■ 本报通讯员 倪小红

●2024年6月2日,第三代第一套“半煤岩巷道智能快速掘进装备”整装入井。
惟创新者进,惟创新者胜,惟创新者强。创新是产业升级的核心动力,更是传统煤炭企业转型升级的关键密钥。面对煤炭行业“由黑向绿、由粗向精”的转型考题,陕煤集团黄陵矿业一号煤矿始终将科技创新作为生产发展的核心引擎,以创新为翼突破技术瓶颈,以责任为锚守护安全发展底线,让千米井下的智能装备集群奏响高效生产的乐章。
嬗变 让传统煤企“换羽而飞”
半夜三点的一号煤矿生产调度指挥中心,灯光亮如白昼,却静得只听得见键盘敲击的轻响。在一块集成监测点位与控制设备的智能大屏上,三维地质模型将千米井下的煤层脉络勾勒得纤毫毕现,实时传输的井下“采、掘、运”全流程数据如跳动的星点,实时呈现着井下的脉动。
“经历了机械化采煤、记忆截割采煤,到现在‘5G+透明地质’智能化采煤,采量是越来越大,劳动强度却是越来越低。”焦飞,这位集“陕西好青年”“三秦工匠”等荣誉于一身的年轻人,在18年间见证了一号煤矿的嬗变。
2020年,一号煤矿率先在“透明地质”精准开采技术上取得了新突破,实现了由传统基于记忆截割的智能开采1.0系统,向三维空间感知和智能大数据分析规划截割的智能开采3.0系统的技术跨越。
为持续释放“数智活力”,该矿持续深化“5G+透明地质”“110工法+透明地质”等采煤新工艺的应用,实现规划截割3.0向规划截割3.0+多系统深度融合的智能采煤模式升级。研发沿空留巷垛式支架与机器人搬运系统,荣获中国煤炭工业协会科技进步奖一等奖,1010智能化综采工作面荣获全国煤矿智能化采煤创新大赛“特等奖”,两案例先后入选“2024年煤炭行业标杆案例”,让“一矿经验”走向全国。
与此同时,一号煤矿智能辅助系统建设加速跟进,智能装车系统使单车装运时间缩短至2分钟以内,效率提高54%。智能云平台上线运行,实现井下所有设备地面集中控制和一键切换,32套机器人巡检系统,辅助系统全部实现“无人值守、机器人巡检”,累计减少岗位用工102人,每年节约人工成本1300余万元。
破局 让掘进追上采煤的脚步
煤炭生产,掘进先行。一直以来,采煤技术工艺迭代升级远远领先于掘进,掘进巷道成巷速度滞后于回采速度,采掘失衡成为制约矿井产能释放的核心瓶颈。
为了破解高瓦斯矿井、复杂地质条件快速掘进难题,2021年,一号煤矿从矿井巷道围岩支护特性入手,利用掘锚一体机+锚杆转载机+可弯曲胶带运输机+迈步式自移机尾+多功能巷道修复机进行智能快速掘进作业。
理想很丰满,现实很骨感。从“掘进”到“快掘”,一字之差,不只是速度的提高,更意味着要从“理论、装备、工艺、标准”上全面突破。体型过大是制约快掘装备完成90°转弯最主要的瓶颈。
“对症下药,量体裁衣,体型过大,咱们就想办法让其轻装上阵。”一号煤矿副总经理张玉良斩钉截铁。说干就干,出方案、改设计,将传统快掘装备“掘锚一体机+锚杆台车+桥式转载机”成套方案优化为“掘锚一体机+履带式自移机尾”配置,对原本安装在自移机尾两侧的控制阀、传感器、电控箱等电气设备进行改造、移位,装备的长度与宽度大幅缩减。
“更安全、更可靠、更高效”。在构造突出、半煤岩居多,瓦斯、顶板、水害等灾害并存的复杂地质条件下,该矿引进的智能快掘系统的优越性就完全凸显了出来,单班作业人员从14人减少到10人,创造了半煤岩巷道复杂地质条件日单进水平29米的最高纪录。
尝到了快掘带来的甜头后,从2022年起,该矿先后量身打造了三套集自主规划截割、自动跟随行走、锚护电液控制、自动锚索支护和远程集控技术于一体的智能快速掘进设备,掘进综合单进水平由350米提高到650米,生产效率提升30%,年产生直接经济效益近7亿元。
固本 用“智慧锁”守护生命安全
安全生产是托举企业稳健前行的基石,在一号煤矿,“生命至上”的信念早已淬炼为可量化、可追溯的安全防线。
为确保安全生产更有保障,2020年下半年,该矿在安全管理上升级加码,在推进NOSA与“四治理一优化”安全管理模式融合升级的基础上迭代升级,研发“AI+NOSA安健环”深度融合安全管理系统,将煤矿NOSA风险管控的现实需求和AI技术可覆盖的供给范围真正匹配起来,开创了人工和AI系统双重管控风险的先河。
“AI+NOSA智能风险管控系统,就相当于在每一个重要的岗点都安设了一名‘电子安监员’,它24小时全天候站岗,为安全管理加上了一把‘智慧锁’,让职工穿上了‘安全衣’。”该矿安全副总工程师杨晓勇一直参与系统建设,对于系统优势,他显然比普通职工更了解。
为了持续答好安全生产的“合格答卷”,2022年8月份,该矿在AI+NOSA智能风险管控系统上,积极发挥智能矿井的优势,研发建成智能安全风险综合一体化防控平台,对系统风险防控,对环境、设备、管理等系统风险进行动态评估和超前预警;对岗位风险防控,开发岗位标准作业管理App,实现对风险状态的精准监测、智能预警,对隐患治理的全程追溯、闭环管控,以科技手段驱动隐患排查治理向“零盲区”目标迈进。
数据是最有力的证明。自2020年该系统投入使用以来,一号煤矿的“三违”人次五年间下降17.4%,隐患条数下降14.6%。2025年12月,一号煤矿成功通过评审,成为全国煤炭行业首家NOSCAR级煤矿,创下八年从标准化进阶行业顶级标准的全国纪录。
好风凭借力,扬帆正当时。一号煤矿将持续锚定煤炭科技前沿,以打造安全开采、绿色开采、智能开采矿井为己任,坚定不移走安全、智能、绿色、高效、和谐的能源发展道路,奋力谱写创新发展、领先发展、跨越发展新篇章!