“知道它厲害，沒(méi)想到這么厲害!”4月9日，談及智能化無(wú)人采礦，國(guó)家能源集團(tuán)寧夏煤業(yè)棗泉煤礦黨委書記、礦長(zhǎng)翟文，對(duì)著記者連說(shuō)幾個(gè)“沒(méi)想到”。
大年初三，棗泉煤礦收假?gòu)?fù)工的日子，不料新冠疫情將一部分回老家過(guò)年的員工隔離在異地，用工缺口近百人。這時(shí)候，該礦投運(yùn)不到1個(gè)月的智能化無(wú)人開(kāi)采工作面挺身?yè)?dān)當(dāng)--一次性核減近一半勞動(dòng)力補(bǔ)充到其他區(qū)隊(duì)，一季度超額完成生產(chǎn)任務(wù)，它成了疫情期間保障能源供應(yīng)的“硬核”力量。
瞄準(zhǔn)智能開(kāi)采啃下“硬骨頭”
棗泉煤礦投入開(kāi)采已經(jīng)13年，隨著礦井開(kāi)采延伸，高質(zhì)量發(fā)展面臨著多重制約。
“苦臟累險(xiǎn)”，說(shuō)的既是礦工的工作性質(zhì)，也是礦工的采掘環(huán)境。在常年不見(jiàn)天日的采煤一線，盡管實(shí)施了收入傾斜等激勵(lì)政策，用工緊張、人員老化的問(wèn)題依舊突出。
建設(shè)“少人”甚至“無(wú)人”的智能開(kāi)采工作面，成為全礦上下的愿景。
放眼國(guó)內(nèi)，煤炭領(lǐng)域智能化開(kāi)采在數(shù)量、智能程度、常態(tài)化應(yīng)用水平等方面均處于初級(jí)階段。各省區(qū)重點(diǎn)企業(yè)雖然都在推進(jìn)這項(xiàng)研究，但整體效果不及預(yù)期。
棗泉煤礦2018年組建了一支30多人的科研團(tuán)隊(duì)，啟動(dòng)220704智能化工作面研發(fā)項(xiàng)目。這是國(guó)家2030重點(diǎn)科研攻關(guān)項(xiàng)目，又是國(guó)能集團(tuán)重點(diǎn)建設(shè)的首批20個(gè)智能化工作面之一。
“在復(fù)雜地質(zhì)條件下布置智能工作面，科研團(tuán)隊(duì)走過(guò)了相當(dāng)艱辛的探索過(guò)程。”翟文感慨道。
傾角大、礦壓大、斷層多，無(wú)論對(duì)人工操作下的采煤作業(yè)還是實(shí)施智能化無(wú)人開(kāi)采而言，都是一場(chǎng)嚴(yán)峻考驗(yàn)。
比如大傾角環(huán)境下的液壓支架，除了要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)跟機(jī)移架支護(hù)，還要具備智能識(shí)別姿態(tài)、防倒、防滑、防鉆底、防咬架等特殊管控功能，相當(dāng)于每一臺(tái)支架都是一個(gè)智能思考、智能控制的“機(jī)器人”。
如此復(fù)雜的功能需求，每一項(xiàng)都需要從采煤設(shè)備、傳感儀器、信息傳輸、工藝編程、控制系統(tǒng)等全流程反復(fù)測(cè)試聯(lián)調(diào)，最終實(shí)現(xiàn)“人與設(shè)備、設(shè)備與設(shè)備、設(shè)備與采場(chǎng)”之間的智能對(duì)話。
突破多個(gè)瓶頸打贏“翻身仗”
項(xiàng)目實(shí)施以來(lái)，科研人員圍繞難點(diǎn)集中“火力”破題，經(jīng)過(guò)海量試驗(yàn)，研發(fā)出綜采成套裝備智能一體化管控平臺(tái)。
棗泉煤礦1月6日首次實(shí)現(xiàn)智能化無(wú)人開(kāi)采，寧夏幾代煤礦人“坐在地面采煤”的夢(mèng)想變成現(xiàn)實(shí)。
到底有多智能?
在調(diào)度指揮中心，隨著采煤司機(jī)按下桌面操控臺(tái)上的啟動(dòng)按鈕，輕點(diǎn)鼠標(biāo)，你會(huì)通過(guò)監(jiān)控屏幕看見(jiàn)膠帶機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)等依序運(yùn)轉(zhuǎn)，采煤機(jī)開(kāi)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(gè)294米長(zhǎng)的工作面上，所有采煤設(shè)備都由傳感器、掃描器、攝像儀、檢測(cè)儀和數(shù)據(jù)線、無(wú)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(shè)備工作狀況。
“設(shè)備實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜地質(zhì)條件下傾斜工作面地面調(diào)度室桌面遠(yuǎn)程控制、采煤機(jī)無(wú)人駕駛自主截割、全部智能一鍵啟停、4G‘有線+無(wú)線’萬(wàn)兆專網(wǎng)傳輸，礦井進(jìn)入常態(tài)化高效智能開(kāi)采階段，日割煤達(dá)到了13刀。”負(fù)責(zé)智能開(kāi)采信息系統(tǒng)的機(jī)電副總工程師馬昆說(shuō)。
因此，當(dāng)疫情來(lái)襲時(shí)，曾經(jīng)困擾棗泉煤礦的地質(zhì)復(fù)雜、開(kāi)采困難、用工緊張等問(wèn)題迎刃而解，有力支援了全礦及其他區(qū)隊(duì)的滿負(fù)荷運(yùn)行。
而團(tuán)隊(duì)攻克的指令無(wú)線傳輸、煤體透明開(kāi)采、刮板機(jī)上竄下滑控制等6項(xiàng)國(guó)際難題，創(chuàng)建的“煤-水”實(shí)時(shí)感知智能調(diào)控開(kāi)采技術(shù)體系等，又加速了“智慧礦山”建設(shè)步伐。
用翟文的話說(shuō)，在智能工作面的建設(shè)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(kāi)采之路。
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