全自動分揀機(jī)器人的產(chǎn)品分析圖

智能化綜放開采、巡檢機(jī)器人、大數(shù)據(jù)決策平臺……山西大同煤礦集團(tuán)以國家重點研發(fā)計劃“深地資源勘查開采”重點專項——千萬噸級特厚煤層智能化綜放開采關(guān)鍵技術(shù)研究及示范項目為突破口，在塔山礦先行先試，積極探索特厚煤層智能化綜放開采技術(shù)，推進(jìn)“管理數(shù)字化、裝備自動化、系統(tǒng)智能化”現(xiàn)代化智能礦井建設(shè)。

智能化開采，提質(zhì)增效

按下一鍵啟停開關(guān)，采煤機(jī)、電液控支架、刮板運輸機(jī)等設(shè)備有序啟動，采煤工序進(jìn)入自動化跟機(jī)狀態(tài)，自主完成工作面煤機(jī)記憶截割、成組移架推溜、支架自動跟機(jī)等生產(chǎn)工序……智能化在塔山礦觸手可及。

“老話說‘選矸（石）苦，選矸（石）臟’，過去，要用手揀出矸石，遇到大塊的矸石還需要人工破碎，一個班下來，幾十號‘煤黑子’能把澡堂子變成墨水缸?，F(xiàn)如今，這個苦差事馬上要成為歷史了。我們從源頭上控制矸石產(chǎn)量，通過煤矸精準(zhǔn)識別技術(shù)，實時監(jiān)測頂煤厚度和放煤體量，控制放頂煤開采的含矸率，并配合智能化放煤軟件，達(dá)到智能化精準(zhǔn)放煤的目的?！彼降V綜采隊二隊隊長李瑞金介紹道。

針對人工揀矸過程中誤選、漏選、分選效率低的問題，塔山礦加快了基于視覺掃描的煤矸石智能分揀機(jī)器人的研發(fā)。

“利用大數(shù)據(jù)來識別物料，并配合自主控制的多組機(jī)械臂，就能實現(xiàn)煤矸石的自動分揀?！彼降V生產(chǎn)技術(shù)部部長王御軍說。

2019年，塔山礦創(chuàng)建8222智能化綜放開采工作面示范工程，實現(xiàn)了年產(chǎn)1500萬噸特厚煤層智能化開采。目前，生產(chǎn)期間工作區(qū)域由原來8人聯(lián)合操作減至2人巡視。

此外，同煤集團(tuán)攜手龍?zhí)锕韭?lián)合研發(fā)國產(chǎn)慣性導(dǎo)航人工智能采煤系統(tǒng)。該系統(tǒng)首次在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用軍用光纖陀螺儀，采用無線傳輸方式，實現(xiàn)了數(shù)百米井下采煤機(jī)厘米級定位，使采煤機(jī)自動精準(zhǔn)定位、工作面自動調(diào)直；利用地理信息系統(tǒng)建立工作面三維模型，模擬采煤機(jī)行走過程中頂、底板的起伏情況，實現(xiàn)采煤機(jī)自動調(diào)高控制。

大數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，分析預(yù)測

走進(jìn)塔山礦調(diào)度指揮中心，全礦生產(chǎn)安全各類實時數(shù)據(jù)一目了然，采煤、掘進(jìn)、機(jī)電、運輸、通風(fēng)、地測防治水、安全預(yù)控、應(yīng)急救援等11個模塊21個底層子系統(tǒng)多維關(guān)聯(lián)，安全生產(chǎn)管理等重要環(huán)節(jié)“監(jiān)、管、控一體化”全流程數(shù)字化運行。

礦上網(wǎng)約車就是21個底層子系統(tǒng)之一?；赨WB的高精度定位技術(shù)，將定位精度由原來的200米提升至30厘米乃至更高定位精度，實現(xiàn)井下無軌膠輪車日常運行網(wǎng)上及移動端申請、車輛運行無人化自動調(diào)配、車輛數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析、人員乘用及物料運輸車輛全面智能化管控。

“我們還配置了全自動輕型膠輪車運行性能在線檢測系統(tǒng)，在線檢測車輛動力、制動、側(cè)滑等問題，由目測和經(jīng)驗檢查變成了電腦檢測，大大提高了無軌膠輪車輔助運輸效能。”塔山礦車隊隊長李俊杰說。

在皮帶和產(chǎn)量監(jiān)測上，大數(shù)據(jù)平臺通過對皮帶機(jī)輸送量和驅(qū)動功率進(jìn)行建模分析，根據(jù)計算判斷未來時間段煤量疊加后是否造成上一級皮帶超載運行，并以圖表、曲線、文字等方式提出分級預(yù)警，調(diào)度室根據(jù)預(yù)警等級合理調(diào)配生產(chǎn)，確保主運輸系統(tǒng)安全高效運行。

“現(xiàn)在，我們還在嘗試引入皮帶綜合保護(hù)控制系統(tǒng)，進(jìn)行智能聯(lián)動控制系統(tǒng)升級，由預(yù)警提示、人工干預(yù)提升轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄芊治?、自主調(diào)控運輸?！彼降V監(jiān)控中心黨支部書記劉宏杰說。

智能防治，安全高效

在8222智能化綜放開采工作面，水文動態(tài)監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)通過對采掘工作面、放水點、供排水管路等數(shù)據(jù)采集，實現(xiàn)地下水包括奧灰水、采空區(qū)積水、含水層以及供排水的參數(shù)監(jiān)測。

“我們建立了集水文數(shù)據(jù)采集處理、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)共享、水害預(yù)警、輔助決策于一體的系統(tǒng)，實時掌握水文動態(tài)，預(yù)防水害事故發(fā)生。同時，對主排水系統(tǒng)、主扇系統(tǒng)、瓦斯抽采系統(tǒng)和制氮系統(tǒng)進(jìn)行升級改造，通過傳感器實時采集大型設(shè)備重要部位運行過程中溫度、油質(zhì)、壓力等信息參數(shù)，利用故障特征頻率和趨勢變化管理智能診斷功能及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備的潛在故障，對設(shè)備的早期故障進(jìn)行預(yù)警預(yù)告，做到早發(fā)現(xiàn)早處理?！彼降V監(jiān)控中心主任張慧說。

新增的安全雙重預(yù)防管理信息系統(tǒng)平臺內(nèi)置動態(tài)風(fēng)險評估模型，自動繪制安全風(fēng)險四色圖，實現(xiàn)貼合現(xiàn)場實際的可視化預(yù)警；利用配套的手持終端進(jìn)行風(fēng)險清單自動推送，巡檢人員照單排查，終端支持現(xiàn)場拍照取證，使井下現(xiàn)場隱患違章信息實時采集提交，實現(xiàn)了風(fēng)險、隱患一體化管理，解決了風(fēng)險分級管控和隱患排查治理“兩張皮”的問題。

“智能化的防治手段讓數(shù)據(jù)匯集并進(jìn)行可視化展示，在幫助我們及時了解礦井運行狀態(tài)、監(jiān)測各項關(guān)鍵指標(biāo)的同時，輔助決策管理，并對突發(fā)事故礦井進(jìn)行應(yīng)急聯(lián)動指揮等?！眲⒑杲苷f。

目前，同煤集團(tuán)已制定完成塔山礦智能化礦山3年建設(shè)規(guī)劃，力爭到2021年全面建成智慧礦山，成為行業(yè)5G應(yīng)用和智能化開采的開拓者和引領(lǐng)者。

（轉(zhuǎn)自：中國煤炭報）