文 /孫 凱

中天合創(chuàng)門克慶煤礦3103工作面是中煤集團自我設(shè)計、自我研發(fā)、自我制造、自我建設(shè)的首個智能化開采工作面，為蒙陜礦區(qū)深部沖擊地壓煤層大采高工作面的安全高效智能化開采提供了樣板工程

中天合創(chuàng)門克慶煤礦于2016年10月聯(lián)合試運轉(zhuǎn)，2019年正式投產(chǎn)，設(shè)計產(chǎn)能1200萬噸/年，核準(zhǔn)產(chǎn)能800萬噸/年。2018年以來，中天合創(chuàng)公司以“安全高效綠色智能化開采及智慧礦山建設(shè)”為目標(biāo)，在門克慶煤礦3103工作面大力實施防沖控水精準(zhǔn)智能化開采技術(shù)研究與應(yīng)用，在集團內(nèi)建成首個智能化開采工作面，也成為國內(nèi)首個深部沖擊地壓煤層大采高智能化工作面，率先實現(xiàn)了在有沖擊地壓、涌水量大等風(fēng)險的復(fù)雜地質(zhì)條件下進(jìn)行遠(yuǎn)程操控安全采煤。

2019年1月14日，中天合創(chuàng)門克慶煤礦調(diào)度集控室，工作人員通過操作平臺遠(yuǎn)程操控，一鍵開啟了3103工作面設(shè)備，監(jiān)控大屏上實時出現(xiàn)了工作面噴霧開啟、采煤機割煤、刮板運輸機運煤的高清畫面，井下綜采設(shè)備一氣呵成地完成了割煤、移架、推溜等一系列生產(chǎn)工序，實現(xiàn)了安全高效智能化開采。

把握行業(yè)趨勢，先行先試，做防沖控水精準(zhǔn)智能化開采的堅定領(lǐng)跑者

國家《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動計劃（2016——2030年）》指出：到2050年，“全面建成安全綠色、高效智能礦山技術(shù)體系，實現(xiàn)安全綠色、高效智能生產(chǎn)。”隨著采礦科技水平的提高，現(xiàn)代化礦井利用自動化智能化科學(xué)技術(shù)，實現(xiàn)工作面無人或少人作業(yè)，智能化開采已成為煤炭工業(yè)發(fā)展的方向和趨勢。

智能化采煤技術(shù)既是煤炭工業(yè)科技發(fā)展的熱詞，也是一項前沿、復(fù)雜的系統(tǒng)工程。門克慶煤礦煤層埋藏深、具有強沖擊地壓、涌水量大，底板長期在水中浸泡的情況，這對于智能化開采技術(shù)應(yīng)用帶來很多不利影響。

作為央企唯一從事煤炭全產(chǎn)業(yè)鏈的綜合性能源產(chǎn)業(yè)集團，中煤集團高瞻遠(yuǎn)矚，立足于建立具有“中煤模式”的智慧礦山體系，在綜合分析礦井地質(zhì)條件、裝備水平、員工素質(zhì)與管理能力以及蒙陜地區(qū)礦壓顯現(xiàn)、礦井涌水的規(guī)律之后，于2018年初全面啟動了重大科技項目《中煤智慧礦山及智能開采模式架構(gòu)及實踐暨門克慶煤礦3103工作面示范工程（蒙陜地區(qū)深部礦井復(fù)雜地質(zhì)條件下精準(zhǔn)開采智能化工作面的研究及應(yīng)用）》的研究。

中天合創(chuàng)公司認(rèn)真分析了煤炭經(jīng)濟運行和安全生產(chǎn)形勢，系統(tǒng)研究了世界煤炭行業(yè)智能化無人開采技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀，從科學(xué)安全發(fā)展、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級、科技創(chuàng)新創(chuàng)效的高度作出堅定承諾：必須完成好項目技術(shù)裝備攻關(guān)任務(wù)，把門克慶煤礦3103工作面防沖控水精準(zhǔn)智能化開采技術(shù)研究與應(yīng)用作為年度重點科研項目和中天合創(chuàng)“一號工程”來抓，瞄準(zhǔn)最高目標(biāo)，爭創(chuàng)一流水準(zhǔn)，做煤炭行業(yè)防沖控水精準(zhǔn)智能化開采的領(lǐng)跑者。

扎實穩(wěn)步推進(jìn)，攻堅克難，做防沖控水精準(zhǔn)智能化開采的有力實施者

目標(biāo)已明，方向已清，說干就干，干就干好。

2018年1月，中天合創(chuàng)成立了“一把手”掛帥的科研項目領(lǐng)導(dǎo)組，與中煤裝備公司聯(lián)合成立了科研項目組，項目組周密制訂了項目實施推進(jìn)計劃。

接下來，項目組組織艾柯夫、張煤機、北煤機、中煤電氣等十余家國際國內(nèi)著名設(shè)備廠家的知名專家進(jìn)行了幾十次調(diào)研論證，先后召開十余次項目推進(jìn)會和交流會，經(jīng)過多方協(xié)調(diào)、密切協(xié)作、合力攻堅，最終形成了各系統(tǒng)的方案設(shè)計，確定了項目總體技術(shù)方案，隨即，項目組快速組織展開了各個系統(tǒng)的研發(fā)制造工作。

——3月至7月，完成了對液壓支架、刮板輸送機、轉(zhuǎn)載機、破碎機、自移機尾等設(shè)備智能化控制技術(shù)研發(fā)與設(shè)備改造，對液壓支架電液控制及姿態(tài)監(jiān)測、采煤機智能化控制、工作面有線無線雙通訊數(shù)據(jù)傳輸、工作面高清視頻監(jiān)控、工作面供電供液監(jiān)控、工作面智能化集中控制、地面綜合監(jiān)控、手機APP監(jiān)控、防沖礦壓監(jiān)測等系統(tǒng)進(jìn)行了技術(shù)開發(fā)。

——7月至8月，完成了數(shù)據(jù)通訊、遠(yuǎn)程控制、智能化開采平臺及功能的地面聯(lián)合調(diào)試，制訂了詳細(xì)的智能工作面技術(shù)保障措施，對崗位操作人員進(jìn)行了三輪共300人次的理論和實操培訓(xùn)。

——8月至12月，完成了設(shè)備采購和井下安裝調(diào)試，在有效解決了液壓支架移架速度較慢、支架S彎段的推溜距離控制不精確、支架護幫角度傳感器通訊線容易損壞、割煤工序繁多且效率低等幾大難題后，井下工業(yè)性試驗圓滿成功。

——12月中旬，中天合創(chuàng)門克慶煤礦3103工作面成功實現(xiàn)了綜采設(shè)備自動化控制和人工遠(yuǎn)程干預(yù)相結(jié)合的智能化開采模式，進(jìn)入正式運行階段。

在項目設(shè)計、研發(fā)、實施過程中，項目組仔細(xì)查閱了大量國內(nèi)外科技文獻(xiàn)，聘請國內(nèi)專家進(jìn)行多次技術(shù)論證與咨詢，集團領(lǐng)導(dǎo)多次赴現(xiàn)場進(jìn)行指導(dǎo)，項目組領(lǐng)導(dǎo)親自參與攻關(guān)，調(diào)派精兵強將、技術(shù)骨干充實科研團隊力量，中天合創(chuàng)專業(yè)部門和門克慶煤礦全力以赴全過程參與配合實施，逢山開路，遇河架橋，破解了一個又一個難題，共同走過了項目論證、技術(shù)研發(fā)、地面調(diào)試、設(shè)備安裝、井下工業(yè)性試驗每一個艱辛歷程。

實現(xiàn)全部目標(biāo)，亮點頻出，做防沖控水精準(zhǔn)智能化開采的示范引領(lǐng)者

2019年1月15日，項目順利通過驗收，專家組一致認(rèn)為項目按照制定的智能化方案和技術(shù)要求，完成了各設(shè)備及智能化系統(tǒng)的研發(fā)，各項技術(shù)指標(biāo)和功能均達(dá)到了國內(nèi)領(lǐng)先水平，為煤炭行業(yè)智能化開采樹立了一面旗幟。

3103工作面防沖控水精準(zhǔn)智能化開采技術(shù)的實施，創(chuàng)造性地將智能開采與礦山壓力監(jiān)測融為一體。3103工作面每班人數(shù)由12人降至3人，大大降低了工作面人員數(shù)量，降低了勞動強度，減少了沖擊地壓危險區(qū)域的作業(yè)人員；回采效率大幅提升，單刀割煤時間最快達(dá)到1小時20分鐘，單班最大割煤刀數(shù)6刀，單班最大產(chǎn)量達(dá)10000噸，割煤速度突破了國內(nèi)智能化開采過程采煤機速度8m/min的瓶頸值，中部割煤最大速度達(dá)到15m/min；通過“記憶割煤、視頻監(jiān)視、人工遠(yuǎn)程干預(yù)”等技術(shù)手段，完美地實現(xiàn)了“一鍵啟動、記憶截割、遠(yuǎn)程集控、礦壓監(jiān)測、智能聯(lián)動、無人值守、少人巡檢”的目標(biāo)和功能，真正實現(xiàn)了安全高效智能化生產(chǎn)，達(dá)到了“自動化減人、智能化少人”的目的，體現(xiàn)了“少人則安、無人則安”的安全發(fā)展理念。

中天合創(chuàng)門克慶煤礦3103工作面是中煤集團自我設(shè)計、自我研發(fā)、自我制造、自我建設(shè)的首個智能化開采工作面，防沖控水精準(zhǔn)智能化開采技術(shù)的成功應(yīng)用，代表著中煤集團在智能化開采領(lǐng)域研究、設(shè)計、制造、生產(chǎn)、應(yīng)用一體化體系初步建成，為蒙陜礦區(qū)深部沖擊地壓煤層大采高工作面的安全高效智能開采提供了樣板工程，引領(lǐng)了行業(yè)發(fā)展。