升级井下辅助运输装备建智能物配运行模式
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作者:鲍乾坤
摘 要：随着智能化矿井的不断发展，矿井信息化进程不断加快，由采煤、掘进、通防、机电、运输等各生产单位自行转运生产物料的传统物料运送管控模式已成为制约矿井现代化发展的瓶颈。为解决这一问题，需构建高效、快捷的物料运输管控模式。本文主要介绍了以辅助运输装备升级为依托构建矿井生产物料下料体系，以下料申请单为媒介建立用料单位和配送单位的直线联系，解决原各单位自主下料、各自运输的传统物料运输模式，减少物料运输人员占用，实现生产物料配送效率最大化。
关键词：辅助运输 单轨吊 智能物配 专业化 网络化
中图分类号：TD634 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2019）05（b）-0241-02
煤矿随着开采年限的不断延长，采掘工作面距离越来越远、运输环节越来越复杂，需要的生产物料和设备越来越多，而井下工作人员因自然减员、劳动组织优化等原因却不断减少。原来由采煤、掘进、通防、机电、运输等各生产单位自行转运生产物料的传统模式，因其业务流程复杂、占用人员多、车辆周转效率低、物料储运成本高等原因，已不适应当前矿山发展需要。近年来，枣矿集团不断强化“一提双优”建设，推动辅助运输装备大规模更新换代，以先进的辅助运输型式，为智能化物料运输提供安全保障。
1 升级装备实现辅助运输模式新变革
受地质条件和传统观念影响，枣矿集团所属矿井原有的矿井辅助运输系统是以调度绞车、蓄电池机车及架线电机车等多段分散落后的传统运输方式为主，从井上材料、设备供应点到井下工作面使用地点，往往要经过多次转载，运输环节多，效率低，占用设备和用工人数也多，特别是采区的辅助运输机械化程度相当低。为此，枣矿集团下定决心，坚持树立“科技兴安、无人则安”的理念，围绕“系统降本、以机换人、减人提效”的工作思路，以科技创新和自动化创新为保障，全面推进矿井辅助运输装备升级。
1.1 推广应用无极绳绞车
针对煤矿底板起伏巷道和拐弯巷道，尤其是“S”型拐弯巷道，推广应用了无极绳连续牵引绞车，解决了多部绞车接力提升问题。根据不同的工况条件，配置单速、机械换挡双速、变频调速等动力系统，采用不同轮组配置方式，适应起伏变化和水平转弯的轨道运输要求。
1.2 实施无轨胶轮车+输送带运输模式
在掘进运输巷实行“无轨胶轮车+输送带”的运输模式，取消地轨运输系统，实现掘进物料直达运输。
1.3 应用锂电池单轨吊机车
不断深化矿井辅助运输装备升级，解决柴油单轨吊机车存在的弊端和短板，研发应用新型防爆锂电池单轨吊机车。该型新能源单轨吊使用锂电池作为动力，具有体积小、远程遥控、清洁环保、使用成本低、爬坡能力强、充放电效率高、维修维护简单等突出优势。在消除噪音和尾气污染的同时，其运行费用较柴油单轨吊机车每小时节省近百元（柴油单轨吊运行成本为117.14元/h，锂电单轨吊运行成本为18元/h）。
1.4 擴展单轨吊网络化优势
不断推进柴油机单轨吊、风动单轨吊，发挥各自的运输优势，构建“柴油+风动+锂电”多方式驱动的单轨吊运输模式，拓展单轨吊运输网络。通过柴油、气动、锂电多机型单轨吊的不同匹配方式，实现组网运输，将传统的绞车接力运输变为连续化运输，机械运料紧跟迎头、直达采煤料场，减少运输环节，降低职工的劳动强度，提高运输效率，实现采区辅助运输安全高效新常态。
1.5 应用单轨吊道岔智能监控系统
采用固定高清红外摄像仪加无线发射基站，配合矿用本安型手机无线监视的方式，实时监控单轨吊道岔的运行状态，杜绝单轨吊机车在过道岔时出现坠机或串岔现象。司机在遥控驾驶单轨吊机车通过道岔前50m处，可通过手持的本安型手机实时监控单轨吊道岔状态，并远控道岔动作，提高机车运输效率和安全可靠性。
1.6 研制集装箱专用车辆
根据矿井自身现场情况，统一加工制作开关专用车、油脂专用车、集装箱车等车辆，实行物料集中、封闭式运输，提高装卸车工作效率和运输安全。
2 传统井下物料运输体系存在的问题
（1）物料计划编制和物料领用需各个单位单独处理，各个单位配置人员进行物料领用和配送，用料单位需逐个部门逐项审批纸质料单，审批效率低、物流信息不能及时传递、库存信息无法实时查询与共享，制约矿井物料统一调配。
（2）矿井运输系统复杂、线路长，运输效率低。井下物料配送涉及单位数量多、工作面广，车辆到达车场后难以定位跟踪，造成车辆闲置或运输紧张，影响运输效率和矿井有序生产。
（3）库存管理难度大，流动资金大量积压。矿井生产受地质条件、自然因素影响，物料的实际需求量很难预测。考虑到物料的供应周期与车辆的供应情况，为了不影响生产，矿井不得不保持较高的库存量，造成仓储资金浪费、物料损坏，影响生产。
（4）传统物流管控过程中，由于无专门统一协调、管理的机构，造成物料装卸和运输多单位管理，产生安全隐患。各生产单位独立装卸物料，需配备专职下料员，而下料员只对本单位负责，造成工作量不足、劳动力浪费，致使运输成本居高不下。另外，生产单位与运输单位之间由于供料不及时或生产单位物料丢失等，常发生纠纷，不利于矿井和谐发展。
（5）矿车周转率低、运力不够。矿车供应不足造成矿井矸石运输与煤流运输共用煤仓或矸煤交替运输，降低生产效率，影响煤质与产量，最终影响企业经济效益。 3 利用网络技术建设智能物配系统
应用“互联网+”技术和物资智能配送系统（电脑端和手机APP），打造矿井物资智能配送新模式，颠覆原有人工记忆、料单审批、多级签字为基础的物资管理，实现数据录入自动化、过程传输准确化，实时在线查询，真正实现物资配送的信息化、网络化、集成化、智能化、便捷化和可视化。
3.1 组建物料运输队伍，实现“专业化”装运
为规范下井物料的有序管理，提高单轨吊机车运输效率，将采掘区队下料人员、运搬地面下料人员、单轨吊司机、单轨吊跟车维修及卸料人员组建成立了专业化物料运输队伍，对物料进行集中化统一配送，直达采掘生产料场，形成物料“不落地”的一站化精准运输系统。
3.2 应用信息化平台，实现“智能化”监控
以井下WIFI无线通信系统及人员定位系统为传输载体，引入大物流时代的“订单式”物资配送处理模式，对井下物资进行集中、优化配送，由物料队进行合理分配，利用物资智能配送系统，记录配送的相关内容，对用料单位、用料地点、配送类型、交接地点、卸车情况等关键信息进行记录，物资在井下运输过程中，通过定位基站记录跟踪物资的运行轨迹。通过电子地图实时显示运输车辆所在的位置，能够实时查询到装运物资的去向及到达地点，实现运输车辆状态信息的实时管理与可视化跟踪。根据运输车辆使用积累的历史数据、当班生产任务安排、井下运输车辆所在地点和采掘头面分布等生产数据，生成最佳运输车辆的调度信息，供调度人员参考选择。随时统计分析井下运输车辆空闲率、运输车辆使用违约清单、使用单位运输车辆账单等统计数据。
3.3 优化申请审批程序，实现“网络化”操作
月度物资计划由使用单位在微机上提报，经分管科室、分管领导、经考办、物资供应中心逐级在微机或智能手机APP上审批。基层区队每天用料通过微机或智能手机APP“申请订单”申请，经物资供应中心审批，物料运输队“快递小哥”接到手机推送的审批结果后，按照智能手机APP中“订单审核”内容到相应仓库领取各类物资，并将领到的物料分类别、分地点装车，集中运输送货上门，同时使用智能手机APP中的“封车确认”功能，将车辆编号通过NFC功能扫描上传至系统平台，各级管理人员和物资申请区队都能在智能手机或信息平台上实时查看物料运输情况，实现审批及领用一站式服务。
3.4 完善卸料回收环节，实现“便捷化”交接
物料运输队将各单位所用物料运至使用单位指定地点进行卸料，并按照定置管理标准进行码放，同时使用智能手机APP中的“交接”或“卸车”功能。物料使用单位接到智能手机APP推送后，使用“卸车审核”功能完成物资交接确认。生产单位需用车辆回收物料时，需提前一天将用车申请通过智能手机APP或微机上传至平台，物料队按时将车辆运至回收地点。使用单位装封车后通知物料运输队，由物料运输队负责运输升井;回收的废旧及可复用物资由物料运输队按照要求运至规定的井下库房卸车、码放，经双方验收合格后进行交接。
4 井下智能物配优势
智能物配运行模式，具备以下优势：
（1）优化劳动组织。打破传统模式，将原采煤、掘进、通防、机电、运输等各生产单位井下转料人员全部整合到物料专业队伍集中管理，让“专业的人干专业的事”，实现井下生产物料转运的专业化管理、智能化操作、集中化配送。
（2）减少运输环节。通过单轨吊运输网络化的运行，全面消灭采区小绞车接力运输，運输物料可一站式运送到采掘头面料场，降低职工的劳动强度，缩短单趟运输时间。
（3）保证运输安全。专业化管理，集中运输、分散卸车，人员更加专业，操作更加娴熟，辅助运输安全可靠性和管理水平不断提升。
（4）降低运输成本。实施运输信息平台管理，可对车辆实时监控调度，杜绝车辆积压浪费，提高车辆周转利用率，避免车辆重复购置，减少车辆投入成本，实现管理增效。
5 结语
通过智能配送模式的运行，提高运输效率25%，提升车皮循环利用率约30%，极大地压缩原有运输环节和劳动用工，取消区队分散运输，解决物料配送“最后一公里”的制约瓶颈，形成物料“一站化精准配送”运输系统。
参考文献
[1] 王龙生.煤矿高效辅助运输成套系统研究与应用[J].煤炭科学技术，2014（9）：77-82.
[2] 赵立厂.矿井物流管理系统[J].工矿自动化，2014（10）：101-101.
[3] 刘光重.矿井辅助运输的物料跟踪管理系统[J].中国科技信息，2016（12）：83-84.
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