陜煤化黃陵礦業(yè)公司是一座大型現(xiàn)代化企業(yè)，始建于1989年9月，現(xiàn)已發(fā)展成為煤、化、電、建材等產(chǎn)業(yè)多元互補(bǔ)、循環(huán)發(fā)展的現(xiàn)代能源化工企業(yè)。目前，黃陵礦業(yè)公司員工近10000人，核定產(chǎn)能為1600萬(wàn)噸/年。

　　開(kāi)創(chuàng)智能化無(wú)人開(kāi)采

　　2013年以前，由于黃陵礦業(yè)公司一號(hào)煤礦的煤層厚度變化大，當(dāng)時(shí)的設(shè)備難以適應(yīng)，造成很大一部分薄煤層從建礦之初就未得到開(kāi)采。為了提高資源利用率、回采率，實(shí)現(xiàn)礦井的可持續(xù)平衡發(fā)展，就必須對(duì)較薄的煤層實(shí)施搭配開(kāi)采。但是，薄煤層的工作面空間低狹，會(huì)造成操作人員多、跟機(jī)作業(yè)難、勞動(dòng)強(qiáng)度大的問(wèn)題。而且生產(chǎn)環(huán)境惡劣，容易造成生產(chǎn)安全事故或引發(fā)職業(yè)病。如果沿襲傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式，勢(shì)必會(huì)因生產(chǎn)任務(wù)無(wú)法完成，誘使人員開(kāi)始搶進(jìn)度，從而造成安全隱患增多，導(dǎo)致事故的發(fā)生。面對(duì)這一挑戰(zhàn)，黃陵礦業(yè)

　　公司于2011年開(kāi)始著手在一號(hào)煤礦應(yīng)用智能化無(wú)人自動(dòng)開(kāi)采技術(shù)。

　　由于當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)并沒(méi)有成功實(shí)現(xiàn)智能化無(wú)人開(kāi)采的案例，黃陵礦業(yè)公司的很多員工對(duì)于自主研發(fā)智能化無(wú)人開(kāi)采技術(shù)都有些猶豫。但是黃陵礦業(yè)公司通過(guò)加大對(duì)一號(hào)煤礦的政策傾斜，向職工承諾不降低收入，消除職工顧慮、堅(jiān)定信心，為開(kāi)展智能化無(wú)人開(kāi)采技術(shù)研究與應(yīng)用掃清了思想障礙。

　　思想障礙掃清后，面臨的是技術(shù)難關(guān)。黃陵礦業(yè)公司組織中國(guó)煤炭科工集團(tuán)開(kāi)采所、北京天地瑪珂電液控制公司、西安煤機(jī)公司、平陽(yáng)機(jī)械廠、張家口煤機(jī)廠等設(shè)備廠家和國(guó)內(nèi)知名專(zhuān)家進(jìn)行多次論證，摒棄了單純依靠煤巖識(shí)別或記憶截割技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能化無(wú)人開(kāi)采的思維方式，提出了新方案：以采煤機(jī)記憶截割、液壓支架自動(dòng)跟機(jī)及可視化遠(yuǎn)程監(jiān)控為基礎(chǔ)，通過(guò)生產(chǎn)系統(tǒng)智能化控制軟件，實(shí)現(xiàn)在地面或順槽的綜合監(jiān)控中心對(duì)綜采設(shè)備的智能監(jiān)測(cè)與集中控制。2013下半年，智能化無(wú)人開(kāi)采技術(shù)在一號(hào)煤礦進(jìn)入正式實(shí)施階段。

　　多項(xiàng)功能助力智能化

　　智能化無(wú)人開(kāi)采技術(shù)通過(guò)在地面指揮控制中心建立智能化監(jiān)控平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)與井下監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)通訊和傳輸，通過(guò)“一鍵啟停”按鈕實(shí)現(xiàn)對(duì)綜采設(shè)備的全線(xiàn)開(kāi)機(jī)和停機(jī)。地面指揮控制中心設(shè)有VOIP(Voice over Internet Protocol，模擬信號(hào)數(shù)字化)語(yǔ)音通訊系統(tǒng)，讓井上和井下的工作人員能夠?qū)崟r(shí)進(jìn)行語(yǔ)音交流，以及工作面綜采設(shè)備啟停時(shí)會(huì)有語(yǔ)音預(yù)警播報(bào)。

　　智能化無(wú)人開(kāi)采技術(shù)正式實(shí)施后，通過(guò)監(jiān)控中心的操作平臺(tái)，能夠?qū)Σ擅簷C(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，讓采煤機(jī)完成調(diào)高、左牽、右牽、加速、減速等動(dòng)作。同時(shí)，一號(hào)煤礦在液壓支架上設(shè)置了推移行程傳感器、立柱壓力傳感器、管路供液壓力傳感、監(jiān)測(cè)采煤機(jī)運(yùn)行位置的紅外線(xiàn)接收器，使得液壓支架也可以通過(guò)工作面工業(yè)環(huán)網(wǎng)和支架跟機(jī)軟件，來(lái)實(shí)現(xiàn)工況檢測(cè)和遠(yuǎn)程自動(dòng)控制。通過(guò)遠(yuǎn)程自動(dòng)控制操作平臺(tái)，還能實(shí)現(xiàn)記憶割煤功能。

　　應(yīng)用智能化無(wú)人開(kāi)采技術(shù)的采煤機(jī)配備了自動(dòng)控制系統(tǒng)，通過(guò)采集、存儲(chǔ)基準(zhǔn)刀割煤的行進(jìn)方向、速度、左右搖臂高度等信息，實(shí)現(xiàn)在自動(dòng)運(yùn)行模式下，通過(guò)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，進(jìn)行自動(dòng)割煤。當(dāng)煤層條件發(fā)生較大變化時(shí)，自動(dòng)運(yùn)行模式不能運(yùn)行時(shí)，又可以通過(guò)人為遠(yuǎn)程干預(yù)，實(shí)時(shí)調(diào)整割煤狀態(tài)。
 

　　遠(yuǎn)程操控采煤機(jī)、液壓支架等技術(shù)的應(yīng)用，使得工作面的作業(yè)人員減至1人，兩順槽作業(yè)人員由8人減至4人，每個(gè)綜采工作面的每個(gè)生產(chǎn)班共減少了12人。智能化無(wú)人開(kāi)采技術(shù)讓煤礦工人的工作環(huán)境由過(guò)去的“臟、苦、險(xiǎn)、累”變成現(xiàn)在的穿西服打領(lǐng)帶坐在地面采煤，實(shí)現(xiàn)了職工快樂(lè)工作，也提高了煤礦工人的社會(huì)地位。
 

　　一號(hào)煤礦還將運(yùn)輸機(jī)、破碎機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)等控制系統(tǒng)進(jìn)行了集成，并開(kāi)發(fā)了自動(dòng)化控制軟件，使得整個(gè)運(yùn)輸系統(tǒng)能夠集中控制，達(dá)到了“順序啟停”的目的。同時(shí)，通過(guò)后臺(tái)建立的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，能夠?qū)崿F(xiàn)與綜采設(shè)備的實(shí)時(shí)通訊、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)處理、故障診斷等多項(xiàng)功能。

　　事故監(jiān)控智能化

　　黃陵礦業(yè)公司董事長(zhǎng)范京道在2015年5月18日召開(kāi)的全國(guó)煤礦自動(dòng)化開(kāi)采技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)會(huì)上介紹，智能化無(wú)人開(kāi)采技術(shù)能夠在一號(hào)煤礦得到成功應(yīng)用，主要得益于三個(gè)方面。

　　一是工業(yè)化和信息化(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“兩化”)的高度融合。“兩化”的融合發(fā)展作為智能化無(wú)人開(kāi)采技術(shù)的支撐，黃陵礦業(yè)公司2014年9月被確定為國(guó)家級(jí)“兩化”融合管理體系貫標(biāo)試點(diǎn)單位。黃陵礦業(yè)公司不僅建成了我國(guó)一流的數(shù)字化生產(chǎn)調(diào)度指揮中心，還把供電、供排水、主運(yùn)輸、通風(fēng)防塵等系統(tǒng)進(jìn)行了自動(dòng)化改造，使主要生產(chǎn)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程集中控制。數(shù)字化建設(shè)也為智能化無(wú)人開(kāi)采系統(tǒng)接入和整體融合提供了支撐。

　　二是精細(xì)化管理的推進(jìn)。精細(xì)化管理是智能化無(wú)人開(kāi)采技術(shù)成功應(yīng)用的基礎(chǔ)，只有技術(shù)與管理相結(jié)合才能變成現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力。黃陵礦業(yè)公司以實(shí)現(xiàn)崗位自主管理為目標(biāo)，按照先易后難、循序漸進(jìn)的原則，分六個(gè)階段系統(tǒng)推進(jìn)崗位精細(xì)化管理，形成了具有黃陵礦業(yè)特色崗位精細(xì)化管理體系和“5+5” 崗位管理文化品牌(以“精細(xì)、精準(zhǔn)、精確、精益、精美”為主要內(nèi)容的五精管理為引領(lǐng)，以打造本質(zhì)安全誠(chéng)信崗、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范崗、創(chuàng)新創(chuàng)效增值崗、學(xué)習(xí)成才成長(zhǎng)崗和快樂(lè)和美文明崗的“五星”為目標(biāo))。

　　三是員工素質(zhì)的提升。黃陵礦業(yè)公司倡導(dǎo)終身學(xué)習(xí)理念，建立學(xué)習(xí)型組織，培養(yǎng)學(xué)習(xí)型員工，完善培訓(xùn)制度與設(shè)施，建成了全國(guó)一流的井下實(shí)訓(xùn)基地、地面拓展訓(xùn)練基地、專(zhuān)業(yè)功力訓(xùn)練場(chǎng)。開(kāi)展“三功兩素”(知識(shí)功底、專(zhuān)業(yè)功力、技能功夫、 身心素質(zhì)、職業(yè)素養(yǎng))修煉和崗位“雙述”(手指口述、崗位描述)等活動(dòng)，強(qiáng)化員工知識(shí)功底、專(zhuān)業(yè)功力、技能功夫培訓(xùn)，全面提升員工的身心素質(zhì)和職業(yè)素養(yǎng)。黃陵礦業(yè)公司每年的職工創(chuàng)新成果達(dá)300多項(xiàng)，取得專(zhuān)利60余項(xiàng)。
應(yīng)用了智能化無(wú)人開(kāi)采技術(shù)，不代表就能放松對(duì)安全生產(chǎn)的警惕。煤炭行業(yè)屬于高危行業(yè)，時(shí)刻都要重視安全生產(chǎn)。

　　一號(hào)煤礦屬于水文地質(zhì)極復(fù)雜型礦井，為了避免發(fā)生透水等事故，一號(hào)煤礦堅(jiān)持“預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原則。在掘進(jìn)前，應(yīng)用三維地震勘探技術(shù)探明工作面地質(zhì)構(gòu)造和煤層賦存情況;掘進(jìn)中，嚴(yán)格遵循“先探查—后掘進(jìn)—再探查—再掘進(jìn)”的施工生產(chǎn)流程，超前治理災(zāi)害。在回采時(shí)，先用槽波地震勘探和直流電法物探技術(shù)，對(duì)工作面頂板的含水情況實(shí)施探測(cè)，并進(jìn)行鉆孔驗(yàn)證和探放水工作。

　　一號(hào)煤礦還屬于高瓦斯礦井。智能化無(wú)人綜采工作面的掘進(jìn)期間，采用掘前預(yù)抽、邊掘邊抽、區(qū)域預(yù)抽相結(jié)合的抽放瓦斯的方式，采前預(yù)抽時(shí)間超過(guò)13個(gè)月。回采期間，采用高位本煤層抽放、高位裂隙抽放等瓦斯抽放方式，使工作面瓦斯抽采放率達(dá)到82%，確保了安全順利回采。

　　防火也是一號(hào)煤礦災(zāi)害超前治理的重要內(nèi)容。在回采期間，會(huì)采用噴灑阻化劑、注氨等綜合防滅火措施。同時(shí)，一號(hào)煤礦安裝了束管檢測(cè)系統(tǒng)，利用紅外技術(shù)對(duì)井下氣體成份的分析，24h在線(xiàn)連續(xù)監(jiān)測(cè)一氧化碳、二氧化碳、甲烷等氣體含量，若發(fā)生采空區(qū)自燃的現(xiàn)象，能第一時(shí)間控制。