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“智能化無人開采技術在黃陵礦業(yè)一號煤礦得到成功應用，實現了‘工作面內1人巡視、遠程2人操作’常態(tài)化生產，在煤層厚度1.4米~2.2米條件下，最高月產量達到17萬噸。”7月17日，黃陵礦業(yè)公司黨委副書記、總經理師永貴對筆者說，“這項技術主要以設備自主感知和智能控制為主，減少了人工作業(yè)和多工種之間的交叉作業(yè)，每年節(jié)約人工成本800萬元以上。”

一項技術將改變煤炭工業(yè)格局

黃陵礦業(yè)公司是陜煤集團所屬大型現代化核心企業(yè)，礦區(qū)井田面積549平方公里，可開采儲量9.6億噸，地質儲量15億噸。礦區(qū)以中厚煤層為主，煤層厚度變化很大。

“我們避開‘煤巖識別’等世界性難題，另辟蹊徑，以網絡通信為基礎，以采煤機記憶截割、液壓支架自動跟機、遠程集中控制、視頻監(jiān)控為手段，實現可視化遠程干預型自動化生產模式，最終達到智能化采煤作業(yè)的目的。”該公司副總經理、總工程師唐恩賢介紹，“黃陵礦區(qū)地質條件復雜，水、火、瓦斯、煤塵、頂板、油型氣、油氣井七害俱全。從1989年礦區(qū)成立到2008年的20年間，由于開采難度大，黃陵一號煤礦1.8米以下的煤層都沒有開采，只得長期呆滯。而應用智能化無人開采技術后，這些難題都被徹底解決了。”

2011年，黃陵礦業(yè)公司著手制訂智能化技術方案，并聯合13個設備生產廠家和科研院所制定了智能化無人開采設備的技術標準，隨后進行設備制造、人員培訓。經過無數次的試驗，2015年5月，在黃陵礦業(yè)公司一號煤礦1001工作面，首次實現了智能化無人開采，使黃陵礦業(yè)乃至全國煤炭企業(yè)多年追逐的夢想得以實現。

“目前，1.4米～2.2米煤層智能化綜采成套裝備單班生產能力最大達8刀半，工作面月產量穩(wěn)定在17萬噸，回采工效達133噸/工；1.5米～2.8米煤層智能化綜采成套裝備單班生產能力穩(wěn)定在6刀半，月產量穩(wěn)定在23萬噸，回采工效達149噸/工。生產效率提升平均達到15％以上。”該公司一號煤礦副礦長符大利說到。

2016年5月，全國煤礦智能化開采技術創(chuàng)新中心落戶黃陵礦區(qū)。該技術中心負責人徐建軍介紹：“技術中心成立以來，一直按照高起點、高標準、高質量的要求，持續(xù)推進智能化技術和智能控制系統(tǒng)的不斷完善，推動了國產智能裝備制造業(yè)技術水平的不斷突破。目前，我公司智能化綜采成套裝備國產化率達到100%，能夠完全替代進口技術和設備，設備適應性強、故障率低，成本比國外同類型設備降低一半以上。”

實現智能化控制技術全面升級

“2013年，我們開始進行智能化無人開采試驗。設備要下井的時候，大家感覺壓力都很大，不同的聲音有很多，部分職工也有抵觸情緒。我們就努力做好干部職工的思想工作，即使是在煤炭市場價格急轉直下的困難時期，也保證了參與智能化技術研究應用的一線職工工資不下降，讓大家認識到，走智能化無人開采、實現煤炭工業(yè)的轉型升級，是企業(yè)發(fā)展的必由之路。”該公司一號煤礦礦長毛明倉說到。

職工的思想問題解決了，然而一系列技術難題卻接踵而至。據徐建軍介紹，黃陵礦業(yè)以中厚煤層為主，但煤層厚度變化很大。為了解決綜采工作面煤壁、刮板輸送機和液壓支架不能保持“三直一平”的問題，該公司聯合北京天瑪公司，開展“綜采工作面移動巡檢找直技術”研究，研發(fā)了一套工作面移動巡檢裝置，集成慣性導航、高清攝像和熱成像等功能，實現在空間狹窄、粉塵較大的復雜環(huán)境下，實時監(jiān)測采煤機、液壓支架、刮板運輸機及圍巖環(huán)境，并將采集到的信息實時上傳至上位機進行分析、處理和發(fā)布，實現工作面自動找直。

“智能化無人開采技術成功應用兩年來，我們通過研發(fā)‘機架協同割三角煤’工藝，新增‘一鍵啟停隨動視頻安全確認界面’，開發(fā)超前支架遠程監(jiān)控系統(tǒng)，優(yōu)化遠程操作控制系統(tǒng)，實現了智能化控制技術的全面升級。”與智能化無人開采技術共同成長起來的一號煤礦綜采三隊原隊長曲志欣說到。如今的曲志欣，已成為全國勞動模范、陜西省第十三屆黨代表，現任一號煤礦副總工程師。

筆者從黃陵一號煤礦調度指揮中心了解到，智能化技術的升級，使地面遠程干預效率提高了50%以上，大大提高了三角煤自動化截割水平、設備啟停過程的安全可靠性，以及超前支架的選架、移架等一些列遠程自動化控制水平。

未來還有很長的路要走

“推動煤礦生產技術創(chuàng)新、升級轉型、安全發(fā)展，智能化開采是主攻方向，是中國能源革命的要求。”

從2008年開始著手開展信息化、自動化、智能化方面的技術研究，到2015年5月實現智能化無人開采，再到全國20余家煤礦開始進行智能化開采技術嘗試，黃陵礦業(yè)一直在用科學發(fā)展的眼光構建企業(yè)的創(chuàng)新格局。

“如今，一號煤礦的中厚煤層綜采工作面實現了智能化無人開采，科技發(fā)展日新月異，智能化方面的研究也會永不止步。我們將傳承這種精神，致力于攻克大采高智能化無人開采這一世界性的技術難題。”二號煤礦總經理劉建偉介紹道，“目前，我們在積極與國內的科研院所進行聯合，開展3.5米～6.3米智能化綜采技術研究，致力于打造國內大采高智能化綜采示范工作面。”

今年5月上旬，黃陵二號煤礦大采高智能化無人開采項目的416綜采工作面設備安裝已經啟動。416綜采工作面長度300.5米，走向長度2632米，平均采高5.6米。這里將安裝先進的綜采自動化控制系統(tǒng)和電液控制系統(tǒng)，可對采煤機、液壓支架、運輸機和設備列車系統(tǒng)進行控制監(jiān)測、數據上傳、故障診斷等集中控制操作。

“我們對于智能化開采技術的研究、應用還只是剛剛破題，未來還有很長的路要走。今后，我們要緊緊把握智能化技術發(fā)展的趨勢，進一步加大技術創(chuàng)新和服務推廣力度，為我國煤炭科技進步做出貢獻。”該公司總經理師永貴說。