智能化無人采礦的嚴(yán)峻考驗(yàn)

“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(tuán)寧夏煤業(yè)棗泉煤礦黨委書記、礦長翟文，對著記者連說幾個(gè)“沒想到”。

大年初三，棗泉煤礦收假復(fù)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(shí)候，該礦投運(yùn)不到1個(gè)月的智能化無人開采工作面挺身擔(dān)當(dāng)——一次性核減近一半勞動力補(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)智能開采啃下“硬骨頭”

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

“苦臟累險(xiǎn)”，說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、人員老化的問題依舊突出。

建設(shè)“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(nèi)，煤炭領(lǐng)域智能化開采在數(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220704智能化工作面研發(fā)項(xiàng)目。這是國家2030重點(diǎn)科研攻關(guān)項(xiàng)目，又是國能集團(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)走過了相當(dāng)艱辛的探索過程?！钡晕母锌馈?/p>

傾角大、礦壓大、斷層多，無論對人工操作下的采煤作業(yè)還是實(shí)施智能化無人開采而言，都是一場嚴(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)自動跟機(jī)移架支護(hù)，還要具備智能識別姿態(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”之間的智能對話。

突破多個(gè)瓶頸打贏“翻身仗”

項(xiàng)目實(shí)施以來，科研人員圍繞難點(diǎn)集中“火力”破題，經(jīng)過海量試驗(yàn)，研發(fā)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(shí)現(xiàn)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(xiàn)實(shí)。

到底有多智能？

在調(diào)度指揮中心，隨著采煤司機(jī)按下桌面操控臺上的啟動按鈕，輕點(diǎn)鼠標(biāo)，你會通過監(jiān)控屏幕看見膠帶機(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、檢測儀和數(shù)據(jù)線、無線基站等信息控制單元連接?？恐@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。