。

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