近日,淮河能源控股集團地質(zhì)勘探工程分公司定向鉆進遠程操控系統(tǒng)研發(fā)取得重大突破,不僅實現(xiàn)了地面對井下鉆探作業(yè)的全流程監(jiān)控、分析與監(jiān)管,而且可在地面直接操控井下作業(yè),為煤礦井下少人化、無人化、智能化鉆探作業(yè)提供了強有力的技術(shù)與裝備支撐。
近年來,定向鉆進技術(shù)在淮南礦區(qū)蓬勃發(fā)展,廣泛應用于“以孔代巷”、“一孔兩消”、老空水遠程探放以及灰?guī)r水害精準治理等多種災害治理模式中。
但隨著災害治理難度與井下作業(yè)安全風險升級、井下作業(yè)環(huán)境復雜等客觀因素影響,災害治理效率效果受限。
今年上半年,地質(zhì)勘探工程分公司從定向鉆進入手,開展了地面遠程操控定向鉆進裝備和工藝研究,并成功在40公里以外的調(diào)度指揮中心遠程操控張集礦井下定向鉆進作業(yè)。作業(yè)人員只需在地面遠程指揮,便可完成井下鉆進作業(yè)。
在項目試驗過程中,地質(zhì)勘探工程分公司圍繞網(wǎng)絡線路布置、網(wǎng)絡信號傳輸以及軟件優(yōu)化升級等方面的問題,集成開展技術(shù)攻關(guān),通過聯(lián)合張集礦布置專用線路、打通工業(yè)環(huán)網(wǎng)與辦公網(wǎng)絡之間的網(wǎng)閘以及優(yōu)化軟件模塊等措施,攻克了多項難題。
相關(guān)人員表示,項目分成三步走。第一步,實現(xiàn)井下數(shù)據(jù)傳輸,包括鉆孔軌跡信息、鉆機運行參數(shù)、鉆進參數(shù)以及典型故障智能診斷信息等,地面人員可實時監(jiān)控作業(yè)過程。第二步,開發(fā)遠程控制系統(tǒng),通過數(shù)字孿生等技術(shù)實現(xiàn)地面操控井下鉆機。第三步,將數(shù)據(jù)平臺與遠控系統(tǒng)融合,實現(xiàn)地面對井下鉆孔施工的實時鉆進軌跡信息的記錄、分析與管理以及地面對井下鉆探作業(yè)的實時遠程控制。
此外,為減少項目建設(shè)成本、提高項目推進的效率,該項目還創(chuàng)新建立了虛擬遠控操作臺。
遠程操控井下定向鉆探作業(yè)與普通井下定向鉆探作業(yè)相比,遠距離操控和自動化是最大的特點。地面遠控平臺具有鉆進、狀態(tài)監(jiān)視以及鉆孔參數(shù)采集上傳等功能,操作人員在地面調(diào)度指揮中心就能控制井下鉆機工作、監(jiān)視孔口以及鉆機狀況等,有效提高了現(xiàn)場作業(yè)安全系數(shù)。
以前每班井下作業(yè)人數(shù)約3人,現(xiàn)在井下1人即可正常組織生產(chǎn),減少井下人員投入約66%。同時,遠程操作避免了職工近身作業(yè),大大降低了安全風險,提高了安全保障能力。