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『智能』智能无人开采：能源供应的硬核力量

逆疫上扬的创新故事
王迎霞
“知道它厉害 ， 没想到这么厉害！”4月9日 ， 谈及智能化无人采矿 ， 国家能源集团宁夏煤业枣泉煤矿党委书记、矿长翟文 ， 对着采访人员连说几个“没想到” 。
大年初三 ， 枣泉煤矿收假复工的日子 ， 不料新冠疫情将一部分回老家过年的员工隔离在异地 ， 用工缺口近百人 。 这时候 ， 该矿投运不到1个月的智能化无人开采工作面挺身担当——一次性核减近一半劳动力补充到其他区队 ， 一季度超额完成生产任务 ， 它成了疫情期间保障能源供应的“硬核”力量 。
瞄准智能开采 啃下“硬骨头”
枣泉煤矿投入开采已经13年 ， 随着矿井开采延伸 ， 高质量发展面临着多重制约 。
“苦脏累险” ， 说的既是矿工的工作性质 ， 也是矿工的采掘环境 。 在常年不见天日的采煤一线 ， 尽管实施了收入倾斜等激励政策 ， 用工紧张、人员老化的问题依旧突出 。
建设“少人”甚至“无人”的智能开采工作面 ， 成为全矿上下的愿景 。
放眼国内 ， 煤炭领域智能化开采在数量、智能程度、常态化应用水平等方面均处于初级阶段 。 各省区重点企业虽然都在推进这项研究 ， 但整体效果不及预期 。
枣泉煤矿2018年组建了一支30多人的科研团队 ， 启动220704智能化工作面研发项目 。 这是国家2030重点科研攻关项目 ， 又是国能集团重点建设的首批20个智能化工作面之一 。
“在复杂地质条件下布置智能工作面 ， 科研团队走过了相当艰辛的探索过程 。 ”翟文感慨道 。
倾角大、矿压大、断层多 ， 无论对人工操作下的采煤作业还是实施智能化无人开采而言 ， 都是一场严峻考验 。
比如大倾角环境下的液压支架 ， 除了要实现自动跟机移架支护 ， 还要具备智能识别姿态、防倒、防滑、防钻底、防咬架等特殊管控功能 ， 相当于每一台支架都是一个智能思考、智能控制的“机器人” 。
如此复杂的功能需求 ， 每一项都需要从采煤设备、传感仪器、信息传输、工艺编程、控制系统等全流程反复测试联调 ， 最终实现“人与设备、设备与设备、设备与采场”之间的智能对话 。
突破多个瓶颈 打赢“翻身仗”
项目实施以来 ， 科研人员围绕难点集中“火力”破题 ， 经过海量试验 ， 研发出综采成套装备智能一体化管控平台 。
枣泉煤矿1月6日首次实现智能化无人开采 ， 宁夏几代煤矿人“坐在地面采煤”的梦想变成现实 。
到底有多智能？
在调度指挥中心 ， 随着采煤司机按下桌面操控台上的启动按钮 ， 轻点鼠标 ， 你会通过监控屏幕看见胶带机、转载机、破碎机等依序运转 ， 采煤机开始割煤 。 随即 ， 220704智能工作面源源不断地将煤炭输送到地面 。
在这个294米长的工作面上 ， 所有采煤设备都由传感器、扫描器、摄像仪、检测仪和数据线、无线基站等信息控制单元连接 。 靠着这些装置 ， 指挥中心便能清晰观察、诊断井下的供水供电及设备工作状况 。
“设备实现了复杂地质条件下倾斜工作面地面调度室桌面远程控制、采煤机无人驾驶自主截割、全部智能一键启停、4G‘有线+无线’万兆专网传输 ， 矿井进入常态化高效智能开采阶段 ， 日割煤达到了13刀 。 ”负责智能开采信息系统的机电副总工程师马昆说 。
因此 ， 当疫情来袭时 ， 曾经困扰枣泉煤矿的地质复杂、开采困难、用工紧张等问题迎刃而解 ， 有力支援了全矿及其他区队的满负荷运行 。
而团队攻克的指令无线传输、煤体透明开采、刮板机上窜下滑控制等6项国际难题 ， 创建的“煤—水”实时感知智能调控开采技术体系等 ， 又加速了“智慧矿山”建设步伐 。
用翟文的话说 ， 在智能工作面的建设中 ， 他们从“水土不服”到“落户扎根” ， 走上一条绿色、安全、高效、清洁、智能的开采之路 。
（责任编辑： HN666）


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