煤矿智能化运维关键技术探讨

煤矿智能化运维关键技术探讨

邵艳慧

天地(常州)自动化股份有限公司 江苏省常州市 213000

摘要：为达到深化能源行业供给侧结构性改革，保障煤矿智能化系统正常运行，促进煤炭工业转型升级持续稳定和高质量发展，确保煤矿智能化系统正常运行和功能完善。大量煤矿智能化、信息化的建成，需要更多专业技术人员进行维护，煤矿智能化专业管理和运维团队的重要性显而易见。

关键词：专业化运维；运维服务模式；运维服务流程

1、运维顶层设计

1.1、国家政策大力支持

2020年2月25日，国家发改委、国家能源局等八部委联合印发《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》，这是首次从国家层面对煤矿智能化发展提出了具体目标、主要任务和保障措施，煤矿智能化建设提速。指导意见提出，到2021年，建成多种类型、不同模式的智能化示范煤矿；到2025年，大型煤矿和灾害严重煤矿基本实现智能化；到2035年，各类煤矿基本实现智能化。之后主要产煤省区结合实际相继制定了本地区煤矿智能化发展的政策文件。目前已开展71处示范煤矿建设，预计全国智能化采掘工作面数量将由2020年的近494处增加到2022年的1000处以上和2025 年的2000处以上。

1.2、数字化矿山发展到智能矿山阶段

智能矿山是基于最新的云计算、大数据、3DGIS、虚拟矿井、专家系统及动态决策技术，实现矿山生产流程智能化管理的一整套解决方案。通过全面感知和分析矿山生产流程涉及的对象，包括各种机电设备及其状态、井下重大危险源（如水、火、瓦斯、顶板等）相关信息及工程技术与管理人员等，实现人与人、人与物和物与物之间无障碍互联互通，实现安全生产全流程的智能分析和远程管控，确保矿山的安全生产和高产高效。

“智能化”已经成为当下煤炭行业的一个热词，在国家产业政策的引领下，在科技浪潮的推动下，我国煤炭行业新一轮智能化建设热潮正在兴起，这必将重塑煤炭发展模式，增添发展动能。然而在矿井信息化、智能化发展方面，最大的挑战还是专业技术人才的缺乏，在大数据技术开发应用方面，缺乏专业人才，“一些懂大数据、懂计算机的人才，不了解煤炭，而煤炭行业的人，又严重缺乏大数据方面的知识和经验”，这几乎是煤矿行业普遍存在的人才需求矛盾，所以煤矿智能化专业管理与运维团队需求将会应运而生。

1.3、煤矿智能化运维的必要性

智能化建设不是一劳永逸，目前仍处于发展初级阶段。结合煤矿现状，煤矿智能化是一个不断发展的过程。要实现全过程的安全高效智能运行，不是一次性结果，也不是“基建交钥匙工程”。近年的建设步伐不断加快，但目前，我国煤矿智能化发展仍处于初级阶段。

面对智能化趋势，更加迫切需要具备煤炭开采、信息技术、管理知识的复合型技术人才，技术过硬、富有创新精神的技能型队伍。但近年，煤企人才流失严重，煤炭院校部分专业招生困难，煤矿采掘一线招工接替问题凸显。人员操作技能、业务能力良莠不齐。“智能化发展需要高素质专业人才队伍，但部分传统煤矿从业人员的文化技术水平偏低、专业技能培训偏少、能力提升机制不健全，有些地区甚至仍在聘用流动性强的临时人员，停留在‘体力活’阶段，制约了现代化开采技术、装备的推广应用。”

1.4、矿企需求出发

从矿企需求角度，随着互联网+模式对各大行业发展的影响，矿山行业也逐步朝细化分工、专业化服务的方向发展。在矿山智能化、信息化系统运维领域，虽然部分厂商已经开始提供专业化运维，但总体相对零散化和区域化，目前还没有行业领军厂商，智能化信息化运维市场相对空白。

由专业厂商承担智能化信息化系统运维，包括维修配件、耗材和技术服务在内，对于矿山企业而言，购买的商品从装备转向了服务，关注点从装备/系统全生命周期管理降低为仅仅关注系统的运行，以装备/系统的使用者关注运行。而运维厂商全程关注装备/系统的运行状态并提供运维保障。

1.5、被服务方受益分析

矿企人员分流与减负，2015年国家安监总局63号文要求矿山企业“机械化换人、智能化减人”。其中对于矿山企业的运维来说，如果整体外包，即可分流大量人员，包括向社会分流、向一线紧缺岗位分流。

另一方面，对于本身智能化信息化技术相对薄弱的矿井，可以通过外包运维减少专业人员的招聘、培养，减少直接用人成本。

对于矿山企业来说，将智能化信息化系统运维整体外包，细化分工合作，按需订购服务，解放人力物力、专注系统使用，矿企运维服务外包模式从投资设施到订购服务，符合互联网+发展方向，除了分流人员以外，运维整体外包还能带来多方面的的受益，分流部分人员，降低人力成本；降低备品备件成本；定购服务，减少高资产投入，矿山企业实现轻资产运营。

1.6、专业化运维降本分析

专业人员：通过专业人员对系统的运维，有效提高故障一次处理率，提高运行效率。

运维技术和维修技术：对于更换下的故障设备，通过专业维修实验室进行专业检测修复，提高设备二次投入复用率，进一步降低备品备件成本。

高可靠性设备投入：依据运维模式需要，适度投入高可靠性设备，减少维护工作量，减少人力资源成本。以瓦斯监控为例，用激光甲烷传感器替代催化式甲烷传感器，虽然一次性投入较大，但因其高可靠性质量和稳定性，大大减少维护量，从而减少人力资源费用。

高效管理机制标准服务流程：通过标准化运维流程等流程化运维工作，提高运维效率，降低运维成本。

2、运维服务模式

2.1、运维服务范围

煤矿智能化系统运维服务包括对软件系统、硬件设施的预防性维护和故障性维修。坚持“软硬件一体、预防性维护做实、故障性维修高效”的原则，为煤矿提供智能化系统的运维服务。

每个季度对煤矿智能化系统故障及运维处理方案、效果等进行一次统计、分析，并将统计分析结果报送被服务方，便于企业对煤矿智能化系统和运维服务机构的管理。

2.2、运维外包模式

1）、驻矿技术运维

驻矿技术运维费用指包含驻矿人工费用，不包含维修配件。

2）、运维模式2：技术支持运维

技术支持运维费用包含一定时间周期内的限时到矿服务。

运维模式2.2：专家诊断式运维

组织煤炭行业内专家针对智能化煤矿建设指南11个大类进行驻矿式诊断，并出具专业的评估报告。

3、运维流程设计

依据运维模式，分为驻矿运维和技术支持运维两大类模式。两种模式都通过运维派单，提高运维效率。

工作流程分为在线值守、例行巡检、按指示运维等常规流程。运维中心根据具体现状制定运维流程，并进行动态优化调整。

4、运维技术保障

4.1、团队支撑

强大的技术专家团队、完善的运维服务体系、完备的备件保障体系和一流的服务交付能力，可充分的保障运维服务等全流程支撑。

4.2、专业维修实验室

建立专业维修实验室，实验室配置维修工程师，配置专业检测仪器、实验工具、老化装置、常用元件库等。

5、结语

煤矿智能化建设是一个多学科交叉融合的复杂问题，涉及多系统、多学科、多专业、多领域、多工种的相互匹配融合。更加体现出专业的煤矿智能化运维团队的必要性。智能化专业管理和运维团队作保障才能更好的做好煤矿智能化系统运行维护,发挥煤矿智能化系统作用,巩固煤矿智能化系统建设成果,加强煤矿安全生产管理。

参考文献

[1]《煤矿智能化建设指南（2021年版）》解读—从编写组视角进行解读[J]. 王国法.智能矿山.2021(04)

[2]煤矿用无人驾驶辅助运输车辆的蒙特卡罗定位方法[J]. 鲍文亮.煤炭科学技术.2021(11)

[3]煤矿智能化升级平台建设及运维保障研究[J]. 徐文权.李军霞.陈维望等.煤炭工程.2022(03)