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黃陵礦業(yè)一號煤礦中厚煤層實現(xiàn)智能化無人開采

 “智能化無人開采技術(shù)在黃陵礦業(yè)一號煤礦得到成功應(yīng)用，實現(xiàn)了‘工作面內(nèi)1人巡視、遠程2人操作’常態(tài)化生產(chǎn)，在煤層厚度1.4米~2.2米條件下，最高月產(chǎn)量達到17萬噸?！?月17日，黃陵礦業(yè)公司黨委副書記、總經(jīng)理師永貴對筆者說，“這項技術(shù)主要以設(shè)備自主感知和智能控制為主，減少了人工作業(yè)和多工種之間的交叉作業(yè)，每年節(jié)約人工成本800萬元以上?！?

 一項技術(shù)將改變煤炭工業(yè)格局

 黃陵礦業(yè)公司是陜煤集團所屬大型現(xiàn)代化核心企業(yè)，礦區(qū)井田面積549平方公里，可開采儲量9.6億噸，地質(zhì)儲量15億噸。礦區(qū)以中厚煤層為主，煤層厚度變化很大。

 “我們避開‘煤巖識別’等世界性難題，另辟蹊徑，以網(wǎng)絡(luò)通信為基礎(chǔ)，以采煤機記憶截割、液壓支架自動跟機、遠程集中控制、視頻監(jiān)控為手段，實現(xiàn)可視化遠程干預(yù)型自動化生產(chǎn)模式，最終達到智能化采煤作業(yè)的目的。”該公司副總經(jīng)理、總工程師唐恩賢介紹，“黃陵礦區(qū)地質(zhì)條件復(fù)雜，水、火、瓦斯、煤塵、頂板、油型氣、油氣井七害俱全。從1989年礦區(qū)成立到2008年的20年間，由于開采難度大，黃陵一號煤礦1.8米以下的煤層都沒有開采，只得長期呆滯。而應(yīng)用智能化無人開采技術(shù)后，這些難題都被徹底解決了?！?/span>

 2011年，黃陵礦業(yè)公司著手制訂智能化技術(shù)方案，并聯(lián)合13個設(shè)備生產(chǎn)廠家和科研院所制定了智能化無人開采設(shè)備的技術(shù)標準，隨后進行設(shè)備制造、人員培訓(xùn)。經(jīng)過無數(shù)次的試驗，2015年5月，在黃陵礦業(yè)公司一號煤礦1001工作面，首次實現(xiàn)了智能化無人開采，使黃陵礦業(yè)乃至全國煤炭企業(yè)多年追逐的夢想得以實現(xiàn)。

 “目前，1.4米～2.2米煤層智能化綜采成套裝備單班生產(chǎn)能力最大達8刀半，工作面月產(chǎn)量穩(wěn)定在17萬噸，回采工效達133噸/工；1.5米～2.8米煤層智能化綜采成套裝備單班生產(chǎn)能力穩(wěn)定在6刀半，月產(chǎn)量穩(wěn)定在23萬噸，回采工效達149噸/工。生產(chǎn)效率提升平均達到15％以上?！痹摴疽惶柮旱V副礦長符大利說到。

 2016年5月，全國煤礦智能化開采技術(shù)創(chuàng)新中心落戶黃陵礦區(qū)。該技術(shù)中心負責人徐建軍介紹：“技術(shù)中心成立以來，一直按照高起點、高標準、高質(zhì)量的要求，持續(xù)推進智能化技術(shù)和智能控制系統(tǒng)的不斷完善，推動了國產(chǎn)智能裝備制造業(yè)技術(shù)水平的不斷突破。目前，我公司智能化綜采成套裝備國產(chǎn)化率達到100%，能夠完全替代進口技術(shù)和設(shè)備，設(shè)備適應(yīng)性強、故障率低，成本比國外同類型設(shè)備降低一半以上?！?/span>

 實現(xiàn)智能化控制技術(shù)全面升級

 “2013年，我們開始進行智能化無人開采試驗。設(shè)備要下井的時候，大家感覺壓力都很大，不同的聲音有很多，部分職工也有抵觸情緒。我們就努力做好干部職工的思想工作，即使是在煤炭市場價格急轉(zhuǎn)直下的困難時期，也保證了參與智能化技術(shù)研究應(yīng)用的一線職工工資不下降，讓大家認識到，走智能化無人開采、實現(xiàn)煤炭工業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，是企業(yè)發(fā)展的必由之路。”該公司一號煤礦礦長毛明倉說到。

 職工的思想問題解決了，然而一系列技術(shù)難題卻接踵而至。據(jù)徐建軍介紹，黃陵礦業(yè)以中厚煤層為主，但煤層厚度變化很大。為了解決綜采工作面煤壁、刮板輸送機和液壓支架不能保持“三直一平”的問題，該公司聯(lián)合北京天瑪公司，開展“綜采工作面移動巡檢找直技術(shù)”研究，研發(fā)了一套工作面移動巡檢裝置，集成慣性導(dǎo)航、高清攝像和熱成像等功能，實現(xiàn)在空間狹窄、粉塵較大的復(fù)雜環(huán)境下，實時監(jiān)測采煤機、液壓支架、刮板運輸機及圍巖環(huán)境，并將采集到的信息實時上傳至上位機進行分析、處理和發(fā)布，實現(xiàn)工作面自動找直。

 “智能化無人開采技術(shù)成功應(yīng)用兩年來，我們通過研發(fā)‘機架協(xié)同割三角煤’工藝，新增‘一鍵啟停隨動視頻安全確認界面’，開發(fā)超前支架遠程監(jiān)控系統(tǒng)，優(yōu)化遠程操作控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了智能化控制技術(shù)的全面升級?！迸c智能化無人開采技術(shù)共同成長起來的一號煤礦綜采三隊原隊長曲志欣說到。如今的曲志欣，已成為全國勞動模范、陜西省第十三屆黨代表，現(xiàn)任一號煤礦副總工程師。

 筆者從黃陵一號煤礦調(diào)度指揮中心了解到，智能化技術(shù)的升級，使地面遠程干預(yù)效率提高了50%以上，大大提高了三角煤自動化截割水平、設(shè)備啟停過程的安全可靠性，以及超前支架的選架、移架等一些列遠程自動化控制水平。

 未來還有很長的路要走

 “推動煤礦生產(chǎn)技術(shù)創(chuàng)新、升級轉(zhuǎn)型、安全發(fā)展，智能化開采是主攻方向，是中國能源革命的要求?！?/span>

 從2008年開始著手開展信息化、自動化、智能化方面的技術(shù)研究，到2015年5月實現(xiàn)智能化無人開采，再到全國20余家煤礦開始進行智能化開采技術(shù)嘗試，黃陵礦業(yè)一直在用科學發(fā)展的眼光構(gòu)建企業(yè)的創(chuàng)新格局。

 “如今，一號煤礦的中厚煤層綜采工作面實現(xiàn)了智能化無人開采，科技發(fā)展日新月異，智能化方面的研究也會永不止步。我們將傳承這種精神，致力于攻克大采高智能化無人開采這一世界性的技術(shù)難題。”二號煤礦總經(jīng)理劉建偉介紹道，“目前，我們在積極與國內(nèi)的科研院所進行聯(lián)合，開展3.5米～6.3米智能化綜采技術(shù)研究，致力于打造國內(nèi)大采高智能化綜采示范工作面。”

 今年5月上旬，黃陵二號煤礦大采高智能化無人開采項目的416綜采工作面設(shè)備安裝已經(jīng)啟動。416綜采工作面長度300.5米，走向長度2632米，平均采高5.6米。這里將安裝先進的綜采自動化控制系統(tǒng)和電液控制系統(tǒng)，可對采煤機、液壓支架、運輸機和設(shè)備列車系統(tǒng)進行控制監(jiān)測、數(shù)據(jù)上傳、故障診斷等集中控制操作。

 “我們對于智能化開采技術(shù)的研究、應(yīng)用還只是剛剛破題，未來還有很長的路要走。今后，我們要緊緊把握智能化技術(shù)發(fā)展的趨勢，進一步加大技術(shù)創(chuàng)新和服務(wù)推廣力度，為我國煤炭科技進步做出貢獻?！痹摴究偨?jīng)理師永貴說。

（信息來源：中國礦業(yè)網(wǎng)，中林設(shè)計整理，轉(zhuǎn)載注明出處）