煤矿生产调度管理系统的现状及优化

煤矿生产调度管理系统的现状及优化

李雷  李昱鹏  马亮

中煤陕西榆林能源化工有限公司，陕西 榆林 719000

摘要：煤炭在我国能源结构中占有重要位置，煤炭产量取决于煤矿的开采生产工作是否有序进行，而在煤矿生产过程中，调度管理系统的运行状况对于生产效率、生产安全性具有关键影响。对此，本文针对煤矿生产调度管理的重要价值展开探讨，分析现阶段一些煤矿生产调度管理系统存在的问题，进而提出相应的优化措施。通过研究发现，优化煤矿生产调度管理系统需要煤矿企业主动创新管理理念、积极推动信息化建设并搭建功能完善的调度管控一体化平台，推进生产调度系统智能化应用，多措并举促进煤矿生产调度管理系统有效运行，为煤矿开采和生产提供安全保障，希望本文能为煤矿企业优化煤矿生产调度管理系统提供一定参考。

关键词：煤矿生产调度；管理系统；优化措施

0 引言

国民经济转型发展对能源的需求越来越大，而煤炭作为我国能源结构的主体，其生产活动受到更多的关注。在此背景下，优化煤矿生产调度管理系统对于提升煤炭开采效益发挥着重要价值，但现阶段一些煤矿的生产调度管理系统还存在问题，如信息共享不到位、管理人员综合素养不足以及未能实现全过程调度管理等，故而有必要对新时期煤矿生产调度管理系统的优化形成重视，立足现状采取对应的优化措施，以此提升生产调度管理系统的运行效果，本文对此展开相应论述。

1 煤矿生产调度管理工作的重要性

1.1 提升煤矿生产效率

加强煤矿生产调度管理能切实提升煤矿的生产开采效率，具体而言，生产调度工作是煤矿生产的核心，所有的生产活动，以及生产要素的配置都需要通过调度工作才能开展或配置到位。因此，在新时期的煤矿生产中加强生产调度管理有助于提升煤矿的生产开采效率，确保煤炭产量。与此同时，通过生产调度管理可以及时获取煤矿在当前阶段的生产状况，从而对下一阶段的生产活动做好相应的规划，确保后续的煤矿开采能按部就班地开展，从而使煤矿始终处于高效的生产状态，确保煤矿企业的经济效益。

1.2 确保煤矿安全生产

当前大多数煤矿都处于24小时不间断生产的状态，加之煤矿生产环境恶劣，容易受到不确定性因素的影响，这就导致煤矿生产面临许多安全风险，如果处置不当，将不可避免地造成安全事故，不仅阻碍煤矿正常生产，还会带来不良社会影响。与之相对的，通过煤矿生产调度管理可以有效规避这些风险因素，减少生产环境、不确定性因素给煤矿生产带来的风险，从而提升煤矿生产安全性、规范性。同时，当发生风险问题时，可以及时通过生产调度管理加以控制，避免风险问题扩大化而影响接下来的生产活动，这也是提升煤矿生产安全性的重要体现。

1.3 推进煤矿企业现代化建设

现代化生产是煤矿企业发展的重要趋势，而加强生产调度管理可以有效提升煤矿企业的现代化水平，使生产活动朝着现代化的方向发展。比如，通过信息技术在煤矿生产调度管理中的应用能实现自动化、智能化管理，以此提升管理有效性，使管理活动更有效地保障生产活动的开展。

2 煤矿生产调度管理系统运行现状分析

2.1 缺乏科学的管理理念

管理理念对煤矿生产调度管理系统的运行具有重要的导向作用，科学合理的管理理念是系统正常运行的必要前提，但结合一些煤矿的实际情况来看，这类煤矿在生产调度管理的过程中仍旧缺乏科学理念，具体有如下表现。一是未能实现全过程、全方位管理，导致生产调度管理没有全方位落实下去，而且未能贯穿生产活动的事前、事中和事后三个阶段，这就在一定程度上降低了生产调度管理系统的运行效果[1]。二是部分工作人员缺乏安全意识，安全是煤矿生产开采的首要前提，但煤矿内部的工作人员在参与生产以及生产调度管理时缺乏相应的安全意识，仍旧按照传统的工作经验和习惯开展调度管理，这就导致煤矿生产开采的过程中可能面临安全隐患。三是一些工人片面地认为煤矿生产调度管理系统的运行由管理人员负责，与自身工作的关联不大，未能积极配合煤矿生产调度管理人员开展工作，导致系统运行效果不佳。

2.2 煤矿安全生产数据融合与信息联动程度不高

现阶段煤矿生产调度管理朝着智能化方向发展，这就意味着煤矿生产调度管理会产生大量的数据信息，在此背景下，加强煤矿生产调度管理需要以实现生产数据融合与信息联动为前提，管理人员需要收集煤矿生产数据信息并进行分析处理，判断煤矿的生产现状，而后采取相应措施进行生产调度管理。然而，从现实情况来看，一些煤矿在数据融合和信息联动方面存在明显短板，致使煤矿内部的数据信息无法及时做到有效共享，管理人员就无法据此开展高效的生产调度管理活动[2]。究其原因，一些煤矿的信息化、智能化水平不足，并未建立起完善的调度管控一体化平台，管理人员无法通过平台实现数据信息的自动化收集与处理，仍旧需要通过人工操作收集数据信息，降低了生产调度管理效率。同时，部分煤矿对生产数据信息的挖掘程度不足，对数据信息利用不充分、不到位，也是影响生产调度管理系统运行的重要原因。

2.3 调度系统智能化建设、应用水平整体不高

调度系统的智能化、信息化水平是影响调度管理系统运行效果的关键因素，但从实际情况来看，当前一些煤矿的调度系统智能化建设水平不高，降低生产调度管理系统运行效果。具体而言，煤矿并未在调度系统智能化建设方面投入足够的资源，没有引入人工智能、大数据、云计算等先进技术，没能在生产调度管理方面实现技术赋能和“人工智能+煤矿开采”融合发展。同时，煤矿没有对生产调度设备进行智能化升级，仍旧需要管理人员对设备进行人工操作才能完成调度活动，导致调度系统智能化建设缺乏硬件支持，而这也是未来的生产调度管理系统智能化建设期间必须关注的重点问题。

3 煤矿生产调度管理系统优化运行研究

3.1 优化管理理念，推进全过程、全方位管理

前文提及，一些煤矿企业在生产调度管理理念方面存在问题，降低系统运行效果。鉴于此，应当从下述三方面采取措施，切实为煤矿生产调度管理系统的运行奠定基础[3]。首先，树立全过程管理理念，推动生产调度管理工作贯穿于煤矿开采生产的全过程，在做好事中控制和事后处理反馈的基础上重视事前规划预测，确定预期生产活动的具体内容，并据此制定科学合理的生产调度管理方案，从而确保后续的调度管理活动能顺利开展，也使整个生产调度管理系统可以有效运转。其次，积极推进全方位管理理念的落实，结合煤矿生产的实际情况来看，由于煤矿开采环境复杂，容易受到多种不确定性因素的影响，故而需要坚持全方位调度管理，既要关注主要的生产活动，也要兼顾设备、人员、场地等因素，有效避免这些因素可能带来的生产风险，从而为生产调度管理系统的运行提供安全环境。最后，加强安全宣传教育，树立高度的安全意识，认识到安全是煤矿生产的首要前提，应当组织管理人员、生产工人协同参与安全教育，增强双方人员的安全观念，而且要使煤矿工人树立相应的大局观，意识到自身的生产工作与调度管理密切相关，进而使其主动配合管理人员进行调度管理，以此确保整个生产调度管理系统有效运行。

3.2 推进各类信息共享整合，建设调度管控一体化平台

前文提及，一些煤矿在生产数据信息融合共享方面存在问题，对生产调度管理工作的实施造成一定阻碍，鉴于此，应当积极推进生产调度管理期间的各类信息实现共享整合，进而构建性能先进、功能完善的调度管控一体化平台[4]。

首先，应当建设工业互联网基础信息平台，基于工业互联网架构体系，依托微服务组件化技术、内置业务技术组件搭建统一规格、统一标准、统一主数据和集约化管理的智能矿山基础信息平台，从而实现煤矿安全生产监测监控子系统多模态海量异构数据的采集、分析、处理和存储，同时对数据信息进行对象化建模管理，使平台能及时下发独立属性的低延迟控制指令，具备灵活可配的业务工作流驱动机制。

其次，基于工业互联网基础信息平台建设煤矿智能化开采与调度管控一体化平台，确定该平台的整体架构设计，采用端、边、云的联动计算方式，依托工业控制网络、5G移动网络实现数据信息互联共享，为确保平台建设有效性，采取设备感知、网络传输、边缘计算、总部云计算和数据展现五层架构。同时，平台内部的万兆工业控制网，5G移动网络可以为数据信息融合共享提供高速信息传输通道。

再次，为确保数据信息传输效果，煤矿在固定设备上使用工业控制网进行网络传输，针对智能化采煤工作面采煤机、惯性导航、人员定位、工业视频等移动设备使用5G网络进行信息传输，而且研发用于矿井自动化系统的实时数据传输系统，该系统使用特殊的数据治理和数据效验机制，极大地保障传输效率和数据可靠性[5]。

最后，依托调度管控一体化平台建成系统简单、控制可靠、维护方便的自动化应用系统。确保系统能对井下供电、皮带运输、主排水、压风机、通风机、主井提升等设备进行实时监测和数据收集，以此形成有效监控并能在煤矿调度中心对这些设备进行远程控制。同时，可以在矿井内部建设副井提升监测系统、人员精确定位系统、应急广播系统、并下4G(5G)通讯系统、工业视频、AI视频调速、综采工作面设备监测、应力监测、微震监测、设备故障诊断等系统，上述系统基于调度管控一体化平台实现数据信息融合共享，进而做到有效运转，推动煤矿生产调度管理朝着安全、集约、高效、绿色、智能化方向发展。

此外，加强对调度管控一体化平台的定期检修维护与升级更新，建立平台检修维护责任机制，由专业人员对平台及系统功能进行检修升级，确保平台保持稳定的性能，可以做到高效运行，为生产调度管理提供安全有序的平台环境。

3.3 进一步推进生产调度系统智能化建设，实现减人增效

针对生产调度系统智能化建设与应用方面存在的问题，煤矿应当从技术赋能和设备智能化升级两方面做起，协同发力，以此助力煤矿生产调度管理实现减人增效。

从技术赋能角度来看，首先要利用“工业互联网+数据实时读取传输技术”开发矿井智能化管控平台与移动监控系统，该系统能实时获取井下主运输、供电、主副井提升、主排水、采煤工作面、矿压监测、监控系统。人员定位、安全监控、工业视频等数据信息，并对数据信息进行分析处理，通过移动设备反映给生产人员和管理人员，以便为后续的生产决策提供依据，实现生产调度管理数据尽在“掌握”之中

[6]。其次，建设煤矿安全、生产及运营关键指标分析体系，融合地质保障、实时监测、安全生产管理、经营管理等关键数据，构建“表单+数据+流程”的指标化决策分析算法及模型，一旦指标出现异常，可以采取事件驱动的方式实现钻取性查询、分级预警、处置建议和异常跟踪处置等功能，而后根据设定的生产调度管理要求自动生成指令，对接下来的煤矿生产活动进行智能化调度管理。

从设备智能化升级角度来看，重点加快对核心装备的研发应用与智能化升级，实现煤矿开采设备核心零部件、传感器、关键控制单元和操作系统搭载人工智能，同时积极推进采矿机器人研发及迭代更新，替代传统的人工操作，以此实现减人增效。以掘进工作面胶带机的智能化升级为例，推进KT102或KT101两种皮带保护机应用，均提供网口和modbusTCP/IP通讯协议，以此实现远程控制，进而减少控制掘进工作面胶带机所需要的人员，其中，搭载KT102保护器的胶带机可以做到逆煤流启动，而搭载KT101保护器的胶带机则能在此基础上实现顺煤流启动。再如，加强智能快掘成套装备、硬岩截割掘进装备、智能钻探装备等智能化设备的引进应用，使其能与调度管控一体化平台协同发挥作用，切实提升生产调度系统智能化建设水平，达到减人增效的效果。

4 结论

结合本文内容发现，加强煤矿生产调度管理对于提升煤矿企业生产效率、保障煤矿生产安全以及推动煤矿企业现代化发展具有积极作用。但在当前的生产调度管理系统运行期间，还存在缺乏科学的管理理念、生产调度系统智能化水平不足、信息共享不到位等问题，致使煤矿生产调度管理系统的运行效果不理想。鉴于此，煤矿企业应当主动推进管理理念优化创新，坚持做到全过程、全方位管理，树立高度的安全管理意识，在此基础上推进煤矿生产调度管理信息化建设，提升信息共享水平，多措并举推进煤矿生产调度管理系统优化创新，提升系统运行有效性，使其切实为煤矿企业的生产和发展赋能。

参考文献：

[1]樊润龙. 煤矿生产调度管理系统的现状及优化措施探析 [J]. 内蒙古煤炭经济, 2022, (09): 33-35.

[2]宋洋. 基于GPS的露天煤矿自动化生产管理系统 [J]. 露天采矿技术, 2021, 36 (02): 32-35.

[3]郝勇. 煤矿调度信息化建设的分析与研究 [J]. 内蒙古煤炭经济, 2021, (07): 44-45.

[4]尉安东. 煤矿生产运营中调度管理系统的现状及对策探析 [J]. 内蒙古煤炭经济, 2020, (24): 71-72.

[5]牛玉斌. 煤矿生产调度管理系统的现状及对策 [J]. 石化技术, 2020, 27 (04): 163+167.

[6]郭城. 浅谈通信技术在煤矿生产调度管理系统中的应用 [J]. 内蒙古煤炭经济, 2020, (02): 83.

作者简介：李雷，（1988-），男，汉，陕西榆林人，大学本科，中煤陕西榆林能源化工有限公司，中级工程师，研究方向:煤矿生产调度管理的现状及优化。

李昱鹏，（1990-），男，汉，陕西榆林人，大学本科，中煤陕西榆林能源化工有限公司，中级工程师，研究方向:煤矿掘进支护存在的问题及其应对。

马亮，（1989-）性别，民族，安徽利辛人，大学本科，中煤陕西榆林能源化工有限公司，中级工程师，研究方向:煤矿生产调度应急管理。