“智能之花”次第開

——神東礦區(qū)開發(fā)建設四十年系列報道六

前不久，記者走進國家能源集團神東煤炭（以下簡稱神東煤炭集團）大柳塔煤礦智能集控中心，只見巨大的電子幕墻上，海量數據如瀑布般流動，各礦井實時生產場景一目了然。

數百米的地層深處，采煤機按照預設軌跡自動割煤，液壓支架自動跟進支護，巡檢機器人在軌道上平穩(wěn)移動，整個采煤工作面僅有幾個礦工在巡視。

這是神東煤炭集團煤礦智能化生產的常態(tài)化場景。

截至目前，神東煤炭集團13個礦井和11個選煤廠通過國家能源集團智能化驗收，其中5個礦井和2個選煤廠達到集團級智能化高級水平。同時，危險繁重崗位機器人替代率超過40%，建成6個無人化、少人化智能綜采工作面，7個掘進工作面實現(xiàn)遠程控制，所有固定崗位均實現(xiàn)無人值守。

巡檢機器人在神東煤炭集團石圪臺煤礦等高采煤工作面巡檢。劉娜 攝

智能開采，“一面一策”

在上灣煤礦12404采煤工作面，一名工人正在監(jiān)控設備運行狀態(tài)。

“現(xiàn)在，我們工作面實現(xiàn)三崗合一，把機頭、機尾和控制臺三個崗位合成一個集控工崗位，一個人就能完成過去三個人的工作?！鄙蠟趁旱V綜采一隊黨支部副書記、隊長劉建宇指著操作臺說。

在煤礦智能化建設過程中，神東煤炭集團堅持“一面一策”，針對不同煤層地質條件制定差異化智能化方案。

神東煤炭集團智能巡檢機器人正在運行。劉娜 攝

“有的頂板完整，有的頂板松軟破碎，設備動作邏輯完全不同。我們深入研究，區(qū)分大型設備、小型設備，把所有的智能化方案區(qū)分開來，針對不同情況制定不同方案。”神東煤炭集團機電管理部智能化主管張森浪解釋說。

據了解，神東煤炭集團遵循“因地制宜，一面一策”的原則，針對不同煤層地質條件，規(guī)劃了基于數字建模規(guī)劃截割、采煤機自適應割煤以及綜采三機智能控制三種智能化采煤模式，并重點推進采高2.8米以下無人化工作面建設。

目前，神東煤炭集團已建成大柳塔煤礦22上305、寸草塔煤礦31109等6個少人化工作面，其中寸草塔煤礦31109工作面實現(xiàn)1人常態(tài)化生產，正逐步向工作面無人化生產目標邁進。

在智能掘進方面，針對薄煤層巷道掘進需求，神東煤炭集團優(yōu)化設備配套方案，使用“自移機尾+伸縮架”替代橋式轉載機，實現(xiàn)了巷道一次成型、一次支護到位。

應用新的配套模式后，梭車和兩臂錨桿機取消，工作面減少了兩臺移動設備，在延長帶式輸送機作業(yè)時，作業(yè)人員從12人減少到7人，大幅降低了勞動強度和安全風險。

榆家梁煤礦中厚偏薄煤層透明自主割煤模式與石圪臺煤礦薄煤層等高無人智能開采模式、錦界煤礦厚煤層采煤機器人模式是神東煤炭集團首創(chuàng)的三類智能綜采模式。圖為榆家梁煤礦工作面割煤場景。趙巖 攝

“新工友”上崗，重塑井下生態(tài)

在神東煤炭集團礦區(qū)，機器人已成為不可或缺的“新工友”。

在上灣煤礦變電所，記者看到，巡檢機器人正沿著軌道自主巡查，機身上的紅外攝像頭不停掃描設備溫度，聲音傳感器捕捉異常響動。

“它能實時監(jiān)測氧氣、瓦斯、一氧化碳濃度，避免人員進入危險區(qū)域。”上灣煤礦機電二隊黨支部書記、隊長夏宇說，“機器人可以監(jiān)測到我們需要的所有數據，在地面即可一鍵啟動，不需要像以前人工一項項檢查?！?/span>

在哈拉溝選煤廠，記者看到，裝車系統(tǒng)正在全自動運行，根據雷達掃描結果自動調節(jié)高度，自動噴灑防凍液、抑塵劑。

哈拉溝選煤廠檢修車間維修電工劉科介紹：“我們的機器人可以對選煤廠設備溫度、聲音進行監(jiān)測，對人員不安全行為進行識別，構建起全方位的機器人作業(yè)體系?！?/span>

另外，精準配煤系統(tǒng)通過智能計算實時調節(jié)給煤機參數，確保每節(jié)車廂的煤質都達標。

截至目前，神東煤炭集團已應用39種329臺機器人。井下應用的輔助作業(yè)類機器人，替代了采煤、掏槽、管路抓舉、鉆孔、噴漿等重體力作業(yè)；巡檢、救援類機器人在變電所、水泵房、主運輸巷道等場景實現(xiàn)巡檢。地面應用了輔助作業(yè)類機器人和巡檢、救援類機器人，替代人工進行采空區(qū)巡檢，并對選煤廠設備溫度、聲音和人員不安全行為進行監(jiān)測等。

在固定崗位無人值守方面，神東煤炭集團建成了一體化生產控制平臺，覆蓋13個礦井，井下變電所、配電點、水泵房及中轉水倉、零星排水點水泵、主運輸及順槽膠帶機均已實現(xiàn)固定崗位無人值守。按照“統(tǒng)籌規(guī)劃、分區(qū)建設、聯(lián)合運行”的原則，13個礦井建立了按通風、供排水、主運輸、安監(jiān)業(yè)務劃分的“一人一車一盤區(qū)”巡檢模式。

神東煤炭集團上灣煤礦“8.8米超大采高智能綜采工作面成套裝備研發(fā)與示范”項目獲第六屆中國工業(yè)大獎。圖為該工作面生產場景。

“智慧大腦”賦能，實現(xiàn)一體化管控

在大柳塔煤礦智能集控中心，井下采煤機的位置、運行速度等數據一屏盡覽。大柳塔煤礦實現(xiàn)了集中數據、集中控制、集中調度、集中指揮，打通了所有信息網絡，打破了數據孤島。

神東煤炭集團大柳塔煤礦智能調度室。

同時，大柳塔煤礦建成了高級智能綜采工作面“太空艙”。“使用這套設備，通過高清顯示屏和智能操作系統(tǒng)，操作人員只需坐在地面控制室內就能精準控制井下采煤機割煤?！贝罅旱V智能運維隊數據工程師張華介紹道。這是神東煤炭集團實施一體化管控的一個縮影。

在神東煤炭集團大柳塔供電區(qū)五當溝35千伏變電站，智能巡檢機器人正代替崗位工對室外高壓設備進行巡檢。劉娜 攝

近年來，神東煤炭集團持續(xù)推進一體化管控平臺建設。榆家梁選煤廠、保德選煤廠等8個選煤廠的一體化管控平臺已得到推廣應用，累計采集測點達10.82萬個。

神東煤炭集團建成透明地質保障系統(tǒng)，覆蓋13個礦井，融合地測、水文、物探、監(jiān)測、生產等多源異構數據，建立云GIS數據中心，構建“礦區(qū)—礦井—工作面”三級應用的二三維一體化、可動態(tài)更新的地質模型，為智能采掘、智能通風、災害預警提供地質保障。

神東煤炭集團建成智能通防系統(tǒng)，實現(xiàn)13個礦井通風、火災、粉塵、瓦斯全要素綜合監(jiān)測、災害預警與聯(lián)動管控。該系統(tǒng)可在1分鐘內完成災害預警及輔助決策，3分鐘內實現(xiàn)設備設施聯(lián)動管控，有效提高了通風系統(tǒng)的安全性與可靠性，大幅提升了通防業(yè)務的智能化水平。

為了解決井下信號傳輸難題，神東煤炭集團自主建設了核心網和數據中心?！坝辛?G網絡，地面一鍵啟動采煤機，視頻畫面實時回傳，基本實現(xiàn)同步操作。”張森浪說，“這在過去是不可想象的。4G時代，從地面控制指令下達到設備執(zhí)行，延時非常大，視頻回傳也有明顯延遲和卡頓，存在很大安全風險。”

緊接著，張森浪向記者演示了“神東應用APP”的功能：“現(xiàn)在通過手機就能實時查看所有礦井的生產數據。”

另外，神東煤炭集團積極推進智慧園區(qū)建設，覆蓋13個礦井單位及神東總部區(qū)域，建成1個平臺及20個應用，打破了信息孤島，實現(xiàn)了數據融合、數據共享和應用創(chuàng)新。

神東煤炭集團添加了新內核的礦用本安型三維機器人，手機貼近該設備識別卡，即可與設備連接，實現(xiàn)地面與井下的對話。劉曉婷 攝

截至目前，神東煤炭集團已上線運行一卡通管理、智慧公寓、智慧餐飲、便捷通行、無感考勤、訪客管理、“神東應用APP”等20個子系統(tǒng)，實現(xiàn)了對13個礦井等的全面智慧管理，提升了辦公智能化水平。神東煤炭集團相關負責人表示：“下一步，我們將重點攻克采掘設備的精準控制技術，完善智能裝備的協(xié)同作業(yè)機制。”

作者：王琳版面編輯：杜明陽

編輯

來源：中國煤炭報

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