1、一、矿井概况兴隆庄煤矿是兖州煤业公司下属单位,是国家 “六五 ”期间自行设计和建造的第一座年产 300万吨的大型现代化矿井,地质储量 7.8亿吨,可采储量 3.8亿吨。 1981年 12月 21日正式投产。主要设备从美国、英国等 8个国家引进,采掘机械化程度均为 100。与矿井相配套的有中美联合设计的年入洗量 300万吨的大型现代化选煤厂和亚洲第一家煤泥发电厂。已累计生产原煤 1亿多吨,创出了经济效益连续八年位居行业第一和安全生产八周年的国际井工开采先进水平,先后荣获 “全国学习型组织标兵单位 ”、首批 “全国文明单位 ”、 “全国五一劳动奖状 ”、 “中国矿井排头兵 ”等100多项省部级以上
2、的荣誉称号。兴隆庄煤矿的计算机信息化、工业控制自动化工作经过二十多年的自主与协作开发,研制成功多套独立运行的自动化控制系统、环境监测系统、工业电视系统等,在安全、生产等各个方面发挥了积极的作用。但是,从矿山信息化要求来说,各个子系统独立运行,不能实现信息共享和网络自由浏览,存在 “ 自动化孤岛 ” 和 “ 信息孤岛 ” 现象,限制了信息的最大作用发挥。为建立基于统一信息传输网络的综合自动化系统,解决传统方式下各子系统单独传输,信息相对独立、各成系统的缺点。为有效解决以上问题, 2005年设立 “ 兴隆庄煤矿信息化建设 ” 项目,2007年 4月份项目建成投入运行,整体技术达到国际先进国内领先水
3、平。项目在总体设计、分步实施的指导原则下,以 1000M工业以太环网为统一的传输平台,实现了安全生产各子系统的改造和接入及远程控制,投入使用 GIS地理信息、井下人员定位与无线通讯系统, OA办公自动化系统、经营调度管理系统等正在逐步实施。被山东省信息产业厅列为 “数字化矿山建设示范矿井 ” 。一、深刻认识信息化矿山建设的重大意义由于煤矿井下作业处于地表深处,地质条件复杂,环境恶劣,瓦斯、粉尘、水害、顶底板事故、火灾隐患难以探测和辨识,大型事故时有发生,给我国煤矿生产造成了重大损失,也危及了煤矿工人的人身安全。尤其是对地面地物类和地下地质体对象掌握不清楚,了解不充分,并且对其变化规律没有充分的
4、认识,所以,无论是开拓设计、巷道布置、采掘设计、接替安排,还是进尺计划都没有充分安全性、可靠性和合理性,由此也引发了象通风、防尘、运输、排水、支护、注浆、供电等系统的设计不合理、配套性不好、连动性不强、反映迟缓,造成避灾措施不利、系统抗灾能力差。根据各学科的特点和发展现状,我们认为要想从根本上解决煤矿的安全生产和高效生产问题,除了技术更新和技术改造外,更重要的是建立一个完整的矿山信息化系统,以实现地面地下所有时间空间对象的透明管理,使得矿区的气象、地形、水文、建筑、道路、桥梁、地面设施以及地下的煤岩层、断层、裂隙、陷落柱、水体、瓦斯和各类地下工程和地下设施尽在掌握中,从而使整个矿山从设计、生产
5、到管理都能很好地兼顾工艺的先进性、设备的可靠性和生产的安全性,大幅度地提高抗灾能力和生产效率。二、构建数字化矿山建设机制信息化是提升矿井管理水平的有效手段,是提高内部资源利用效率的重要工具,是增强企业持续竞争优势的必由之路。主动顺应快速发展的市场形势,立足于 “以信息化带动煤炭工业化,实现安全高效发展 ”的要求,提出了建设 “全国数字化矿山 ”的目标。坚持把信息化建设作为 “一把手 ”工程,建立了以矿长为主任的信息化建设委员会,负责矿井信息化建设长期规划和决策。设置了信息化推进办公室,研究制定信息化建设方案和分项内容的推进措施、实施细则,明确项目组、部门、基层单位的信息化目标、责任、考核和奖惩
6、,逐步形成了信息化建设的支撑体系和良好运行机制,为信息化建设的深入有序开展创造了有利条件。三、科学规划信息化矿山建设兴隆庄煤矿信息化建设是一个庞大的系统工程,其目标是:实现资源与开采环境数字化、技术装备智能化、生产过程控制可视化、信息传输网络化、生产管理与决策科学化。矿井综合自动化系统利用先进的三层网络技术形成矿井综合网络传输平台,通过各系统网络接口,将以前独立运行的各安全监测监控、生产控制子系统连接起来,能够综合传输监控数据、视频图像、调度通信语音等多种业务,并利用集团公司统一的自动化软件平台将已连接的各个子系统进行集成组态,在调度指挥控制中心通过综合显示系统进行指挥和控制,同时与集团公司调
7、度系统实现无缝连接。根据煤矿安全生产的特点,对重要生产流程的子系统能应实现自动化并实现调度指挥控制中心远程集控,对某些技术复杂、集控难度较高的子系统应在尽量提高现场自动控制水平的前提下进行远程监测,而对一般辅助系统仅仅接入至调度指挥控制中心监测即可。对于像兴隆庄煤矿这样己投产矿井,不可能有充足的时间进行综合自动化改造而又不影响煤矿生产,因此,要一下子完全实现上述煤矿自动化的要求是非常困难的。显然,对于己投产矿井的综合自动化改造,选择一种能进行综合自动化总体规划设计,又能在不影响生产的情况下,分步实施是一个关键问题。在考虑了多种模型和大量调研的基础上,我们选择了实用的三层结构模型。其中最底层是信
8、息采集与施用层,包括矿山各种子系统的数据采集与反馈控制,根据各个矿山的不同,这一层的具体模块会有所增减。底层各种子系统均应接入统一的控制网络中,形成在统一网络下的采集与控制。目前已完成的建设项目包括:1.调度指挥中心建设兴隆庄煤矿调度指挥控制中心大屏幕投影系统及工业电视系统主要是为显示安全生产监测系统的各类计算机动态图形与数据、提供二维、三维地理信息系统的数据展现、分析和指挥调度。系统由显示设备和控制设备组成,显示设备又分为 24拼接的 DLP投影显示墙、两个由 34寸工业监视器组成的 34的电视墙,以及 LED显示屏。显示部分设备布置如下图所示。.2井上下千兆工业以太网建设 为了保证井上下的数据流和信息流的快速传递,保证数字矿山的顺利实现,兴隆庄煤矿在煤炭行业率先建成了井上下的 1000M工业以太环网。 地面网络结构示意图井下网络结构示意图