□ 通訊員 崔鑫 王鳳斌

初夏的魯西南大地百花爭艷、牡丹飄香，一派生機勃勃景象。

4 月30 日，國家煤礦安監(jiān)局副局長桂來保在山東能源臨礦集團菏澤煤電公司郭屯煤礦督導(dǎo)調(diào)研時，對該公司正在攻關(guān)的透明化工作面智能開采“郭屯－彭莊”模式贊不絕口：“‘郭屯－彭莊’模式代表了中國煤礦智能化開采的新方向，是真正意義上的中國煤礦智能化開采?！?/p>

是什么讓桂來保給予如此高的評價？帶著疑問，筆者于近日來到鄆城縣一探究竟。

最強戰(zhàn)隊，“C 位”出擊

“采掘工作面在煤礦涉及設(shè)備最多、生產(chǎn)最復(fù)雜，運用先進的信息技術(shù)和數(shù)字化控制手段，實現(xiàn)自動化、智能化、少人化、無人化，是煤炭工業(yè)技術(shù)革命的重要目標?！痹诠兔旱V智能化研究工作室內(nèi)，北京大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師毛善君向筆者介紹。

毛善君認為，在智能化發(fā)展方面，山東煤礦走在了全國前列，而郭屯礦的透明化工作面走在了全省前列?！爸袊旱V的智能化開采大部分處在1.0時代，即電液閥控制、記憶截割、一鍵啟停；2.0時代引進澳大利亞的慣導(dǎo)技術(shù)，但還沒有普及。”但這兩種模式都缺乏基于地理信息系統(tǒng)的可視化管控平臺，無法實現(xiàn)基于統(tǒng)一坐標的驅(qū)動、三維地質(zhì)模型和透明化工作面的自適應(yīng)割煤，信息化、自動化和智能化的集成度不高，實用性受到較大制約。

2018 年下半年，臨礦集團與北京龍軟科技公司合作完成安全生產(chǎn)共享平臺建設(shè)，實現(xiàn)了基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)的綜合集成管理和深度挖掘應(yīng)用。菏澤煤電公司黨委書記、董事長、總經(jīng)理李存祿敏銳地意識到，龍軟公司提出的透明化工作面智能化開采技術(shù)設(shè)想，將會成為未來煤炭工業(yè)智能開采的方向。

郭屯煤礦3301智能化工作面采煤機（攝影／孔慶玉）

隨即，菏澤煤電公司與北京龍軟科技公司、北京大學(xué)、中國礦業(yè)大學(xué)等8 家單位組建高水平研究團隊，利用郭屯煤礦3301 智能化工作面，聯(lián)合攻關(guān)透明化工作面智能化開采技術(shù)。該項目集最新通訊、控制、信息、大數(shù)據(jù)和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)之大成，形成了基于“5G+高精度導(dǎo)航定位+龍軟科技‘一張圖’透明化管控平臺+3D 動態(tài)地質(zhì)模型自適應(yīng)割煤”的智能化開采“郭屯－彭莊”模式，將使我國煤炭工業(yè)智能化開采技術(shù)一舉邁入3.0 版。

“‘郭屯－彭莊’模式主要關(guān)鍵技術(shù)和平臺都實現(xiàn)了國產(chǎn)化，不但符合國家自主可控的產(chǎn)業(yè)政策，還能為真正實現(xiàn)智能智慧礦山少人化、無人化的目標奠定堅實基礎(chǔ)。”李存祿表示。

好漢城里的“拼命三郎”

郭屯煤礦所在的鄆城縣，曾是梁山好漢聚首的地方。如今，郭屯正上演著新時代煤礦工人“新基建”智能開采的“重頭戲”。

“郭屯－彭莊”模式的核心技術(shù)，主要集中在包括3D 地質(zhì)模型在內(nèi)的透明化工作面動態(tài)構(gòu)建、高精度導(dǎo)航定位、基于地理信息系統(tǒng)的可視化管控平臺和智能化開采與透明化工作面的融合等方面，這也是攻堅團隊需要攻克的重大技術(shù)難題。

“剛開始也預(yù)想了這個項目攻關(guān)的難度，但實際操作起來，遇到的困難超出了想象?！泵凭寡?。

煤層地質(zhì)條件前期鉆探、物探總體不能滿足建模需求，局部范圍內(nèi)變化較大；煤巖層空間信息不精準；無實時高精度感知定位方法和手段，不能精準控制設(shè)備動作；現(xiàn)有綜采裝備控制與煤層信息不關(guān)聯(lián)等，都成為透明化工作面項目攻關(guān)的“攔路虎”。

為早日攻克難關(guān)，盡快建立起精準詳實的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，研究團隊測量小組組長王金正帶領(lǐng)隊員們，僅在3301 工作面兩個順槽就重新布設(shè)了700 余個觀測點。每天下井作業(yè)時間為12 個多小時，一上午需定點調(diào)線50 余次。由于每次定點調(diào)線都必須爬到架子上，很多人腳上磨起了泡，腿上掛了彩，全身酸疼。但他們沒有喊累叫苦，原計劃60 天的工期，僅用了32 天就全部完成，并于2019 年3 月31 日建成了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫。

姜子天是該公司機電管理部主任。從煤機的智能化改造到支架傳感器的安裝，他天天盯靠在現(xiàn)場，不下“火線”，被譽為“拼命三郎”。在解決支架推移千斤頂傳感器問題時，為保證底座位置準確性，他一次次趴在滿是煤泥水的底板上，測量、調(diào)整、分析，再測量、再調(diào)整、再分析，工裝被浸透，整個人像從墨汁里爬出來的一樣。經(jīng)過反復(fù)測量、調(diào)整和對比分析，終于實現(xiàn)了智能管控平臺與三機設(shè)備的高度融合。

做好高精度導(dǎo)航定位系統(tǒng)與井下設(shè)備位置的融合，是透明化工作面動態(tài)修正最重要的一環(huán)。高精度導(dǎo)航定位系統(tǒng)是軍民融合技術(shù)，在井下復(fù)雜開采環(huán)境中，其實用性、穩(wěn)定性受到很大影響。為了熟練掌握這種科技含量較高的技術(shù)，研究團隊按照各自分工，全力以赴投入高精度導(dǎo)航定位系統(tǒng)的研究中，并通過井下密集試驗和核心技術(shù)攻關(guān)，現(xiàn)已成功安裝在采煤機上，定位精度達到了設(shè)計要求。

“硬核”擔(dān)當(dāng)，贏在未來

“新時代智能智慧礦山建設(shè)，郭屯煤礦要做好示范?！惫饋肀＜挠韬裢?。

“這是鼓勵，更是擔(dān)當(dāng)！”李存祿語氣堅定。

“目前，我們已完成了3D 地質(zhì)模型的動態(tài)構(gòu)建和可視化、3D 透明化工作面、高精度導(dǎo)航定位、基于地理信息系統(tǒng)的二三維‘一張圖’管控平臺、管控平臺遠程操控和基于‘一張圖’的信息共享大數(shù)據(jù)分析平臺六項技術(shù)?！泵凭牢康卣f。

據(jù)悉，下一步該項目將進入5G 工程的施工和調(diào)試，主要是利用中國移動5G 核心網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)井下視頻交互、監(jiān)控視頻智能識別和監(jiān)控數(shù)據(jù)處理等功能。

“6 月底，我們將完成透明化工作面智能開采系統(tǒng)與5G、大地坐標傳導(dǎo)、高精度導(dǎo)航定位、地質(zhì)模型和三機設(shè)備等系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)，最終實現(xiàn)透明化工作面技術(shù)的高度集成和實用化。該模式完成后，我們還將繼續(xù)攻關(guān)建設(shè)透明化礦井和礦山，打造煤炭工業(yè)‘新基建’的‘郭屯－彭莊’模式?！迸R礦集團黨委書記、董事長劉孝孔表示。