[科学技术]智能无人开采，打好能源供应“保卫战”

王映霞

“我知道它这么厉害，没想到它这么厉害！”4月9日，在谈到智能无人开采时，国家能源集团宁夏煤业集团枣泉煤矿党委书记、矿长翟文对记者说了几个“意外”。

元旦第三天，枣泉煤矿请假复工，没想到新冠肺炎疫情隔离了一部分异地回乡过年的员工，就业缺口近百人。当时投入运营不到一个月的智能无人采煤工作面，站起来充当“硬核”力量，保证疫情期间的能源供应，一次性减少近一半劳动力，补充给其他区域队，超额完成第一季度的生产任务。

以智能开采为目标，放下“硬骨头”

枣泉煤矿已投产13年。随着矿业的延伸，优质发展面临多重制约。

“又苦又脏，又累又危险”不仅指矿工的工作性质，还包括矿工的采矿环境。在永远黑暗的煤矿开采一线，尽管实施了收入倾斜等激励政策，但劳动力短缺和人员老龄化问题依然突出。

建设一个人少甚至没有人的智能采煤工作面，已经成为全矿的愿景。

纵观中国，煤炭领域的智能开采无论从数量、智能还是正常应用水平来看，都处于初级阶段。虽然各省市区重点企业都在推进这项研究，但总体效果不如预期。

2018年，枣泉煤矿组建了30多人的科研团队，启动了220704智能工作面研发项目。这是2030年国家重点科研项目，也是国能集团重点关注的首批20个智能工作面之一。

“智能工作面布置在复杂的地质条件下，研究团队经历了一个相当艰难的勘探过程。”翟文感慨地说道。

大倾角、大矿压、多断层是对人工采煤和智能无人开采的严峻考验。

比如大倾角环境下的液压支架，不仅要实现随机自动移动的支撑，还要具有智能识别姿态、防坠落、防滑、防钻、防咬等特殊控制功能。，相当于每个支架都是一个具有智能思维和智能控制的“机器人”。

有了这样复杂的功能需求，每一项都需要从采煤设备、传感仪器、信息传输、工艺编程、控制系统等全过程进行反复测试和调整。，最终实现“人与设备、设备与设备、设备与采场”的智能对话。

突破多重瓶颈赢得“翻身”

项目实施以来，研究人员围绕难点，围绕“火力”展开研究，通过大量实验，开发出一套完整的综采设备智能集成管控平台。

枣泉煤矿1月6日首次实现了智能无人开采，宁夏几代煤矿工人“席地而坐，寸步不让”的梦想成为现实。

有多聪明？

在调度指挥中心，当采煤司机按下桌面控制台上的启动按钮，点击鼠标，你会看到胶带机、装载机、破碎机等。通过监控屏幕按顺序运行，采煤机开始割煤。随即，220704智能工作面连续向地面输送煤炭。

在这个294米长的工作面，所有的采煤设备都通过传感器、扫描仪、摄像机、探测器、数据线、无线基站等信息控制单元连接起来。有了这些设备，指挥中心就可以清楚地观察和诊断地下供水和供电以及设备的工作状况。

“该设备实现了复杂地质条件下倾斜工作面地面调度室的桌面远程控制，采煤机无人自主截割，全智能一键启停，4g‘有线+无线’万兆专网传输。矿井进入正常高效智能开采阶段。日割煤达13刀。”负责智能采矿信息系统的副总工程师马坤说。

所以疫情来袭时，一度困扰枣泉煤矿的地质复杂、开采困难、用工荒等问题得到了解决，有力支撑了全矿和其他区域队的满负荷运行。

该团队克服了指令无线传输、煤炭透明开采、铲运机上下运动控制等6大国际难题，打造了“煤水”实时感知、智能调控的开采技术体系，加快了“智慧矿山”建设步伐。

用翟文的话来说，在智能工作面建设中，他们已经从“水土不服”走向“安下心来扎根”，走上了一条绿色、安全、高效、清洁、智能的采矿之路。