建設智能煤礦

張霞

神華集團《智能煤礦建設關鍵技術與示范工程》項目（以下簡稱“智能煤礦項目”）榮獲了2016年國家科技進步二等獎，這個實現了三個層次的智能化，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際領先水平的項目，大幅減少了煤礦作業人員，提高了煤礦安全生產水平。

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新呢？

一是發明了無人操作的智能采煤方法。創建工作面開采智能割煤和直線度兩個模板，通過智能感知和人工遠程實時干預，建立“智能+遠程干預”的采煤新方法，提出了“1人巡視、無人操作”的可視化遠程干預型智能采煤新理念。

二是攻克了采煤機智能調高和工作面智能矯直控制技術。開發數據、視頻、三維虛擬自動推送技術，為遠程干預操作人員提供了“身臨其境”的感受。

新技術新方法在實踐操作中是如何運行的呢？

智能煤礦項目采用慣導級的航空激光陀螺儀，研發工作面高精度慣性導航系統，實現采煤機滾筒自動調高、液壓支架自動精確推溜拉架，解決工作面直線度控制難題。同時，還研發出國內首套煤炭綜采成套裝備智能系統。采用人機工程學原理，設計并研制了符合“人機”交互行為的一體式監控中心，遠程干預準確、快速、實用。此外，開發以煤流系統負荷為決策依據的采煤機、液壓支架、刮板輸送機動態分析、智能決策聯動控制軟件。

礦井智能化

一個工作面實現智能化運作只是第一步，如果將一座礦井像人的大腦一樣整個調動起來還需要創建智能礦山生產綜合一體化管控平臺。

該平臺覆蓋煤礦采、掘、機、運、通各專業，及洗選、裝車、安全監控、人員定位、工業電視、無線通信、IP廣播等子系統，實現對煤炭生產“人、機、環”全面的監測、監控，解決了單個礦井150余個系統相互獨立運行，不能實現集中管控和系統聯動的問題。

此外，智能礦井項目還開發了產量自適應智能控制煤炭運輸系統。根據工作面落煤、運輸、支護裝置間的煤流傳遞關系，應用激光測量煤流系統煤量檢測技術，融合圖像識別和分析技術，實現煤流負荷平衡智能控制。

井群智能化

當對一座礦井的各種數據了如指掌的時候，神華集團看到了礦井群地域跨度大、生產要素多、生產資源和生產任務難以匹配等問題，于是研發出億噸級礦井群協同控制技術。

億噸級礦井群協同控制技術，實現了整個礦井群的全流程的協調控制、生產接續、設備配套計劃的協同智能排程和統籌管理等功能，減少設備占用量，提高利用率。

神華集團依據市場需求、煤層賦存條件和生產裝備水平，研發出基于生產接續、設備配套、搬家倒面、設備大修等資源配置的智能算法和技術標準，創建了基于時間和經濟成本評估的智能排程系統，實現了生產任務和生產資源優化配置。

此外，還創建礦井群生產、調度、安全、機電、洗選、外運、分析決策等系統監控平臺，解決了礦井群生產資源全流程協同智能管控，實現礦井群各生產環節高效協同。