智能無人開采：能源供應的硬核力量
“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。
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