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，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。”楊繼彪說。

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。”

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)此對工作面設備進行遠程控制即可。

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。這樣做既可以準確把握采煤機運行情況，又可以清晰捕捉設備的每一個細微動作。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)出預警，真正實現(xiàn)了“采掘設備智能化、系統(tǒng)運行自動化、崗位巡守無人化、設備監(jiān)控可視化、診斷預警自動化、信息傳輸集成化”的目標。

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的一個縮影。目前，同煤集團已制定了詳細的建設規(guī)劃，力爭到2021年全面建成智慧礦山，成為行業(yè)5G應用與智能化開采的開拓者與引領(lǐng)者。