2024年07月11日 星期四 国内统一刊号:CN51—0098     中国•企业家日报

“智”启未来 ——山东能源杨村煤矿打造无人化工作面探索历程

来源:企业家日报 作者:

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■  徐姗姗

轻点鼠标,皮带、泵站、转载机、刮板运输机等设备依次启动,采煤机按程序开始割煤,液压支架自动降架、拉架、推溜,滚滚乌金源源不断地输送到地面……这是山东能源兖矿能源杨村煤矿4703智能化工作面的生产场景。

 

盘古开天地 AI启未来

走进该矿调度集控中心,主屏上显示着盘古矿山大模型AI服务平台,井上下160台摄像仪,将采掘、运输、安全监管等七大专业31类应用场景涵盖在内,指尖轻轻滑动,就能穿梭于矿井的各个角落。该系统实现了限员管理、人员误入、跨越皮带、大块煤矸卡堵、皮带跑偏、接头损坏等实时监测、自动预警,AI自动分析代替人工监管,由“人管人”向“数治化”转型,由事后监管向事前预防转变,开启“AI管理”新模式。

以前,采煤工人必须跪在高度只有1米左右的空间里,用大锨攉煤,工人劳动强度大,并且事故频发。多年来,该矿围绕“减人、保安、提效”目标,积极探索薄煤层智能化开采之路。历经“五代三飞跃”,先后建成8个薄煤层智能化工作面,创出机械化年产60万吨、智能化年产75万吨和百万吨以上水平,实现工作面内由多人、少人到无人的重大历史性变革。新一代杨村人用盘古开天地的精神,将无人工作面变成了现实。

 

敢为天下先 十年蜕变路

2008年,该矿作为兖矿能源试点,技术攻关小组通过“独闯关东”“7赴宁夏”“9赴东北”的艰辛奔波,调研、招标、选型、设计、模拟、试验。经多方努力,20081116日,第一台薄煤层采煤机经过长途跋涉,落户杨村煤矿,开始了薄煤层机械化开采的探索之路,以MG110/250BW型液压牵引采煤机为代表的第一代设备配套,初步适应机械化生产需要,破解了一米以下含硬夹矸薄煤层机械化开采难题。2010年,该薄煤层综采队达到年产60万吨水平,改变了多年来薄煤层“打眼放炮、人工攉煤”的历史,实现了从炮采到机械化的第一次飞跃。2010119日,在中国科技馆召开的鉴定会上,中国煤炭工业协会专家组做出结论:兖矿集团杨村煤矿“一米以下含硬夹矸薄煤层安全高效综采成套装备与技术”项目达到国际领先水平。

十多年来,该矿不断优化薄煤层开采工艺,积极探索机械化向智能化升级之路。围绕破解截割硬岩、稳定可靠、智能化转型难题,极速推进设备升级、工艺优化、科研投入、人才培养等工作,经过三代变革,实现工作面自动跟机移架、成组推溜、自动跟机喷雾、配套设备数据上传等基础功能,完成了第二次从机械化到智能化的飞跃。

 

颠覆性突破 智能化来临

近年来,该矿把建设薄煤层智能化示范矿井作为有力抓手,坚持向绿而行、向新发力、向智转型。“量身定制”第五代设备配套体系:GIS公共服务平台秒变三维矿井,方便管控各专业最新图纸,三维动态地质模型与生产动态管控联动,让决策更科学。智能化机电管控平台融合主运输、主排水、主供电、主通风等系统,实现地面控制、远程监控。地面运煤皮带实现智能选矸。数字孪生系统是矿井的“全息投影”,360°视角切换,操作人员身临其境。MEMS惯导系统,实时监测支架高度、倾角、空间位置等,实现长时间、高精度定位定姿。班组协同通讯系统,保障井上下高效沟通。多参量耦合模型规划截割技术,成为“精准刀工”,有效控制采高,提升效率,降低含矸量。

随着软硬件的不断升级,该矿成功探索出“工作面内无人作业”智能开采新模式,采煤机平均速度由每分钟3米提升至5米以上,移架速度降至5秒,远程截割率100%,自动跟机移架率99%,创出智能化年产百万吨以上水平,高科技、高效能、高质量的特点逐步显现。

 

硕果满枝头 扬帆再出发

20235月,山东省煤矿智能化建设现场会在杨村煤矿召开,经验做法在全省推广;20241月,该项目荣获2023全国采煤工作面智能创新大赛薄煤层智能综采赛道特等级。同年6月,全国煤矿薄煤层智能开采经验交流现场会召开期间,与会领导、嘉宾前往杨村煤矿,实地参观智能综采工作面等工作运行情况。

“杨村煤矿将继续推动科技创新和产业升级,深化智能化开采的探索与实践,因地制宜发展新质生产力,为煤炭行业的智能化转型升级作出更大的贡献。”该矿党委书记、矿长孙念昌表示。