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仲冬的黄陵矿业一号煤矿,宽敞明亮的智能化调度控制中心正在酝酿着新的收获。只见身着白衬衣黑西服的综采三队远程操控员严后青利用5G平板电脑点击“一键启动”按钮,627“5G+透明地质”智能化综采工作面开启了“智能化、无人化”采煤模式。采煤机接收到控制指令,依据工作面三维地质模型规划截割曲线进行自主割煤,那带着截齿的两大巨轮上下翻滚,坚硬的煤层像切面包一样被片片削落,大块的原煤从煤壁垮落,偌大的工作面看不见一个人身影……
627“5G+透明地质”智能化综采工作面以5G网络通信、多源异构地质探测数据为基础,结合采煤机自主规划截割、支架自动跟机拉架、三机协同控制、地面远程干预的无人化生产模式,开启了工作面无人化生产、无人监护、无人巡视采煤智能化跨越的新纪元。
高起点规划领跑“智能化、无人化”采煤
2014年4月2日,是载入一号煤矿建设发展史册的一天。“穿着西装、打着领带,坐在地面采煤”,几代煤矿人期待的井下“无人化”智能开采梦想在一号煤矿实现了。2015年8月,一号煤矿又建成了全国首个中厚煤层智能化无人综采工作面,开启了“较薄、中厚煤层、一井两面”智能化开采煤炭生产新格局。2020年9月15日,“基于动态地质模型大数据融合迭代规划控制策略的智能开采技术”,实现了由传统的记忆截割向三维空间感知、智能规划和自主截割的技术跨越。
推动煤矿生产技术创新、转型升级、安全发展,智能化开采是主攻方向,是煤炭技术变革的发展趋势。为了更好更快地实现“机械化换人、自动化减人”,勇立潮头的一号煤矿始终没有停止探索的步伐,开展“5G+透明地质”智能化综采工作面的研究。
高标准建设打造“智能化、无人化”采煤新模式
由于井下环境复杂多变,5G网络平台建设挑战重重。煤矿环境复杂、安全性要求极高,5G基站不仅要防爆、防潮、防尘,还必须能抵抗来自诸多井下电气设备的电磁干扰。为尽快满足5G网络平台的应用需求,一线研究人员加班加点,不断探索、创新、突破。
“井下环境复杂,627智能化工作面的施工难度也最为复杂。针对开采中发现的支架跟机参数、视频自适应精准跟机、智能视频煤量监测识别、工作面供液系统动态联动、规划模板精度闭环调整等问题进行逐项优化,工作面历经全设备自动化、地面远程井下干预、地面远程井下巡视和地面远程无人进入4大调试阶段,解决了制约627工作面无人采煤的6大类19项关键问题,最终实现无人化生产的智能化运行模式。”该矿副矿长张玉良说道。
一号煤矿安装了44台矿用本安型无线基站,35台矿用隔爆兼本安型直流稳压电源,8台基站接入器,实现了井上井下5G信号全覆盖,构建起了“5G+十万兆工业环网”无线网络大平台,剪掉了井下网络“蜘蛛网”的“辫子”,解决了移动装备的实时控制和管理难题。
“信号非常稳定,利用‘5G+透明地质’开采技术,对工作面出现的特殊条件跟机工艺、采煤机自主规划截割模板快速生成与交互等关键技术进行深入研究,实现了井下工作面精准割煤,并实时修正工作面底板,大幅降低劳动强度、减少人员配置、提高安全性。”该矿机电部部长宋焘指着采煤机介绍道。
高要求培养锻造智能化人才队伍
矿井走智能化发展道路,要有强有力的装备保障,更要有高素质的人才支撑。针对智能化设备,职工基础理论薄弱特点,通过组建“技术尖兵”攻关团队,利用班后会邀请厂家在学习室,设故障、摆难题,对现场可能发生故障的处理方法反复推演,确保人人遇见突发故障都能得心应手。
“从设备安装、调试到不断优化实现无人开采,我们全程参与,特别有成就感。”综采三队机电副队长刘科庆一脸自豪地表示。
好风凭借力,扬帆正当时。一号煤矿将以“智”为核,以“数”赋能,瞄准科技创新主攻方向,着力突破关键核心技术,不断提升创新力、竞争力,走出一条独具特色的高端化、多元化的智能化道路,全面开启高质量发展新征程。(倪小红 白宇琪)