建設(shè)智能煤礦

張霞

神華集團(tuán)《智能煤礦建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)與示范工程》項(xiàng)目（以下簡(jiǎn)稱“智能煤礦項(xiàng)目”）榮獲了2016年國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，這個(gè)實(shí)現(xiàn)了三個(gè)層次的智能化，在工作面智能控制精度、礦井和礦井群百萬噸死亡率及全員工效等方面處于國(guó)際領(lǐng)先水平的項(xiàng)目，大幅減少了煤礦作業(yè)人員，提高了煤礦安全生產(chǎn)水平。

采掘智能化

看上去很神奇的智能煤礦在智能采煤工作面中有哪些創(chuàng)新呢？

一是發(fā)明了無人操作的智能采煤方法。創(chuàng)建工作面開采智能割煤和直線度兩個(gè)模板，通過智能感知和人工遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)干預(yù)，建立“智能+遠(yuǎn)程干預(yù)”的采煤新方法，提出了“1人巡視、無人操作”的可視化遠(yuǎn)程干預(yù)型智能采煤新理念。

二是攻克了采煤機(jī)智能調(diào)高和工作面智能矯直控制技術(shù)。開發(fā)數(shù)據(jù)、視頻、三維虛擬自動(dòng)推送技術(shù)，為遠(yuǎn)程干預(yù)操作人員提供了“身臨其境”的感受。

新技術(shù)新方法在實(shí)踐操作中是如何運(yùn)行的呢？

智能煤礦項(xiàng)目采用慣導(dǎo)級(jí)的航空激光陀螺儀，研發(fā)工作面高精度慣性導(dǎo)航系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)采煤機(jī)滾筒自動(dòng)調(diào)高、液壓支架自動(dòng)精確推溜拉架，解決工作面直線度控制難題。同時(shí)，還研發(fā)出國(guó)內(nèi)首套煤炭綜采成套裝備智能系統(tǒng)。采用人機(jī)工程學(xué)原理，設(shè)計(jì)并研制了符合“人機(jī)”交互行為的一體式監(jiān)控中心，遠(yuǎn)程干預(yù)準(zhǔn)確、快速、實(shí)用。此外，開發(fā)以煤流系統(tǒng)負(fù)荷為決策依據(jù)的采煤機(jī)、液壓支架、刮板輸送機(jī)動(dòng)態(tài)分析、智能決策聯(lián)動(dòng)控制軟件。

礦井智能化

一個(gè)工作面實(shí)現(xiàn)智能化運(yùn)作只是第一步，如果將一座礦井像人的大腦一樣整個(gè)調(diào)動(dòng)起來還需要?jiǎng)?chuàng)建智能礦山生產(chǎn)綜合一體化管控平臺(tái)。

該平臺(tái)覆蓋煤礦采、掘、機(jī)、運(yùn)、通各專業(yè)，及洗選、裝車、安全監(jiān)控、人員定位、工業(yè)電視、無線通信、IP廣播等子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)煤炭生產(chǎn)“人、機(jī)、環(huán)”全面的監(jiān)測(cè)、監(jiān)控，解決了單個(gè)礦井150余個(gè)系統(tǒng)相互獨(dú)立運(yùn)行，不能實(shí)現(xiàn)集中管控和系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)的問題。

此外，智能礦井項(xiàng)目還開發(fā)了產(chǎn)量自適應(yīng)智能控制煤炭運(yùn)輸系統(tǒng)。根據(jù)工作面落煤、運(yùn)輸、支護(hù)裝置間的煤流傳遞關(guān)系，應(yīng)用激光測(cè)量煤流系統(tǒng)煤量檢測(cè)技術(shù)，融合圖像識(shí)別和分析技術(shù)，實(shí)現(xiàn)煤流負(fù)荷平衡智能控制。

井群智能化

當(dāng)對(duì)一座礦井的各種數(shù)據(jù)了如指掌的時(shí)候，神華集團(tuán)看到了礦井群地域跨度大、生產(chǎn)要素多、生產(chǎn)資源和生產(chǎn)任務(wù)難以匹配等問題，于是研發(fā)出億噸級(jí)礦井群協(xié)同控制技術(shù)。

億噸級(jí)礦井群協(xié)同控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)礦井群的全流程的協(xié)調(diào)控制、生產(chǎn)接續(xù)、設(shè)備配套計(jì)劃的協(xié)同智能排程和統(tǒng)籌管理等功能，減少設(shè)備占用量，提高利用率。

神華集團(tuán)依據(jù)市場(chǎng)需求、煤層賦存條件和生產(chǎn)裝備水平，研發(fā)出基于生產(chǎn)接續(xù)、設(shè)備配套、搬家倒面、設(shè)備大修等資源配置的智能算法和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，創(chuàng)建了基于時(shí)間和經(jīng)濟(jì)成本評(píng)估的智能排程系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)任務(wù)和生產(chǎn)資源優(yōu)化配置。

此外，還創(chuàng)建礦井群生產(chǎn)、調(diào)度、安全、機(jī)電、洗選、外運(yùn)、分析決策等系統(tǒng)監(jiān)控平臺(tái)，解決了礦井群生產(chǎn)資源全流程協(xié)同智能管控，實(shí)現(xiàn)礦井群各生產(chǎn)環(huán)節(jié)高效協(xié)同。