先进成果二┃基于工业物联网全流程智能决策与协同控制选煤系统应用

2025年06月18日 15:37 智能矿山杂志责编：戚金荣作者：智能矿山杂志

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5月27日，由中国煤科《智能矿山》杂志主办、中煤科工集团北京华宇工程有限公司承办的“2024年煤炭清洁高效利用智能化成果发布暨选煤厂智能化建设论坛”（点击查看会议详情）在山东枣庄召开。

会上，发布了10项2024年煤炭清洁高效利用智能化先进成果，分别是：露天煤矿极寒条件原位移动式智能干法分选关键技术、基于工业物联网全流程智能决策与协同控制选煤系统应用、选煤厂智能化关键技术研究与示范、智能驱动中央型选煤厂新质生产力关键技术突破与示范应用、重介分选智能控制关键技术研发与示范、“选煤大脑”管理决策平台、智能感知与优化控制的洗选全流程智慧化创新应用、直径6.5m射流微泡浮选机成套装备及其智能控制系统成功应用、大宗散货物料（煤炭/矿石/粮食）质量检验机器人群研发与示范、高精度煤质分析仪支撑重介选煤智能化取得重大突破。

本期推送先进成果二：基于工业物联网全流程智能决策与协同控制选煤系统应用发布嘉宾是陕煤集团神木柠条塔矿业有限公司信息化副总工程师加保瑞

成果二：基于工业物联网全流程智能决策与协同控制选煤系统应用

智能化选煤厂建设项目背景

柠条塔矿业公司智能化选煤厂洗选能力1800万吨/年，作为国家首批智能化建设示范煤矿，积极响应时代号召，全力打造智能化选煤厂，旨在实现煤炭洗选加工的高效、绿色、智能发展，推动柠条塔矿业公司成为能源产业绿色高效发展的创新典范。

传统选煤行业面临三大核心挑战：一是分选过程依赖人工经验，产品质量波动大；二是设备能耗高、介质损耗严重；三是生产数据孤岛化，难以实现全局优化。面对这些难题，柠条塔矿业公司联合中煤科工集团北京华宇工程有限公司，以打造“全流程智能闭环”为目标，构建覆盖原煤入洗、洗选加工、仓储配煤的全链条智能化系统，并于2024年12月份通过国家能源局组织的验收，达到了中级水平。

建设应用创新成果

一、智能重介分选密度控制系统

传统重介分选依赖人工调节悬浮液密度，精煤回收率波动高。我们研发的智能密控系统，通过集成高精度传感器与AI建模技术，系统实时采集入料流量、灰分、介质密度等12类参数，构建动态预测模型，实现悬浮液密度自动调节。核心突破在于将重介密度误差控制在±0.005g/cm³以内。在柠条塔矿业选煤厂近一年应用中，精煤回收率提升约10%左右，分选效率提升约15%，故障响应时间缩短至2小时内，54天收回全部投资，成为公司投入产出比例最高的项目，年增经济效益超千万元。

二、智能压滤流程优化系统

针对压滤机群组协同效率低的问题，现系统采用深度强化学习算法，实时优化启停时序与压力参数。通过热力学模型预测滤饼含水率，在保证产品指标前提下，单台压滤机功耗降低18%，提升设备利用率约20%，全年减少非计划停机时长超300小时

三、智能浓缩加药预测系统

首创煤泥水浓缩过程多目标优化模型，基于浊度传感器与药剂活性检测数据，实现絮凝剂投加量动态匹配。在柠条塔选煤厂应用中，药剂消耗减少约20%，全年节约化学药剂成本约300万元，并通过5G网络融合技术，加药响应延迟从15分钟缩短至20秒

四、智能压风集群控制系统

通过建立风网压力-流量-效率三维图谱，系统自动切换最优机组组合，将供风效率从68%提升至89%，年节电达240万千瓦时，通过"智慧选煤APP"远程调控，供风压力波动幅度从±0.03MPa降至±0.01MPa

五、智能配煤系统

基于穷举法、线性回归算法建立智能配煤模型，实时调整破碎机出料溜槽闸板开度，矸石带煤率降低至0.3%以下，确保产品灰分标准差降低，产品热值波动范围从±200千卡/kg收窄至±50千卡/kg，达到动力煤优质品级标准

应用成效与未来展望

柠条塔矿业公司智能化选煤厂打破了依赖人工经验的传统模式，实现了生产效率提升15%，设备故障率降低15%，全员效率显著提高，达到了从原煤入洗到产品仓储的全链条数字化闭环管理。同时，将以本次技术成果为新起点，持续深化“智能+”战略，推动煤炭清洁高效利用从“示范探索”迈向“规模赋能”，为构建安全、高效、绿色的现代能源体系贡献柠条塔智慧！

2024年煤炭清洁高效利用智能化先进成果宣传片

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