爭當智慧煤礦高質量發展領頭雁

朱定華 李瀟洋

坐在地面分控中心輕點按鍵，采煤工作面各系統“聞”令而動，烏金滾滾;調度室大屏幕上，井下人員定位信息精準顯示;井下膠帶機智能巡檢機器人實現360°實時監測……在陜北礦業張家峁公司，智能化應用越來越普及，工作環境越來越安全，勞動強度越來越減弱，日常管理越來越省心，幸福指數越變越提升……公司實現了“五越”發展。

隨著大數據、云計算、物聯網、5G技術的快速發展，新一輪科技革命與產業革命加速演進，為煤礦智能化建設鋪平了道路。張家峁礦業公司全面踐行習近平總書記“四個革命、一個合作”能源安全新戰略和來陜考察重要講話精神，根據國家《關于加快煤礦智能化發展的指導意見》、陜煤集團“智能礦井、智能礦區、一流企業”的戰略布局及陜北礦業“二優三商三打造”的建設目標，靶盯“構建具備人、機、 環、管多系統信息感知融合、動態辨識、有效預警、智能決策、協同控制的智能煤礦綜合系統，打造世界一流智能化示范礦井”目標，立足煤炭行業全面對標學習，多方調研考察，全面研討論證，大力開展全方位、多單位智能煤礦建設項目合作研發和技術攻關，優化完善智能煤礦建設總體方案，經過了一年多的探索和實踐，已初步建成智能通風、快速掘進、智慧中心、融合通訊、智能運輸系統智慧煤礦建設28個子系統，實現了生產全系統一鍵啟動、一鍵智能測風、多系統信息融合感知，極大地推動了“機械化換人、自動化減人、智能化無人”的落地，有效降低了工人勞動強度，改善提高了井下安全生產作業環境，智能化建設的強勢起步，為企業高質量發展注入新鮮活力。

“一鍵啟動”實現智能工廠化作業

“現在準備全生產系統一鍵啟動，請各分控中心進行系統啟動前設備自檢及安全確認。”“報告總控中心，供電供排水自檢完畢，系統完好正常，具備開機條件……”在公司調度指揮中心，“一鍵啟動”的智能化操控實力讓記著者為之震撼和興奮。

目前，公司依托“互聯網+煤炭”的管理模式，建成了張家峁智能煤礦生態鏈開采系統，該項目深度融合了多個數據標準、多個廠家建設下的眾多采、機、運、通、洗、銷方面的自動化子系統，涵蓋了井下供電供排水、全礦井通風系統、井下綜采工作面、主運輸系統一段、井下煤倉轉運環節、主運輸系統二段、地面原煤倉轉運環節、洗選加工、地面產品煤倉轉運環節、裝車發運等全生產系統各個環節，共涉及供電供排水系統各設備、通風系統各設備及常見的采煤機、刮板機、破碎機、轉載機、膠帶輸送機、給煤機、煤倉、淺槽分選機、板框壓濾機等831臺設備，實現了沿線生產環節的全過程自動化，同時，系統融合了安全環境監測信息，為生產調度指揮提供了創新的管控模式?！耙绘I啟?！保瑥氐捉鉀Q了原煤主運輸系統啟車運行費時的制約，使得黑色“長龍”隨時能夠在煤海中奔騰前涌。

經了解，該系統將常態化沿線生產環節的每班生產人員由69人減至26人，并且通過井下煤流的順煤流啟動，每年可節約電費160萬元，實現了智慧煤礦減人安全節能的目標。

智能開采“硬核”來襲

“終于一鍵可以出煤了！”從“指望經驗”到“依靠數據”，這種采煤方式的改變，給張家峁人帶來了不一樣的體驗。他們的心情是激動的，是自豪的！在談到這些新技術的運行效果時，公司黨委書記、董事長張建安說：“我們基于‘工業互聯網+大數據技術，深度融合了‘云+智慧礦山的物聯網移動管理平臺，管理者隨時隨地都能在PC端、網頁、手機、平板等移動設備對礦井生產、各系統設備的工況實時監測，并進行高效調度管理和決策指揮?！?/p>

在公司14301智能化綜采工作面，現在僅需5人就能完成以前14人的工作量，通過地面分控中心就可以操控采煤機和支架，智能化設備的應用已成為公司采掘作業的常態。但是，以前14301薄煤層智能化工作面傾向長度235米，不利于掘進的推進，工作面技術人員通過3項研發創新，9個技術方面的突破，滿足了巷道與工作面1.4米以上大落差的技術要求，實現了1.1-1.3米堅硬薄煤層的安全高效開采新技術模式突破。同時，通過采煤機記憶割煤、自動跟機拉架找直、工作面全要素監控、地面一鍵啟?？刂?、電纜自動張緊、地質系統構建等功能，使工作面自動化開機率達到了91.7%，工作面智能化的應用大幅度降低了工作面作業人員勞動強度，提高了安全保障并提升了產出效益。其中，位于工作面設備列車“太空艙”中的“綜采自動化系統”，經由薄煤層高效記憶截割和慣導技術;薄煤層人員識別系統、智能煤流負荷控制技術、有線和無線雙網通信技術;薄煤層精小化設備應用技術;遠程故障診斷、全生命周期管理、全新薄煤層專用井下智能控制系統;采煤機電纜自動張緊系統這六大關鍵技術的支持，再加上貫穿綜采工作面的千兆工業以太網及百兆無線通信網絡，實現了通過井下“太空艙”對綜采設備的一鍵啟停和遠程控制，達到了“無人跟機作業，有人安全巡檢”的智能化控制新水平。

5G網絡井下全覆蓋

2019年12月，公司攜手中國聯通在廠區率先開通了5G網絡，并完成了井下安裝測試，獲得了下載速率712兆，上傳速率130兆，延時小于21毫秒的良好數據。該系統的建成很好地推動了張家峁智能化礦山建設，具有重要的里程碑意義。

5G網絡具有的高速率、低延時、廣連接三大特性與煤礦智能化建設對網絡的需求高度契合。依托該特性，可以傳輸4K高清圖像，每臺基站可接入15-20路視頻，在工作面低照度環境下也可以傳輸逼真的畫面，高清晰度的圖像在后期可用于智能視頻分析，如人員行為分析、煤巖識別，皮帶損傷檢測等。目前，公司已實現井下掘進工作面局部通風機5G遠程控制，通過5G的大寬帶、低延時的特點，利用無線高清攝像機進行實時視頻監控，然后通過新型礦用5G工業網關，將原來的有線控制改為無線控制，實現5G遠程控制局扇的啟停。此外，在井下部署了甲烷、一氧化碳、二氧化碳、溫度等環境類傳感器，這些傳感器部署簡單、功耗低，有效解決了有線傳感器數據組網復雜、數據傳輸容易丟失等問題。

“黑科技”讓安檢更智慧

下午四時，機電隊副隊長賀建軍來到井口信息站，輕輕彎下腰，智能安檢系統自動對其進行虹膜識別、信息錄入、智能檢身，這一系列檢測前后不到五秒鐘，就可以實現智慧“無感”入井。

經安檢員惠航介紹，知道這是公司井口智能安檢系統，它們包括遠距離虹膜識別測溫一體機、遠程控制移動式安檢互動機器人、多功能智能閘機、多區金屬檢測門、數字廣播系統及集成、管理分析系統等，涵蓋裝規范識別、酒精檢測、人臉識別、虹膜識別、金屬探測、違禁品檢測、機器人互動、數據分析等多種“黑科技”功能，可自動記錄井下人數、出入井時間、工作時長、井下超時、事故報警等入井人員信息。

智能運輸讓礦井“經絡”更通暢

為了讓智能運輸礦井各路“經絡”更通暢，張家峁礦業公司以物聯網技術為基礎，以“萬兆環網核心骨干、千兆分支智能接入”為架構，建成了立體化智能調度系統。該系統可實現車輛精準定位、實時測速、紅綠燈控制、區間閉鎖、井口道閘控制、到站提醒、彎道預警等功能。同時，結合智能車載、手機APP等終端，可完成車輛的申請、派車、行車調度、行車記錄與監控、車輛任務管理、行駛里程與維護保養、市場化運行管理、分析等智能化管理功能，可全方位提升無軌膠輪車的運輸安全與效率。

通過智能化技術提升，公司車輛調度可實現用車申請、審核管理、車輛檢驗、派車管理、還車管理，對車輛從申請到歸還形成完整的閉環管理，提高了派車效率，實現了車輛調度管理的智能化。軌跡回放功能可根據時間區間、車輛編號對車輛入井軌跡進行查詢回放，并且可根據需要選擇軌跡回放時的速度，快速查詢所需信息，實現車輛運行備忘錄功能;設備實時狀態功能可以對井下傳輸分站、紅綠燈控制器、定位分站的工作狀態進行實時查詢;綜合調度功能可以對井下的LED顯示屏、紅綠燈、行車路線、區間閉鎖的規則進行遠程控制，如：給井下的LED顯示屏臨時下發顯示內容，遠程控制井下紅綠燈的顏色狀態，對特殊車輛的行車路線進行設定并下發一路綠燈的指令等。

智能巡檢機器人“減人提效”

“2-2煤皮帶巷溫度25℃、皮帶運行溫度正常，無超載……”近日，井下智能巡檢機器人清晰地播報聲在2-2煤大巷膠帶輸送機機頭硐室一亮相變開始了“認真工作”，第一時間就全面掌握了井下巷道環境及皮帶運行情況，并實現同步傳送巡查信息。

“智慧啟停不是夢，巡檢機器人來助力?！睋私?，智能巡檢機器人利用先進的無線移動通訊技術，多傳感器實時傳輸，自動充電、多級分析預警、高清晰拾音器及送話麥克，雙向對講，遠程控制、360°云臺實時視頻監控，一鍵快速定向巡檢，可以實時采集巡檢現場的圖像、聲音、紅外熱像及溫度數據、煙霧、多種氣體濃度參數等信息，不僅模擬實現巡檢工巡檢作業時的“望、聞、問、切”，而且將傳統的無法復現記錄和不能準確量化對比的人工感官現象，以數字化的圖像、聲音和準確的數據實時歸類存儲，便于故障問題的查詢復現。對于現在這樣好環境，機運隊皮帶巡檢工張震玉有深切體會，他高興地對記者說：“以前到2-2煤皮帶安全巡檢是我每天必作的‘功課。巷道又黑又濕，工作難度大，巡視一趟要走1個小時，汗水能把工作服打透，而且光線不好，有一定的安全風險?，F在有了機器人，真是既輕松又安全?！?/p>

智能“小礦燈”發揮“大作用”

“時景濤，請繼續前進50米，查看巷道有無積水，注意好安全?！比涨?，在公司調度指揮中心內，調度員李玉龍通過智能穿戴系統，發現掘進工作面的技術員時景濤，并利用無線通信系統進行調度指揮。

經了解，這種智能化礦燈具有定位芯片、視頻、無線通信、環境監測等功能，能夠實現井下人員精確定位，自動、準確掌握井下作業人員區域分布和實時活動軌跡，實現動態定位精度小于1米。通過移動通信技術，連接井下的智能穿戴與井上的遠程指揮人員，地面人員可直接查看井下視頻、環境參數、位置信息，真正做到井下的一切人員由電腦全自動記錄，把多種功能匯集于礦燈上，減少作業人員攜帶多種設備的工作強度，極大提高工人的工作效率。通過該系統，可以準確查詢到井下作業人員當前所處的區域和活動軌跡，在工作中遇到緊急事件時，可以按下緊急求救按鈕，調度指揮中心立即會收到求救人員的信息，在第一時間組織人員進行精準救護，最大限度降低安全生產過程中的風險。在采訪機電隊礦燈管理員孫艷麗時，她介紹說：“我們在系統平臺中接入智能礦燈管理系統，在系統中每個礦燈都與佩帶員工的資料信息相對應，如姓名，工號，職務，崗位等，結合人員定位系統，做出更為精確的考勤信息，并可在計算機上進行查詢，實現了礦燈“智能化、超市化、無人化”管理。職工再也不用擔心，鑰匙丟了打不開燈柜，可以直接刷虹膜開燈柜。”

“黨建云”打造黨建工作“妙錦囊”

寬敞明亮的黨員活動室內，既沒有資料柜，也沒有文件盒，取而代之的是四面墻壁上設計新穎、圖文并茂的簡約展板，內容豐富、擺放整齊的學習書籍，外表萌蠢、“內心”強大的黨建機器人“小萌”。這是記者走進公司黨員活動室看到的一幕。

近年來，張家峁礦業公司緊跟新技術趨勢，打造更智能、更完善、定制化的“黨建云”——智慧黨建大數據平臺。該平臺分手機應用端、PC管理端、APP端3個端口，可以支持隨時隨地開展黨建工作，徹底改變了以往考核工作僅通過聽取匯報、查閱資料進行評價工作的傳統手段，使考核工作更加科學準確。

提及智慧黨建工作，公司黨委工作部負責人介紹說：“別看咱們這個黨員活動室空間有限，但卻為我們黨員教育開辟了一條信息化、智能化、便捷化的新路子。”過去，公司半年一次的政工檢查需要政工部門全體人員深入基層單位近一周時間才能完成?，F在，通過大數據平臺只需要相關業務人員、一天的時間就可以完成。目前，張家峁礦業公司黨委已將28個黨支部、345名在職黨員全部納入平臺管理。通過智慧黨建大數據平臺建立了黨組織和黨員數據庫，運用線上+線下雙管齊下模式，使黨建工作精細化管理、流程化管控、全過程紀實，遠程“面對面”的管理溝通，著力實現了“信息多跑路、黨群少跑腿”，助力企業黨建工作與生產經營同頻共振、同向而行，從“有機結合”轉為“深度融合”。

此外，公司利用全球最先進的AR互動展示軟件系統，創新開發了“智慧黨建AR/VR項目”。目前“智慧黨建VR項目”加載了虛擬黨史體驗館、習近平總書記重要講話館、建黨100周年館、歷史情景體驗等多個模塊。除了VR技術外，還實施引進AR技術，通過實時將數字信息、三維虛擬模型精確地疊加顯示到實景，以高互動性的學習方式讓黨員們學習黨建內容。記者在體驗中發現，只需佩戴AR眼鏡注視3秒，即可將宣傳展板、圖書頁面的內容實時拓展，增加模型、3D動畫、音視頻等豐富內容，使傳統平面內容立體化，大大提高了黨建學習的趣味性。

時光荏苒，歲月更替。2020年，面對突如其來的新冠肺炎疫情，公司堅持疫情防控和生產保供兩手抓，全力保障電煤需求和能源供應;這一年，礦井安全生產周期超過4200天，實現了歷史性的跨越;這一年，15212快速掘進工作面創出日進尺120米、月進尺2702米的歷史紀錄，達到國內領先水平;這一年，智慧煤礦建設全面鋪開、如火如荼，智能化綜采工作面“太空艙”、巡檢機器人、5G+VR全景直播、全生產鏈“一鍵啟動”等眾多智能化項目驚艷亮相2020煤炭行業兩化深度融合推進現場會;在這一年，公司抓安全、強管理、增效益、謀創新，不斷跑出公司智慧煤礦高質量發展“加速度”……