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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会

巴拉素煤矿智能化管理体系优化探索与应用

2024-08-03



  煤炭是我国的基础能源,长期以来,在国民经济高速发展的带动下,我国煤炭生产和消费总量不断升高。但是,煤炭产业市场集中度、集约化水平较低,在当前世界经济形势和国家政策变化影响下,我国煤炭生产总体上处于盈余状态,煤炭企业目前正处于转型和改革探索阶段。

在煤矿开采过程中,安全生产是第一位的,矿难的发生严重影响了我国煤矿企业的社会效益和经济效益。其中,因安全管理不到位引起的安全事故占多数,因此,对矿山开采过程实现智能化安全管理十分重要。何宁基于权限控制和定位技术,实现作业风险全程监控管理智能化的同时通过移动互联和电子签名技术,实现了安全管控风险管理智能化。

崔斌提出在矿井建设的质量管理体系构建中必须合理推进各项监理工作,保证项目的整体质量,促进后续工作合理开展,确保矿山建设的经济效益和施工人员的生命安全。刘军发现引入风险预控管理系统可以提高煤矿企业的安全管理水平,减少安全事故的发生,促进煤矿企业实现健康可持续发展。新的发展趋势下如何实现安全、提效、降本也对传统煤矿管理提出了新的挑战和要求,智能化煤矿将是未来煤矿的建设目标。首先,对矿井各子系统进行升级改造,使之符合智能化的要求,需要采用最新的技术实现对矿井各子系统的稳定集成;其次,智能化管理需要建立智慧生产管理系统,实现对矿井各子系统的实时监测与远程集中控制,以及矿井各子系统数据的统一存储;最后,智能化管理需要对采集到的异构数据进行融合、联动与智能分析,最终为安全生产服务。

笔者综合陕西延长石油巴拉素煤业有限公司(简称巴拉素煤矿)在智能矿井生产中的各管理要素,力争将其打造成为集智能煤矿生产、智能安全服务、创新研发为一体的全球领先创新基地和行业标杆。


文章来源:《智能矿山》2024年第7期“智能示范矿井”专栏

作者简介:王春刚,硕士,现任陕西延长石油矿业有限责任公司副总经理、总工程师

作者单位:陕西延长石油巴拉素煤业有限公司

引用格式王春刚.巴拉素煤矿智能化管理体系优化探索与应用[J].智能矿山,2024,5(7):20-24.


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巴拉素煤矿智能化建设总体目标

巴拉素煤矿是一个新建矿井,在正式投入生产之前进行了业务流程建设,并通过标准的业务流程模式进行管理。巴拉素煤矿的日常计划、生产、运销等业务过程大幅提升了矿井的智能化水平和管理水平。巴拉素煤矿业务流程建设不仅要满足企业当下的业务流程管理要求,同时还要从企业的中长期发展战略全盘考虑流程的优化、改进,甚至重组。未来,企业必须在规划好经营战略目标的基础上,整合组织结构、业务流程和绩效评估3要素,充分融合信息化、智能化手段,全面提高管理水平。

巴拉素煤矿业务流程建设的总体思路遵循“统筹规划、循序渐进”的原则,结合企业的近、中、长期发展战略,针对传统煤矿的“两高两难”管理特征,通过从“人、机、环、管”打造智慧煤矿全域健康生产体系的方式,初期达到生产上实现智能智造、中期达到部门间实现共享共建共创、远期实现形成健康产业生态链的目的,巴拉素煤矿智能化建设目标如图1所示。

图1 巴拉素煤矿智能化建设目标

生产过程中的产出、质量、设备等要素,以及管理过程中的组织结构、岗位、流程、管控等要素,都是用哲学方法抽象出来的,这些要素通过从定性到定量的综合集成方法进行量化、数字化和信息化,解决所有矿山元素的数据采集问题。同时,在智能化综合管控平台的帮助下,对这些数据信息进行有效集成。以“五品联动”(地质品位、采出品位、入选品位、精矿品位、入炉品位)理念为核心,以效益最大化为目标,对煤矿管理过程进行全局优化,确保每个岗位能够在全局目标下合理分配任务,并通过智能计算机管理确保每个岗位能按计划有序生产。然后对实施结果进行评估和分析,优化组织结构和生产流程,形成闭环系统,最终实现科学决策和资源优化配置。



巴拉素煤矿智能化管理体系优化

巴拉素煤矿现有组织机构

巴拉素煤矿现有的煤矿管理组织架构是典型的直线职能制(图2)。这种传统的煤矿管理组织结构复杂,层级多,部门间缺乏协作,存在“信息孤岛”、沟通不畅、工作效率低、与煤矿智能化建设不匹配等问题,亟需对现有的组织机构进行优化,提高管理效率。因此,在建设智能化煤矿的基础上,对巴拉素煤矿现有业务模块重新划分,优化管理机构。

图2 巴拉素煤矿现有组织架构


巴拉素煤矿现有业务梳理

在设计巴拉素煤矿建设方案时,考虑将改变目前行业传统的生产组织方式和运营方式,充分发挥智慧矿山的优势,使智能化管控系统与企业管理模式能更好地匹配。新的智能管控系统可以有效避免煤矿生产各项业务运转与技术装备脱节现象,使矿井投入运营时各环节运作更高效、流程更扁平化。

因此,有必要对其相关业务进行梳理分类,将众多业务内容与安全生产经营环节按其相互耦合的紧密程度整合划分为5大业务主线,依托智能化综合管控平台及相应技术装备,按照矿井每天生产任务有序生产,实现巴拉素煤矿安全、有序、协同、高效运转。

根据规划的业务主线,将巴拉素煤矿的运营核心业务规划为5个业务中心:技术创新、安全环保、生产智控、智能支持与核算增值中心(图3),5个业务中心之间相互配合,可以有效提升巴拉素煤矿的生产效率,提升产值。

图3 5个业务中心分层



智能化煤矿管理系统整体架构

多系统并存是煤矿企业运营的重要特征,为使各业务系统之间的数据共享,真正打破“信息孤岛”现状,亟需进行网络建设和数据平台信息共享;而各项业务的高效开展,离不开部门间的协作和沟通。

此外,需要建立各框架互联的管理体系以确保业务功能的顺利实现,从而真正做到减员增效,提升现代化管理水平。巴拉素煤矿总体架构由业务架构、应用架构、实施框架、技术体系、标准体系组成(图4)。

图4 智能化煤矿管理体系整体架构


智能化综合管控平台建设

智能化管理要求所有信息(包括实时生产数据、安全数据和管理数据)都能通过网络实时地传输显示,供决策者提供参考。因此,建设实时高效、安全可靠、完整可视的智能化管控平台是煤矿智能化管理的必要条件。利用当前先进的5G移动通信技术,构建1个覆盖煤矿井上井下集图像、视频、语音、数据等业务于一体的智能化综合管控平台,如图5所示,该平台由最底部的数据采集层、中间的数据传输、分析控制层及最上面的决策层组成。数据采集层为中间控制层提供数据和报警信息,中间控制层向数据采集层发送控制指令,并将各分析数据提供给决策层。智能化综合管控平台集安全监测、管理调度、智能排产、日常办公为一体,各岗位员工根据个人账号登录平台进行数据上传、查阅及各业务的办理。

图5 智能化综合管控平台


组织机构优化

组织机构优化要符合《中华人民共和国安全生产法》《中华人民共和国劳动法》《煤矿安全规程》和《煤矿安全生产标准化管理体系基本要求及评分办法(试行)》,与巴拉素煤矿“九智”(智控中心、智能无人值守系统、智能安全监测系统、智能开采系统、智能掘进系统、智能提升系统、智能运输系统、智能通风系统、智慧园区)建设高度契合。遵循战略导向、精简高效、负荷适当、责任均衡的总体思路整合业务资源,面向基础工作岗位进行网格化整理,大幅减少管理机构,提升管理效率。按照扁平化、精细化、专业化和智能化的管理需求和“10000t/人”的管理指标,对巴拉素煤矿组织机构和人员配置进行了优化,确定了“166”新型矿井智能管理组织架构,即1个决策中心、6个管理中心、6个区队的新型矿井智能管理组织架构(图6)。

图6 巴拉素煤矿优化后的组织机构

巴拉素煤矿优化后的组织机构包含以下部分。

(1)党建引领中心负责矿井的文化建设,发挥党建引领、团结全体干部职工的作用,为建成“世界一流智能化示范矿井”强基固魂。

(2)技术创新中心负责全矿井各类专业设计和业务技术指导工作,为运行调度中心及支持保障中心提供服务。

(3)核算增值中心负责销售管理、客户管理、成本管控、工程造价、法律事务、效益核算、经营决策等企业日常运营管理工作,配合运行调度中心支持保障中心工作。

(4)行政管理中心负责行政事务、物业管理、地企协调等工作为运行调度中心和支持保障中心提供服务。

(5)生产智控中心和智能支持中心是矿井的核心业务,保障矿井的正常生产。

(6)安全环保中心负责全矿日常安全管理、重大灾害防治、安全工程管理、实现安全风险有效识别、实时监测、有效预警与超前控制、安全决策分析,保障全矿井安全。


智能化煤矿业务流程

围绕生产流程和矿井实际生产需要,梳理固定和变更的流程,明确各岗位职责,逐步用流程管理取代传统的职能分工,重组企业组织结构和运行机制。流程的制定将生产与管理紧密结合,以系统效益最大化为目标,科学评价流程的实施效果。根据评价结果,对地质、采矿、混矿、选矿、冶炼等生产经营流程进行改进,推动预算、安全、设备、工程等专业管理流程的优化,使流程更加灵活,流程运行不会受到组织或人员变化的影响,允许信息化过程适应生产过程的需要,而不是改变生产过程来适应信息化软件,使系统更简单好用。



总结

针对巴拉素煤矿现有安全生产管理体系中存在的管理体系不完善、安全生产流程复杂、职工操作不安全以及生产过程中安全隐患排查不及时等问题,对全域业务流程进行了深入的探究及分析,并对煤矿的业务生产中心进行重新划分,建立了智能化煤矿体系和新型组织机构。弥补了当前安全生产管理体系的不足,达到了提升巴拉素煤矿管理效率的目的,对煤矿行业的智能化管理具有以下借鉴意义。

(1)管理思路创新,在行业内率先采取“大中心”“大工区”的管理模式,与建设智能化矿井的顶层设计理念相匹配,顺应国有企业机构改革的大潮。

(2)管理层级减少,管理及生产业务集成化管理,管理资源更加集中,权责更加明晰,组织领导进一步增强,工作指令易于贯彻执行。

(3)有利于形成统一的形象,工作标准更加统一,关键时刻可调集优势资源应对急、重、险、难的工作局面。

此外,智能化管理模式的探索过程中也存在以下问题。

(1)管理业务进一步集中,对中心及工区管理人员管理和治理能力带来新的挑战,对管理人员的综合素质要求提高,给选人用人方面带来一定难度。

(2)中心、工区业务集中后,机构主要管理人员权力相对集中,需增加对其管理力度,防止出现难以调度和管理的问题。

  责任编辑:宫在芹

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