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智能無人開採:能源供應的硬核力量
2020-04-10 09:19:41 來源: 科技日報
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  “知道它厲害,沒想到這麼厲害!”4月9日,談及智能化無人採礦,國家能源集團寧夏煤業棗泉煤礦黨委書記、礦長翟文,對著記者連説幾個“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採工作面挺身擔當——一次性核減近一半勞動力補充到其他區隊,一季度超額完成生産任務,它成了疫情期間保障能源供應的“硬核”力量。

  瞄準智能開採 啃下“硬骨頭”

  棗泉煤礦投入開採已經13年,隨著礦井開採延伸,高質量發展面臨著多重制約。

  “苦臟累險”,説的既是礦工的工作性質,也是礦工的採掘環境。在常年不見天日的採煤一線,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”的智能開採工作面,成為全礦上下的願景。

  放眼國內,煤炭領域智能化開採在數量、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採煤作業還是實施智能化無人開採而言,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、防鑽底、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,每一項都需要從採煤設備、傳感儀器、信息傳輸、工藝編程、控制係統等全流程反復測試聯調,最終實現“人與設備、設備與設備、設備與採場”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,研發出綜採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採,寧夏幾代煤礦人“坐在地面採煤”的夢想變成現實。

  到底有多智能?

  在調度指揮中心,隨著採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,採煤機開始割煤。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,所有採煤設備都由傳感器、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、採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採階段,日割煤達到了13刀。”負責智能開採信息係統的機電副總工程師馬昆説。

  因此,當疫情來襲時,曾經困擾棗泉煤礦的地質復雜、開採困難、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、煤體透明開採、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採技術體係等,又加速了“智慧礦山”建設步伐。

  用翟文的話説,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、智能的開採之路。(王迎霞)

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【糾錯】 責任編輯: 薛濤
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