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智能無人開采:能源供應(yīng)的硬核力量

字體: 放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2020-04-23  來源:科技日報  瀏覽次數(shù):1198
            “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(yè)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(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。這時候,該礦投運不到1個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充到其他區(qū)隊,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”,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(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)重點企業(yè)雖然都在推進這項研究,但整體效果不及預(yù)期。

 

  棗泉煤礦2018年組建了一支30多人的科研團隊,啟動220704智能化工作面研發(fā)項目。這是國家2030重點科研攻關(guān)項目,又是國能集團重點建設(shè)的首批20個智能化工作面之一。

 

  “在復(fù)雜地質(zhì)條件下布置智能工作面,科研團隊走過了相當(dāng)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(yè)還是實施智能化無人開采而言,都是一場嚴(yán)峻考驗。

 

  比如大傾角環(huán)境下的液壓支架,除了要實現(xiàn)自動跟機移架支護,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智能思考、智能控制的“機器人”。

 

  如此復(fù)雜的功能需求,每一項都需要從采煤設(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(jīng)過海量試驗,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。

 

  到底有多智能?

 

  在調(diào)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(biāo),你會通過監(jiān)控屏幕看見膠帶機、轉(zhuǎn)載機、破碎機等依序運轉(zhuǎn),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(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。

 

  “設(shè)備實現(xiàn)了復(fù)雜地質(zhì)條件下傾斜工作面地面調(diào)度室桌面遠(yuǎn)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(wǎng)傳輸,礦井進入常態(tài)化高效智能開采階段,日割煤達(dá)到了13刀。”負(fù)責(zé)智能開采信息系統(tǒng)的機電副總工程師馬昆說。

 

  因此,當(dāng)疫情來襲時,曾經(jīng)困擾棗泉煤礦的地質(zhì)復(fù)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(qū)隊的滿負(fù)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(chuàng)建的“煤—水”實時感知智能調(diào)控開采技術(shù)體系等,又加速了“智慧礦山”建設(shè)步伐。

 

  用翟文的話說,在智能工作面的建設(shè)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。(王迎霞)

 
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