勇于開拓 力爭全面建成智慧礦山

梁婧 劉存瑞 吳玲

智能化綜放開采（“綜合機械化放頂煤開采”的簡稱，是一種先進的采煤工藝）、巡檢機器人、大數(shù)據(jù)決策平臺……走進山西同煤集團同忻煤礦，各種各樣的智能化工業(yè)應(yīng)用場景讓人眼花繚亂。

近年來，同忻煤礦智能化綜放工作面先后改進了支護初撐力智能補壓、三角區(qū)域割煤參數(shù)制定、融合小煤柱開采、煤礦堅硬頂板地面壓裂控制等30余項技術(shù)，告別了“水土不服”的窘境，同煤集團智能化綜放開采技術(shù)水平也由此攀升至行業(yè)第一、世界一流。

量體裁衣

“煤炭技能大師”楊繼彪是一位有著20多年一線機電從業(yè)經(jīng)歷的專家。2020年，他帶領(lǐng)的研究生團隊取得了關(guān)鍵突破，助力同忻煤礦智能化綜放操作系統(tǒng)完成第八次升級。

同忻煤礦智能化建設(shè)始于2016年?！澳菚r，我們礦的機械化水平達90%以上，但提到自動化、智能化大家還是很茫然，甚至有些人還挺抵觸?！?/p>

更好地推進煤礦智能化建設(shè)，關(guān)鍵在于要跟上礦井的實際需求?！案咝н\作不僅需要智能設(shè)備，更需要軟件系統(tǒng)的全面配合。沒有人比我們更了解同忻煤礦井下生產(chǎn)需求。要讓智能化發(fā)揮最大功效，必須量體裁衣，賦予其‘同忻芯?！睏罾^彪說。

系統(tǒng)升級，說得簡單，行之不易。系統(tǒng)編程、專業(yè)英語、機電維修等都是難啃的骨頭。為此，楊繼彪帶領(lǐng)團隊由淺入深，從小改小革入手到挑戰(zhàn)高難度，硬是在一年多時間里完成了多項技術(shù)改革。

2017年4月，同忻煤礦總結(jié)前四次系統(tǒng)升級經(jīng)驗，結(jié)合新時期井下生產(chǎn)需要，完成了第五次系統(tǒng)升級。他們開發(fā)出“礦壓分析系統(tǒng)1.0V”版本，可替代原有的尤洛卡數(shù)顯儀，在電液控基礎(chǔ)上對工作面所有支架初撐力、工作阻力等實時動態(tài)監(jiān)測，同時完成對單架、工作面二維三維、全方位礦壓的全面分析。

“新系統(tǒng)可實時記錄一次支架前后柱壓力，存儲、分析118個支架工作阻力，可有效避免礦壓分析中的盲區(qū)，具有明顯的優(yōu)越性。”同忻煤礦綜采二隊技術(shù)主管王亞軍表示，“數(shù)據(jù)監(jiān)測優(yōu)勢不僅體現(xiàn)在對來壓規(guī)律的掌握上，也體現(xiàn)在節(jié)約用人成本上。與以往相比，我們現(xiàn)在每班可減少一名礦壓檢測工?！?p>

“能掐會算”

2019年8月，同忻煤礦第三代8305智能化綜放工作面完成穩(wěn)裝。站在新起點上，同忻煤礦智能化提檔升級的腳步并未停止。

“2015年，我們試驗性地運用小煤柱留設(shè)技術(shù)，取得了多回收煤炭資源68萬噸的好成績。后來，這一技術(shù)在全集團推廣實施。不過，布置小煤柱需要大量技術(shù)人員作數(shù)值模擬，大面積推廣很困難。如今，在智能化升級支持下，小煤柱技術(shù)推廣前景一下子就不一樣了?！本C采二隊技術(shù)員劉建偉說，“我們還利用‘砌體梁—懸臂梁，將‘停采不放煤距離縮短了5米?！?/p>

如今，再次升級的智能化系統(tǒng)又帶來了新驚喜。新系統(tǒng)引進了遠(yuǎn)程控制技術(shù)、電液控制技術(shù)、清潔供液技術(shù)、智能巡檢技術(shù)、變頻調(diào)速技術(shù)、沿空留巷技術(shù)等8項智能化高效采煤技術(shù)。通過大數(shù)據(jù)平臺，支架電液控制系統(tǒng)、煤機傳感器監(jiān)測系統(tǒng)、工作面視頻系統(tǒng)等采集到的信息，將實時上傳到地面調(diào)度監(jiān)控中心，對數(shù)據(jù)集成處理后可生成直觀的圖表或模擬動畫，操作人員只需據(jù)此對工作面設(shè)備進行遠(yuǎn)程控制即可。

無人開采

更高的起點意味著更大的挑戰(zhàn)。2019年以來，同忻煤礦繼續(xù)大膽創(chuàng)新，力爭讓智能“輻射”更多領(lǐng)域。

“我們先后做了50多次試驗，最終選擇在頂梁上安裝高清攝像機。這樣做既可以準(zhǔn)確把握采煤機運行情況，又可以清晰捕捉設(shè)備的每一個細(xì)微動作。之后，我們又通過壓力、傾角等多種傳感器，自動采集、統(tǒng)計、分析、反饋設(shè)備實時運行數(shù)據(jù)，精確控制推移油缸，實現(xiàn)液壓支架防傾倒、防片幫、防冒落，做到自動收護幫板、跟機噴霧等，大大減少了工作誤差?！惫ぷ魅藛T陳軍介紹。

最值得一提的是，同忻煤礦在4 601米主井皮帶運輸系統(tǒng)中引入了全天候往復(fù)智能巡檢機器人。它可以通過對皮帶機滾筒、減速機、電機、膠帶運行狀態(tài)進行視頻巡檢、紅外測溫，向智能化綜放工作面發(fā)出預(yù)警，真正實現(xiàn)了“采掘設(shè)備智能化、系統(tǒng)運行自動化、崗位巡守?zé)o人化、設(shè)備監(jiān)控可視化、診斷預(yù)警自動化、信息傳輸集成化”的目標(biāo)。

如今，同忻煤礦正致力于升級完善采煤機智能采集分析信息、智能指揮機械采煤、智能修正操作等功能。“比如，通過設(shè)定采煤機牽引速度等參數(shù)自動割煤；按照示范刀所記錄的工作參數(shù)、滾筒高度軌跡開展智能化預(yù)算，形成記憶截割模板；在自動截割過程中不斷修正誤差……這意味著，真正的無人開采實現(xiàn)了?！睏罾^彪說。

同忻煤礦的探索只是同煤集團智能化工作面以及智能化礦山建設(shè)的一個縮影。目前，同煤集團已制定了詳細(xì)的建設(shè)規(guī)劃，力爭到2021年全面建成智慧礦山，成為行業(yè)5G應(yīng)用與智能化開采的開拓者與引領(lǐng)者。