极寒工况下的采煤“智”变

国家能源集团雁宝能源公司（以下简称雁宝能源）位于内蒙古呼伦贝尔市，冬季最低温度可达零下45摄氏度。

作为东北地区能源安全供应的核心力量，2024年，雁宝能源煤炭产量突破4400万吨。

极寒工况下，如何保障安全高效开采，为东北地区源源不断地输送煤炭？

近年来，雁宝能源积极构建“采剥运输无人化、采掘生产智能化、地面生产无人值守、矿区集中控制与协同调度”的采煤新模式，加速煤矿智能化建设进程，让极寒矿山迸发新活力。

无人驾驶矿卡“驶入”极寒矿区

宝日希勒矿是雁宝能源保供主力矿，年产能3000万吨以上。

今年3月以来，宝日希勒矿每天都上演着精彩的“科技秀”。

无人驾驶矿卡在无安全员状态下，与电铲、破碎站联合作业，全程运行平稳有序。作业过程中，无人驾驶矿卡与电铲精准对位装车，与平路机、洒水车等辅助设备默契配合，实时处置道路情况。

为确保安全卸载，宝日希勒矿利用多段式举升卸载技术，有效防止破碎站卡堵，降低联合作业风险。

“以前，人工驾驶矿卡，一个班下来浑身疲惫，还得担心路况和设备故障。现在，无人驾驶矿卡稳定运行，我们能更加专注地进行设备维护和技术升级。”一位有着15年矿卡驾驶经验的司机说道。

雁宝能源极寒工况5G+无人驾驶矿卡编组运行 张玉祥 摄

呼伦贝尔的冬天漫长而寒冷。雁宝能源率先在行业内实施了“极寒型复杂气候环境下的5G+无人驾驶卡车编组安全示范工程”。在零下42摄氏度的极寒工况下，220吨重的无人驾驶矿卡采用6车编组形式，实现安全员下车后的“真无人”连续运行。

“为了提升生产效率，我们又将30台矿卡升级为无人驾驶矿卡，进一步推动煤矿向少人化、无人化作业方向发展。”宝日希勒矿技术员包玮玮介绍。

同时，雁宝能源持续强化极寒作业技术攻关，成功应用国内首个极寒地区带式输送机巡检机器人。这个机器人可对运输皮带长廊全线区域自主移动巡检，并实时监测现场工况条件。

除了巡检机器人，雁宝能源还用上了无人机。

在室外气温低至零下35摄氏度的极端条件下，无人机搭载国内首台高精度雷达测绘系统实现姿态抗风飞行；在覆盖矿区30平方公里的测量任务中，无人机能够精确完成地形图绘制、采剥场验收测量、工程平面图制作、矿山实景三维建模等工作。

“未来，无人驾驶矿卡将与远程遥控平路机携手‘作战’。我们还将推动遥控挖掘机项目落地，向着采、运、排无人化联合作业的目标迈进。”雁宝能源相关负责人说。

智能装车系统“闯入”新赛道

怎么把采出来的煤炭高效装上火车？雁宝能源启用了全国首套机车联动全流程智能装车系统。

装车操作员只需点击启动按钮，装运火车就会自动给料，上煤，识别车号，精准定位车厢，自动定量配煤、装载……从机车对位到装车结束，实现全程智能无人化。

雁宝能源储装中心经理韩宝虎说：“智能装车就好比是给机器装上‘眼睛’，利用多种传感器来捕捉动态数据；也好比给机器装上‘大脑’，模拟人进行思考，并依据数据发出指令。智能装车系统采用的自适应装车技术，相当于装车员的‘手臂’，对装车设备进行自动控制，精准高效完成装车。”

关于智能装车系统带来的变化，装车操作员于丽娜深有体会。她说，原来，装车作业需要手动配合，左手按动放煤按钮的同时，右手摆动溜煤槽调节落煤高度。从启机、胶带机运转到放煤、机车对位，需要随时查看电脑集控画面，费时费力。

智能装车系统在2号装车站投用后，装车偏载率由原先的1.5%降至当前的0.41%，降幅达72.7%。同时，平均每列车的偏载二次处理时间缩短30分钟，装车质量大幅提升，装车效率提高18%。

“从露天煤矿煤场装车自动排序、排水系统远程监控、破碎站无人值守，到井下百米深处供电系统、排水系统、主运输系统，无人化运行已经成为雁宝能源安全生产、降本增效的有效途径。”韩宝虎说。

连续采煤系统让开采低碳高效

今年1月5日，全国首套国产纯电轮斗连续采煤系统在宝日希勒矿单机重载调试成功，煤炭被铲斗采掘后经过受料臂、中心漏斗，最后通过排料臂漏斗传送到指定位置，为后续联合试运转及正式投用打下基础。

“这套系统采用全电力驱动方式，无燃油消耗，节省了燃油成本，减少了爆破环节。利用轮斗开采技术，我们能够挖出30厘米以下的原煤，并经皮带机运输直接在装车仓装车，省去了坑下汽车运输和一级破碎环节。”全国首套国产纯电轮斗连续采煤系统项目技术人员赵小勇介绍。

赵小勇表示，相比原来的单斗卡车半连续开采工艺，这套系统显著提高了生产效率和自动化程度，降低了开采成本，有效解决了原有开采工艺中人员设备多、坑下运输扬尘等难题。

该项目建成后，将彻底改变露天煤矿生产工艺，预计吨煤生产成本降低5.67元，年节约运输成本2835万元。

除了智能开采，雁宝能源还与科研单位共同研发国内首套矿山微藻生态固碳系统，开创性地将微藻固碳技术与矿山生态修复相结合。

在面积5万平方米的生态修复绿化示范区试验田，经过藻液浇灌的草地格外清新，植被明显比其他草地更加旺盛。

“这套系统每月可生产微藻活性液150吨，然后作为微藻活性肥、藻结皮应用于生态建设，助力土壤保水增肥，促进植被生长、水土保持等。”技术员吴慧光兴奋地说，“利用这套系统，我们还解决了露天矿腐殖土稀缺、绿化难、排水难等问题，为矿山排土场生态修复及生态碳汇提升提供了有力支撑，也为高寒地区实现碳中和目标提供了宝贵经验。”

作者：温丽娟 版面编辑：谢吉东 张翔

来源：中国煤炭报、国家能源之声

声明：本文系转载自互联网，请读者仅作参考，并自行核实相关内容。若对该稿件内容有任何疑问或质疑，请立即与铁甲网联系，本网将迅速给您回应并做处理，再次感谢您的阅读与关注。