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          智能無人開采:能源供應的硬核力量
          發布時間:2020-04-14 來源:科技日報

            “知道它厲害,沒想到這么厲害!”4月9日,談及智能化無人采礦,國家能源集團寧夏煤業棗泉煤礦黨委書記、礦長翟文,對著記者連說幾個“沒想到”。

            大年初三,棗泉煤礦收假復工的日子,不料新冠疫情將一部分回老家過年的員工隔離在異地,用工缺口近百人。這時候,該礦投運不到1個月的智能化無人開采工作面挺身擔當——一次性核減近一半勞動力補充到其他區隊,一季度超額完成生產任務,它成了疫情期間保障能源供應的“硬核”力量。

            瞄準智能開采 啃下“硬骨頭”

            棗泉煤礦投入開采已經13年,隨著礦井開采延伸,高質量發展面臨著多重制約。

            “苦臟累險”,說的既是礦工的工作性質,也是礦工的采掘環境。在常年不見天日的采煤一線,盡管實施了收入傾斜等激勵政策,用工緊張、人員老化的問題依舊突出。

            建設“少人”甚至“無人”的智能開采工作面,成為全礦上下的愿景。

            放眼國內,煤炭領域智能化開采在數量、智能程度、常態化應用水平等方面均處于初級階段。各省區重點企業雖然都在推進這項研究,但整體效果不及預期。

            棗泉煤礦2018年組建了一支30多人的科研團隊,啟動220704智能化工作面研發項目。這是國家2030重點科研攻關項目,又是國能集團重點建設的首批20個智能化工作面之一。

            “在復雜地質條件下布置智能工作面,科研團隊走過了相當艱辛的探索過程。”翟文感慨道。

            傾角大、礦壓大、斷層多,無論對人工操作下的采煤作業還是實施智能化無人開采而言,都是一場嚴峻考驗。

            比如大傾角環境下的液壓支架,除了要實現自動跟機移架支護,還要具備智能識別姿態、防倒、防滑、防鉆底、防咬架等特殊管控功能,相當于每一臺支架都是一個智能思考、智能控制的“機器人”。

            如此復雜的功能需求,每一項都需要從采煤設備、傳感儀器、信息傳輸、工藝編程、控制系統等全流程反復測試聯調,最終實現“人與設備、設備與設備、設備與采場”之間的智能對話。

            突破多個瓶頸 打贏“翻身仗”

            項目實施以來,科研人員圍繞難點集中“火力”破題,經過海量試驗,研發出綜采成套裝備智能一體化管控平臺。

            棗泉煤礦1月6日首次實現智能化無人開采,寧夏幾代煤礦人“坐在地面采煤”的夢想變成現實。

            到底有多智能?

            在調度指揮中心,隨著采煤司機按下桌面操控臺上的啟動按鈕,輕點鼠標,你會通過監控屏幕看見膠帶機、轉載機、破碎機等依序運轉,采煤機開始割煤。隨即,220704智能工作面源源不斷地將煤炭輸送到地面。

            在這個294米長的工作面上,所有采煤設備都由傳感器、掃描器、攝像儀、檢測儀和數據線、無線基站等信息控制單元連接。靠著這些裝置,指揮中心便能清晰觀察、診斷井下的供水供電及設備工作狀況。

            “設備實現了復雜地質條件下傾斜工作面地面調度室桌面遠程控制、采煤機無人駕駛自主截割、全部智能一鍵啟停、4G‘有線+無線’萬兆專網傳輸,礦井進入常態化高效智能開采階段,日割煤達到了13刀。”負責智能開采信息系統的機電副總工程師馬昆說。

            因此,當疫情來襲時,曾經困擾棗泉煤礦的地質復雜、開采困難、用工緊張等問題迎刃而解,有力支援了全礦及其他區隊的滿負荷運行。

            而團隊攻克的指令無線傳輸、煤體透明開采、刮板機上竄下滑控制等6項國際難題,創建的“煤—水”實時感知智能調控開采技術體系等,又加速了“智慧礦山”建設步伐。

            用翟文的話說,在智能工作面的建設中,他們從“水土不服”到“落戶扎根”,走上一條綠色、安全、高效、清潔、智能的開采之路。(王迎霞)

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