“智能之花”次第开

“智能之花”次第开

——神东矿区开发建设四十年系列报道六

前不久，记者走进国家能源集团神东煤炭（以下简称神东煤炭集团）大柳塔煤矿智能集控中心，只见巨大的电子幕墙上，海量数据如瀑布般流动，各矿井实时生产场景一目了然。

数百米的地层深处，采煤机按照预设轨迹自动割煤，液压支架自动跟进支护，巡检机器人在轨道上平稳移动，整个采煤工作面仅有几个矿工在巡视。

这是神东煤炭集团煤矿智能化生产的常态化场景。

截至目前，神东煤炭集团13个矿井和11个选煤厂通过国家能源集团智能化验收，其中5个矿井和2个选煤厂达到集团级智能化高级水平。同时，危险繁重岗位机器人替代率超过40%，建成6个无人化、少人化智能综采工作面，7个掘进工作面实现远程控制，所有固定岗位均实现无人值守。

巡检机器人在神东煤炭集团石圪台煤矿等高采煤工作面巡检。刘娜 摄

智能开采，“一面一策”

在上湾煤矿12404采煤工作面，一名工人正在监控设备运行状态。

“现在，我们工作面实现三岗合一，把机头、机尾和控制台三个岗位合成一个集控工岗位，一个人就能完成过去三个人的工作。”上湾煤矿综采一队党支部副书记、队长刘建宇指着操作台说。

在煤矿智能化建设过程中，神东煤炭集团坚持“一面一策”，针对不同煤层地质条件制定差异化智能化方案。

神东煤炭集团智能巡检机器人正在运行。刘娜 摄

“有的顶板完整，有的顶板松软破碎，设备动作逻辑完全不同。我们深入研究，区分大型设备、小型设备，把所有的智能化方案区分开来，针对不同情况制定不同方案。”神东煤炭集团机电管理部智能化主管张森浪解释说。

据了解，神东煤炭集团遵循“因地制宜，一面一策”的原则，针对不同煤层地质条件，规划了基于数字建模规划截割、采煤机自适应割煤以及综采三机智能控制三种智能化采煤模式，并重点推进采高2.8米以下无人化工作面建设。

目前，神东煤炭集团已建成大柳塔煤矿22上305、寸草塔煤矿31109等6个少人化工作面，其中寸草塔煤矿31109工作面实现1人常态化生产，正逐步向工作面无人化生产目标迈进。

在智能掘进方面，针对薄煤层巷道掘进需求，神东煤炭集团优化设备配套方案，使用“自移机尾+伸缩架”替代桥式转载机，实现了巷道一次成型、一次支护到位。

应用新的配套模式后，梭车和两臂锚杆机取消，工作面减少了两台移动设备，在延长带式输送机作业时，作业人员从12人减少到7人，大幅降低了劳动强度和安全风险。

榆家梁煤矿中厚偏薄煤层透明自主割煤模式与石圪台煤矿薄煤层等高无人智能开采模式、锦界煤矿厚煤层采煤机器人模式是神东煤炭集团首创的三类智能综采模式。图为榆家梁煤矿工作面割煤场景。赵岩 摄

“新工友”上岗，重塑井下生态

在神东煤炭集团矿区，机器人已成为不可或缺的“新工友”。

在上湾煤矿变电所，记者看到，巡检机器人正沿着轨道自主巡查，机身上的红外摄像头不停扫描设备温度，声音传感器捕捉异常响动。

“它能实时监测氧气、瓦斯、一氧化碳浓度，避免人员进入危险区域。”上湾煤矿机电二队党支部书记、队长夏宇说，“机器人可以监测到我们需要的所有数据，在地面即可一键启动，不需要像以前人工一项项检查。”

在哈拉沟选煤厂，记者看到，装车系统正在全自动运行，根据雷达扫描结果自动调节高度，自动喷洒防冻液、抑尘剂。

哈拉沟选煤厂检修车间维修电工刘科介绍：“我们的机器人可以对选煤厂设备温度、声音进行监测，对人员不安全行为进行识别，构建起全方位的机器人作业体系。”

另外，精准配煤系统通过智能计算实时调节给煤机参数，确保每节车厢的煤质都达标。

截至目前，神东煤炭集团已应用39种329台机器人。井下应用的辅助作业类机器人，替代了采煤、掏槽、管路抓举、钻孔、喷浆等重体力作业；巡检、救援类机器人在变电所、水泵房、主运输巷道等场景实现巡检。地面应用了辅助作业类机器人和巡检、救援类机器人，替代人工进行采空区巡检，并对选煤厂设备温度、声音和人员不安全行为进行监测等。

在固定岗位无人值守方面，神东煤炭集团建成了一体化生产控制平台，覆盖13个矿井，井下变电所、配电点、水泵房及中转水仓、零星排水点水泵、主运输及顺槽胶带机均已实现固定岗位无人值守。按照“统筹规划、分区建设、联合运行”的原则，13个矿井建立了按通风、供排水、主运输、安监业务划分的“一人一车一盘区”巡检模式。

神东煤炭集团上湾煤矿“8.8米超大采高智能综采工作面成套装备研发与示范”项目获第六届中国工业大奖。图为该工作面生产场景。

“智慧大脑”赋能，实现一体化管控

在大柳塔煤矿智能集控中心，井下采煤机的位置、运行速度等数据一屏尽览。大柳塔煤矿实现了集中数据、集中控制、集中调度、集中指挥，打通了所有信息网络，打破了数据孤岛。

神东煤炭集团大柳塔煤矿智能调度室。

同时，大柳塔煤矿建成了高级智能综采工作面“太空舱”。“使用这套设备，通过高清显示屏和智能操作系统，操作人员只需坐在地面控制室内就能精准控制井下采煤机割煤。”大柳塔煤矿智能运维队数据工程师张华介绍道。这是神东煤炭集团实施一体化管控的一个缩影。

在神东煤炭集团大柳塔供电区五当沟35千伏变电站，智能巡检机器人正代替岗位工对室外高压设备进行巡检。刘娜 摄

近年来，神东煤炭集团持续推进一体化管控平台建设。榆家梁选煤厂、保德选煤厂等8个选煤厂的一体化管控平台已得到推广应用，累计采集测点达10.82万个。

神东煤炭集团建成透明地质保障系统，覆盖13个矿井，融合地测、水文、物探、监测、生产等多源异构数据，建立云GIS数据中心，构建“矿区—矿井—工作面”三级应用的二三维一体化、可动态更新的地质模型，为智能采掘、智能通风、灾害预警提供地质保障。

神东煤炭集团建成智能通防系统，实现13个矿井通风、火灾、粉尘、瓦斯全要素综合监测、灾害预警与联动管控。该系统可在1分钟内完成灾害预警及辅助决策，3分钟内实现设备设施联动管控，有效提高了通风系统的安全性与可靠性，大幅提升了通防业务的智能化水平。

为了解决井下信号传输难题，神东煤炭集团自主建设了核心网和数据中心。“有了5G网络，地面一键启动采煤机，视频画面实时回传，基本实现同步操作。”张森浪说，“这在过去是不可想象的。4G时代，从地面控制指令下达到设备执行，延时非常大，视频回传也有明显延迟和卡顿，存在很大安全风险。”

紧接着，张森浪向记者演示了“神东应用APP”的功能：“现在通过手机就能实时查看所有矿井的生产数据。”

另外，神东煤炭集团积极推进智慧园区建设，覆盖13个矿井单位及神东总部区域，建成1个平台及20个应用，打破了信息孤岛，实现了数据融合、数据共享和应用创新。

神东煤炭集团添加了新内核的矿用本安型三维机器人，手机贴近该设备识别卡，即可与设备连接，实现地面与井下的对话。刘晓婷 摄

截至目前，神东煤炭集团已上线运行一卡通管理、智慧公寓、智慧餐饮、便捷通行、无感考勤、访客管理、“神东应用APP”等20个子系统，实现了对13个矿井等的全面智慧管理，提升了办公智能化水平。神东煤炭集团相关负责人表示：“下一步，我们将重点攻克采掘设备的精准控制技术，完善智能装备的协同作业机制。”

作者：王琳版面编辑：杜明阳

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来源：中国煤炭报

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