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煤质智能采制化管理系统开发及应用

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成果主要完成人

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项目概况

我国经济结构调整加快,煤炭供需矛盾日益突出,煤炭产品供大于求、煤炭市场由卖方市场转为买方市场的背景下,对煤炭产品质量提出了更高的要求。

东滩煤矿商品煤采制样为人工采样,制样过程由破碎、混合、缩分和干燥步骤组成,化验室开设了煤中全水、分析水、灰分、挥发分、全硫、发热量和粘结指数七个项目,存在业务操作停留在传统人工操作模式;设备自动化程度较低,设施落后;安全隐患多,采制样效率低;化验环节存在漏洞;采样点、制样室和化验室分散多处;人员占用多等问题。矿煤炭质量管理技术装备和管理手段不能满足形势发展的需要。

东滩煤矿煤炭智能采制化管理系统综合运用物联网、信息化、自动控制等技术,对煤流、信息流、资金流及煤质数据进行有效管控,提高管理效益,有效防范风险。该系统包括出矿管理、计量、采样、制样、煤样存储及传输、化验建设管理、煤炭智能化集中管控系统和视频门禁系统等环节,覆盖商品煤出矿自动化采样、原煤样转运、三级编码管理、化验、跨皮带煤质在线检测等各个管理环节,是集设备管控、视频监控和数据分析与展示于一体,形成科学、系统、高效的统一平台。

根据煤质智能化管理系统的开发构架,东滩煤矿主要采取了以下做法:

1、开发应用煤炭运行管理系统

该系统包含采样、转运、制样、存样、送样、化验、监督抽查等现场作业业务处理及管理功能。实现煤样三级编码管理以及化验设备数据自动采集与审批。具有客户端零安装、易于使用、界面美观、支持SOA架构、支持主流流程标准、实现基础数据同步、三级编码生成、便于系统升级维护,方便其他系统集成的沟通等创新点。

2、开发应用火车商品煤智能采样系统

该系统由自动采样装置、制样装置,集样装置,余料返回装置,电控系统等部分组成。利用火车皮带煤流采样机,完成火车商品煤皮带机采样、13mm(可调6mm)煤样制备及存储功能,避免人为因素干扰。具有自动生成采样编码、自动制定采样方案、自动执行,从而实现无人值守全自动采样等创新特性。

3、开发应用汽车商品煤智能采样系统

该系统具备车辆识别、车辆信息匹配、车辆定位、自动分配集样桶、随机布置采样点等功能。具备汽车螺旋全断面采样装置实现单点一次性采取全断面煤样、

实现初步缩分、异常情况下自动恢复;可采样大块的煤样等创新特性。

4、开发应用煤质在线检测系统

该系统由分析仪组件及水分测量单元组成,具备对全部煤流进行元素及工业分析指标分析、在线检测全水、灰分、全硫、灰成分、发热量等指标、实时传送数据、直接测量煤流中的外水份等创新特性。

5、应用桶式样品自动封装和转运系统

煤样通过桶式样品自动封装系统进行自动称重、加密闭锁封装、标识,经送样小车运输至制样间,在制样间提供人工扫码设备,对加密封装制样桶进行人工扫描规批并打开桶盖。具备自动给桶、识别、称量、封装及输送等自动化流水线作业、自动称重功能,并将重量信息写入标识芯片、样桶自动进出,多个样桶的自动换桶等创新特性。

6、开发应用智能制化中心系统

智能制化中心系统由全自动制样机、存查样室系统、标准化实验室系统等组成。该系统具备全自动制样、智能存储样、标准化验室、项目采制化智能管控、弃样预警、自动执行、实时监控、权限管理,指纹和远方认证授权等创新特性。

7、开发应用化验室设备管理网络系统

该系统主要分为六部分:来样信息管理、化验过程管理、化验结果管理、专家核验、化验数据审核和数据上传与追溯。具备来样信息管理、化验过程管理、化验结果管理、专家核验系统内部集成了经验公式、化验数据审核、数据上传与追溯等创新特性。

煤质智能采制化管理系统的应用构建了集操作、监测、监视、监听、信息共享完整的监控体系,确保了系统自动化控制,设备运行全过程监控,减少故障处理时间、减少现场操作人员,实现技术提升,降人增效。

煤质智能采制化管理系统实施后项目实施后采制化人员由原来的54人缩减为14人,共减员40人,可节约人工成本400万元/年,具有良好的经济效益。

煤质智能采制化管理系统的应用能够从源头强化过程管控,提高煤质“双率”(合格率、稳定率),以煤炭效益分析结果指导煤炭发运、精煤产量、分流向发运,干燥煤泥掺配等,健全完善了“采掘、洗选、运销”和“产量、成本、效益”两个生产经营联动机制,实现了以煤炭洗选和发运为主体的管理模式,精煤产品批合格率 100%,精煤万吨含杂率控制在1kg以内,保持客户“零投诉”,年增加效益500万以上,确保煤矿生产经营安全高质高效,实现效益最大化,

随着煤质采制化一体技术的日渐成熟,东滩煤矿代表煤炭企业首次开发应用煤矿煤质智能采制化管理系统,将从根本上解决长期困扰煤矿企业煤质管理的老大难问题,真正实现商品煤采制化过程无人干预和整套系统的严密管控,对提高我国电力行业、煤炭行业洗选、发运系统的技术水平具有重要意义,将产生极大的社会效益。