遙控采煤！山能棗礦七五煤礦第一個智能化工作面建成投入使用

在許多人的印象中，煤礦井下的工作，在漆黑的巷道中，到處煤塵彌漫，一個個帶著口罩，穿著膠靴的職工干著各類重體力勞動，儼然成了“苦、臟、累”一類工作的代表。

而一到山能棗礦七五煤礦217工作面現(xiàn)場，看到的卻是這樣的一番景象：一名穿著干凈工作服脖子上系著白色毛巾的職工坐在寬敞明亮的智能調(diào)度中心輕點鼠標(biāo)，屏幕上的采煤、刮板輸送機(jī)、膠帶運輸機(jī)依次開啟，另一旁的屏幕上清晰的顯示著現(xiàn)場瓦斯、一氧化碳、煤塵等有害氣體指標(biāo)。

“這只是綜采自動化系統(tǒng)的操控部分，該系統(tǒng)主要由液壓支架電液控制系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、采煤機(jī)電控系統(tǒng)、三機(jī)泵站集控系統(tǒng)、順槽集控系統(tǒng)五大部分組成。工作面集控中心就好像智能化工作面的‘最強(qiáng)大腦’。”生產(chǎn)科副科長謝秀成指著綜采工作面集控中心介紹說。

七五煤礦作為棗礦集團(tuán)的接管礦井，不僅井下九大系統(tǒng)急需升級，而且設(shè)備老化嚴(yán)重，與其它西部礦井相比差距很大，特別是隨著采場不斷地延伸，采深帶來的沖擊地壓威脅和安全管理壓力與日俱增，傳統(tǒng)的采煤工藝難以滿足礦井安全高效生產(chǎn)。

從2017年開始，七五煤礦乘借集團(tuán)公司“一提雙優(yōu)”戰(zhàn)略東風(fēng)，制定了礦井“三年三步走”設(shè)備升級方案，利用大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)，建設(shè)一體化礦山系統(tǒng)平臺，通過構(gòu)建智能化控制系統(tǒng)，實現(xiàn)工作面液壓支架、采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)、皮帶運輸機(jī)、乳化液泵站、供電系統(tǒng)的協(xié)調(diào)聯(lián)動控制，完成綜采工作面生產(chǎn)過程自動化控制功能，提高生產(chǎn)效率；并對主要生產(chǎn)設(shè)備工況進(jìn)行實時在線監(jiān)測、及時發(fā)現(xiàn)故障隱患，提高設(shè)備開機(jī)率；對工作面的相關(guān)信息分類整理，通過網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)上傳地面調(diào)度中心，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、遠(yuǎn)程管理和深度利用。

不僅在井下，如今在七五煤礦地面調(diào)度中心里也能遠(yuǎn)程操控，實現(xiàn)操作畫面與監(jiān)控數(shù)據(jù)實時同步，及時接收井下傳上來的數(shù)據(jù)。井上監(jiān)控人員根據(jù)實際需求也可將所要下發(fā)命令及時傳送到綜采工作面集中控制系統(tǒng)中，由綜采面集中控制系統(tǒng)判斷其所作動作，下發(fā)具體指令給電液控支架、采煤機(jī)、刮板運輸機(jī)、皮帶運輸機(jī)，實現(xiàn)一鍵操作，一鍵啟動。

“采煤機(jī)實現(xiàn)了記憶割煤、液壓支架實現(xiàn)了自動跟機(jī)移動、運輸設(shè)備實現(xiàn)了集中自動化控制，綜采設(shè)備實現(xiàn)了數(shù)據(jù)時時監(jiān)測。采煤工人從‘勞動者’變成了‘指揮官’。通過智能化升級實現(xiàn)了“以工作面自動控制為主，人工干預(yù)控制為輔”的自動化生產(chǎn)模式，達(dá)到工作面減人安全高效開采。”七五煤礦采煤副總工程師車本方說。

在217綜采工作面，看到整個工作面寥寥幾個人，采煤機(jī)伴隨著綜采機(jī)齒輪飛快地旋轉(zhuǎn)切割，電控液壓支架隨之向前移動，推溜拉架一氣呵成，與此同時，割落煤炭被刮板運輸機(jī)源源不斷的運出去。看著這一幕，該礦綜采工區(qū)支架工王廣銀感慨的說“以前操作一個班次的液壓支架，累的腰酸背疼，現(xiàn)在按下按鈕就操作了，真是沒想到。”

據(jù)悉217智能化工作面具有五大“特異功能”，一是“一鍵啟停”和“順序啟停”功能。可實現(xiàn)三機(jī)、皮帶、支架和采煤機(jī)一鍵啟停功能和三機(jī)、皮帶順序啟停功能。二是采煤機(jī)準(zhǔn)確定位功能。采煤機(jī)上安裝一臺紅外線發(fā)射器，每個支架上安裝一臺外線接收器。通過紅外設(shè)備來確定采煤機(jī)的位置。三是電液控基礎(chǔ)功能。鄰架單控、成組手動、成組自動、跟機(jī)自動化、自動補(bǔ)壓等功能。四是采煤機(jī)記憶截割功能。對采煤機(jī)進(jìn)行升級，在采煤機(jī)上增加相應(yīng)傳感器和解碼器等，通過人工牽引采煤機(jī)走一個循環(huán)，將行走軌跡記憶下來，下次啟動時可實現(xiàn)記憶割煤。五是視頻監(jiān)視及語音接入系統(tǒng)功能。工作面每6架安裝一個云臺攝像儀，轉(zhuǎn)載機(jī)頭和皮帶機(jī)頭安裝固定點攝像儀進(jìn)行實時監(jiān)視，井下視頻與井上視頻同步。將井下話機(jī)上傳至調(diào)度室，可實現(xiàn)井上井下喊話功能。

“支架、煤機(jī)、皮帶、刮板運輸機(jī)等設(shè)備從表面上看與其它設(shè)備沒什么區(qū)別，事實上通過對它們安裝了傳感器、耦合器等職能原件，相當(dāng)于給它們安裝了‘智慧芯’讓設(shè)備都具有了‘千里眼’‘順風(fēng)耳’。比如液壓支架安裝了位移傳感器，在采煤后，收到就能實現(xiàn)跟機(jī)移架；煤機(jī)安裝了位置編碼器就能實現(xiàn)記憶采煤.......”七五煤礦綜采工區(qū)技術(shù)員鄧海濱說。

與此同時，七五煤礦在以太網(wǎng)的基礎(chǔ)上建立統(tǒng)一通訊協(xié)議平臺，為智能化系統(tǒng)提供技術(shù)保障，實現(xiàn)設(shè)備數(shù)據(jù)、高清視頻能高速上傳，控制信息可時時下達(dá)。特別是在應(yīng)急演練的時候，智能化建設(shè)的優(yōu)勢十分明顯，能夠?qū)崿F(xiàn)命令時時傳達(dá)，一旦發(fā)生突發(fā)事故，能以最快的速度下達(dá)撤離指令，并組織撤離，切實保障了井下職工的生命安全。

“217綜采工作面實現(xiàn)智能化生產(chǎn)后，七五煤礦的工效提高50%，工作面作業(yè)人員每班減少到10人，軌道運輸兩巷實現(xiàn)‘少人則安，無人則安’。這不僅降低了職工的勞動強(qiáng)度，而且提高了安全系數(shù)。”七五煤礦考核辦主任李繼新介紹說。

如今，隨著新技術(shù)、新設(shè)備、新工藝的應(yīng)用正在改變七五煤礦的傳統(tǒng)管理模式和生產(chǎn)方式。七五煤礦礦長李昭水表示，智能化綜采工作面只是該礦的一個起點，該礦以信息化、無人化為方向，加快以機(jī)代人，機(jī)械化減人的步伐，切實地讓職工從苦臟累險的崗位中解放出來，打造智慧型、智能型礦山。