如今，一鍵啟動采煤、智能機器人巡檢、掘進工作面遠程操控、井下萬兆寬帶實現(xiàn)人員精確定位等新技術(shù)，在山東能源集團已經(jīng)得到大量應(yīng)用，不僅讓煤礦開采這一傳統(tǒng)行業(yè)煥發(fā)出新活力，更讓煤礦安全有了質(zhì)的飛躍。

自7月13日山東省委、省政府宣布山東能源集團聯(lián)合重組以來，新山東能源集團以新舊動能轉(zhuǎn)換為引領(lǐng)，持續(xù)推進“智能化礦山”建設(shè)，目前已建成自動化智能化工作面89個，使煤礦安全生產(chǎn)邁入了“智慧時代”，不僅引領(lǐng)了煤炭行業(yè)生產(chǎn)方式變革，也引發(fā)了勞動組織模式變革。

01智能化提升了煤礦安全水平

在山東能源臨礦集團菏澤煤電公司郭屯煤礦，通過電腦屏幕，實時可以看清礦區(qū)的每個角落，近千米深井下的采掘、運輸、檢修等情況一目了然，整個礦區(qū)宛如透明。

菏澤煤電公司聯(lián)合北京龍軟科技公司、北京大學(xué)、中國礦業(yè)大學(xué)等7家單位組建高水平研究團隊，依托郭屯煤礦3301智能化工作面，著力推進透明化工作面智能化開采，通過應(yīng)用5G+高精度導(dǎo)航定位、“一張圖”透明化管控平臺、3D動態(tài)地質(zhì)模型自適應(yīng)割煤等新技術(shù)，實現(xiàn)開采過程全面感知與智能化分析控制，自動生成采煤截割線，指導(dǎo)煤機在復(fù)雜地質(zhì)條件下自適應(yīng)割煤。

“基于地理信息系統(tǒng)的二三維‘一張圖’管控平臺和基于‘一張圖’的信息共享大數(shù)據(jù)分析平臺等六項技術(shù)，將使我國煤炭工業(yè)智能化開采技術(shù)一舉邁入3.0時代。” 透明化工作面智能開采攻關(guān)小組組長、北京大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師毛善君介紹。

不僅在千米井下，在地面各系統(tǒng)，智能化也一樣大行其道。筆者在山東能源淄礦集團雙欣礦業(yè)公司洗煤廠選矸車間看到，一套機器人架在運輸皮帶上伸出長臂，從傳送皮帶上的原煤中，快速挑選出一塊塊矸石，放入矸石倉內(nèi)。

“這是我們新投入使用的智能選矸機器人，現(xiàn)在完全代替了人工選矸，以前我們?nèi)咳斯ね瓿桑粌H效率低，而且工作環(huán)境也差。”洗煤廠廠長王興利介紹，現(xiàn)在整個選矸車間只需1名員工定期巡視，就能完成過去12個人的選矸工作量。

據(jù)了解，智能化開采改變了以往傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式，通過“機械化換人、自動化減人、智能化少人”，不僅能夠有效降低工人勞動強度，提高生產(chǎn)效率，而且盡可能地減少暴露在危險區(qū)域的作業(yè)人員數(shù)量,降低安全風(fēng)險。
 

02智能化大幅減少井下作業(yè)人員

在山東能源新礦集團翟鎮(zhèn)煤礦地面智能集控中心，采煤工人董合波手中鼠標輕輕一點，屏幕上的采煤、刮板輸送機、膠帶運輸機便依次開啟，另一旁的屏幕上則清晰地顯示著現(xiàn)場的瓦斯、一氧化碳、煤塵等有害氣體指標。

“1個班就3個人，1人在地面采煤，2人在現(xiàn)場巡檢。”董合波說，以前一個采煤工作面一堆人都忙不過來，現(xiàn)在井下現(xiàn)場巡檢的同事在生產(chǎn)過程中成了旁觀者。

“現(xiàn)在采煤幾乎不需要工人現(xiàn)場來操作采煤機了。”在山東能源棗礦集團付村煤礦的3上1009工作面，技術(shù)員張強勇說。

去年5月底，付村煤礦的“智慧礦山”開工建設(shè)，1009工作面經(jīng)歷了生產(chǎn)流程再造。張強勇他們在集控室，像開車一樣拉動操縱桿，就能遠程操作各種設(shè)備完成截割、落煤、運輸?shù)裙ぷ?，徹底告別了現(xiàn)場操作、打點啟動等傳統(tǒng)流程。

支護是采煤作業(yè)中必不可少的工序，讓36噸重的支架隨進度向前移動，以前全靠人工。生產(chǎn)科長劉亞運告訴筆者，過去工人需要根據(jù)支架的動作順序，逐步按下各個按鈕；現(xiàn)在支架自己就能跟著采煤機前進，比人工操作更精確。

不只是采煤環(huán)節(jié)，付村煤礦1009工作面從截割到運輸?shù)母鱾€生產(chǎn)環(huán)節(jié)，如今都已經(jīng)高度自動化、智能化。在地面的調(diào)度中心按下“一鍵啟動”按鈕，井下泵站、皮帶、轉(zhuǎn)載機、運輸機、采煤機等裝備就可以按順序依次啟動。劉亞運說：“人員在井下的主要工作是巡查設(shè)備，不再需要守在采煤機旁邊直接參與采煤了。”

付村礦副總工程師卓俊勇介紹，智能化開采帶來最大的變化，是人力資源的再組合。棗礦集團智能化礦井建設(shè)，提出“5788”智能化礦井生產(chǎn)模式，即：薄煤層智能化開采每班5人，厚煤層智能化開采每班7人，厚煤層自動化開采每班8人，掘進頭掘進每班8人，單班入井不超過100人，副井不超200人。

“人均工效提高了9倍，產(chǎn)量同比普通采煤工作面更是提升了近30%。”山東能源新礦集團生產(chǎn)技術(shù)部部長莫技告訴筆者，智能化采煤工作面產(chǎn)量同比普通采煤工作面提升了近30%。

03智能化讓礦井邁向高產(chǎn)高效

“鮑店礦智能化采煤工作面，設(shè)備和選型都是國內(nèi)最優(yōu)秀的，在省內(nèi)首家使用LASC慣導(dǎo)系統(tǒng)，采煤機三角煤切割、記憶切割自動化后，端頭13架支架可實現(xiàn)自動跟機移架，自動放煤達到最大極限，原來需要3人，現(xiàn)在只需要1人。”山東能源兗州煤業(yè)鮑店礦生產(chǎn)副礦長徐長厚說，智能化采煤“高產(chǎn)高效”的特點在鮑店礦表現(xiàn)尤為突出。

徐長厚扳著手指說：“以前每個工作面每班14—16人，現(xiàn)在只有7人，以7302工作面為例，人工效率每月216.8噸，提高了19.71噸。去年，全隊人均月收入1.5萬元，今年上半年提高了2000元。”

據(jù)了解，鮑店礦7302工作面是國內(nèi)第一家實現(xiàn)智能化綜采放頂煤常態(tài)運行的工作面。該工作面智能化系統(tǒng)由集控中心、支架電液控、智能煤機、地面配液采區(qū)集中供液泵站系統(tǒng)、視頻監(jiān)控、千兆網(wǎng)絡(luò)和智能手持終端等組成，通過智能化控制系統(tǒng)及各子系統(tǒng)之間的系統(tǒng)融合，利用集控系統(tǒng)、LASC慣導(dǎo)系統(tǒng)、可靠電液控控制等系統(tǒng)，形成以“設(shè)備智能控制為主，遠程干預(yù)控制為輔”的智能化生產(chǎn)新模式。地面集控中心通過千兆網(wǎng)絡(luò)與井下集控中心通信，經(jīng)井下授權(quán)，可實現(xiàn)地面一鍵操作、遠程控制。

目前，鮑店礦井下8個5G基站、2臺控制器建設(shè)安裝工作全部竣工。