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煤炭人訊：“工作人員請(qǐng)注意：刮板機(jī)準(zhǔn)備啟動(dòng),，采煤機(jī)啟動(dòng)……”3月20日15時(shí)整，從寧夏煤業(yè)棗泉礦調(diào)度指揮中心傳來(lái)一組預(yù)警提示,，采煤司機(jī)杜昭在遠(yuǎn)程桌面操控臺(tái)上按下啟動(dòng)按鈕,，開(kāi)始了高效智能采煤。

只見(jiàn)他輕點(diǎn)鼠標(biāo),，通過(guò)監(jiān)控屏幕上一組組監(jiān)控畫(huà)面,，膠帶機(jī),、轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī),、刮板機(jī)依序啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn),，采煤機(jī)開(kāi)始割煤，一臺(tái)臺(tái)支架按照設(shè)定程序自動(dòng)完成推溜,、降架,、拉架、支撐,、護(hù)幫……沒(méi)有機(jī)械的轟鳴,、沒(méi)有飛揚(yáng)的煤塵、沒(méi)有忙碌的人影,，在整潔敞亮的調(diào)度指揮中心,，各類數(shù)據(jù)的跳動(dòng)間，棗泉礦220704智能工作面就源源不斷地將煤炭輸送到了地面,。

圖為該礦220704智能工作面現(xiàn)場(chǎng)

“220704智能工作面作為國(guó)家‘2030’重點(diǎn)科研攻關(guān)項(xiàng)目,，是國(guó)家能源集團(tuán)重點(diǎn)建設(shè)的首批20個(gè)智能化工作面之一，棗泉礦承擔(dān)著國(guó)家重大技術(shù),、裝備和軟件的自主化任務(wù),。從2020年1月6日投運(yùn)以來(lái)，其安全,、綠色,、高效的優(yōu)勢(shì)十分明顯�,！睏椚�礦黨委書(shū)記,、礦長(zhǎng)不無(wú)感慨地說(shuō)，“在全寧煤最復(fù)雜地質(zhì)條件下布置智能工作面,，我們走過(guò)了相當(dāng)艱辛的探索過(guò)程,，取得了一系列關(guān)鍵技術(shù)突破，目前這個(gè)工作面已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了常態(tài)化高效智能開(kāi)采,，近300米長(zhǎng)的工作面日割煤達(dá)到了13刀,，特別是當(dāng)前抗疫期間，在復(fù)工率不高的情況下,，從智能工作面全隊(duì)核減近70名勞動(dòng)力補(bǔ)充到其他崗位,，有力保障了人手不足情況下礦井的正常生產(chǎn)。一季度我們有信心超額完成集團(tuán)下達(dá)的生產(chǎn)任務(wù),，為疫情期間保障能源供應(yīng)作出貢獻(xiàn),。”

執(zhí)念——復(fù)雜條件下“無(wú)人開(kāi)采”的艱難求索

大傾角,、多斷層,、礦壓大……無(wú)論從哪個(gè)角度看,，棗泉礦都似乎難以適應(yīng)智能開(kāi)采。但隨著礦井開(kāi)采延伸,，用工緊張的問(wèn)題日益突出,。建設(shè)“少人”甚至“無(wú)人”的智能開(kāi)采工作面，成為全礦上下的共同期盼,。

圖為云臺(tái)攝像儀

“有條件要上,，沒(méi)有條件創(chuàng)造條件也得上�,！�2018年以來(lái),，從項(xiàng)目論證、立項(xiàng),、設(shè)備配套,、安裝到運(yùn)行測(cè)試，經(jīng)過(guò)一年多的試驗(yàn),，建礦歷史上首例遠(yuǎn)程無(wú)線遙控桌面式采煤智能工作面終于“落戶”棗泉礦,，揭開(kāi)了他的神秘面紗：在這個(gè)近300米長(zhǎng)的工作面上，所有采煤設(shè)備全部由傳感器,、掃描器,、攝像儀、檢測(cè)儀和數(shù)據(jù)線,、無(wú)線基站等信息控制單元聯(lián)接,，現(xiàn)代科技的“硬核”魅力充分展現(xiàn),。而這些裝置就是整個(gè)工作面智能開(kāi)采的“神經(jīng)”,，依靠它們，能夠精準(zhǔn)捕捉設(shè)備每一個(gè)細(xì)微的動(dòng)作,、觀察采煤機(jī)的運(yùn)行位置,、診斷設(shè)備的“健康”狀況，及時(shí)地通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸給“大腦”,，即監(jiān)控指揮中心,。

突破——“3+1”智能開(kāi)采模式應(yīng)運(yùn)而生

在全寧煤最復(fù)雜地質(zhì)條件下上馬智能工作面，棗泉礦的科研團(tuán)隊(duì)在泥濘中奔跑,、鐵板上繡花,，“十步并作一步走”艱難前行，通過(guò)理論研究,、系統(tǒng)開(kāi)發(fā),、工業(yè)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了多個(gè)領(lǐng)域“零”的突破,，累計(jì)攻克千余項(xiàng)技術(shù)難題,，探索出“3+1”智能開(kāi)采新模式,。

這套開(kāi)采模式實(shí)現(xiàn)了人與設(shè)備、設(shè)備與設(shè)備,、設(shè)備與采場(chǎng)的智能對(duì)話,。人與設(shè)備之間，通過(guò)全覆蓋可視化監(jiān)控和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理,，保證了生產(chǎn)過(guò)程中工作面全流程無(wú)人開(kāi)采,；建成近3000米長(zhǎng)距離供液供電系統(tǒng)，讓井下電氣平臺(tái)隨著回采推進(jìn)頻繁搬家成為歷史,；將生產(chǎn)信息與手機(jī)實(shí)時(shí)聯(lián)通,，讓智能工作面的一舉一動(dòng)通過(guò)“指尖”一覽無(wú)余；實(shí)現(xiàn)采煤工藝預(yù)測(cè)分析自由編輯,，可在采場(chǎng)變化時(shí)快速調(diào)整采煤工藝,。

設(shè)備與設(shè)備之間，定制攝像頭自清潔,、自清洗功能,，保證了動(dòng)態(tài)生產(chǎn)中圖像質(zhì)量始終清晰；研發(fā)4G“無(wú)線+有線”專網(wǎng)“一網(wǎng)到底”的智能控制技術(shù),，實(shí)現(xiàn)了監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),、控制數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù),、語(yǔ)音數(shù)據(jù)的獨(dú)立傳輸,；建立不同跟機(jī)策略機(jī)制，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)跟機(jī)模式的智能調(diào)節(jié),；應(yīng)用激光測(cè)量煤流煤量,，膠帶機(jī)可根據(jù)煤量大小智能調(diào)速。

設(shè)備與采場(chǎng)之間,，首創(chuàng)工作面刮板機(jī)上竄下滑工藝管控策略數(shù)據(jù)模型和工藝控制邏輯體系,，攻克了傾斜工作面刮板機(jī)上竄下滑智能管控難關(guān)；應(yīng)用狀態(tài)傳感器,，將液壓支架高度,、傾角數(shù)據(jù)和采煤機(jī)方向、位置,、姿態(tài)數(shù)據(jù)聯(lián)動(dòng),，實(shí)現(xiàn)了液壓支架自動(dòng)拉移和智能調(diào)姿；建立采煤機(jī)自定位方法,，可精確獲取采煤機(jī)運(yùn)行過(guò)程的方位,、姿態(tài)、位置及其行走軌跡,，提高了慣性導(dǎo)航系統(tǒng)定位精度,；采用γ射線和震波CT探測(cè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)煤巖智能診斷,，讓采煤機(jī)在割煤時(shí)更聰明、更智能,。

從無(wú)到有,、后發(fā)先至。在智能工作面建設(shè)中,，棗泉礦著眼難點(diǎn),、聚焦高點(diǎn)，舉全礦之力,、匯群策眾智,，聯(lián)合科研院校、礦山裝備研發(fā)和制造廠商共同攻關(guān),，實(shí)現(xiàn)了多次技術(shù)跨越,，開(kāi)創(chuàng)了多個(gè)行業(yè)先例，從“水土不服”到“落戶扎根”,，從實(shí)驗(yàn)走向?qū)崙?zhàn),，進(jìn)入了常態(tài)化高效智能開(kāi)采階段。