科技日報記者王海濱通訊員邱美喬磊

　　“各部位巡視人員請注意，智能化采煤遠(yuǎn)控模式現(xiàn)在開啟。”4 月 22 日上午 8 時，在同煤集團塔山礦調(diào)度指揮中心，技術(shù)工人桂儒佳開始了他一天的“采煤”工作。

　　沒過幾秒鐘，通信設(shè)備傳來嘀嘀聲：“外圍設(shè)備確認(rèn)完畢，可以進行遠(yuǎn)程操控”“采煤設(shè)備確認(rèn)完畢，可以進行遠(yuǎn)程操控”……各部位井下 4G 可視通訊電話向指揮中心陸續(xù)確認(rèn)，只見桂儒佳輕點鼠標(biāo)，井下的采煤機、運輸機、轉(zhuǎn)載機等井下綜采設(shè)備相繼聯(lián)動運轉(zhuǎn)。沒有機械的轟鳴、沒有飛揚的煤塵，在整潔敞亮的調(diào)度指揮中心，只見在監(jiān)控屏幕上各類數(shù)據(jù)的跳動間，塔山礦 8222 綜放工作面就源源不斷地將煤炭輸送到了地面。

　　“同煤集團塔山礦 1500 萬噸智能化綜采工作面是國家‘十三五’資源領(lǐng)域重點研發(fā)計劃重點專項‘千萬噸級特厚煤層智能化綜放開采關(guān)鍵技術(shù)研究及示范’項目工程。自今年 2 月 27 日正式投入運行以來，其安全、高效、便捷的優(yōu)勢明顯。”同煤集團塔山礦黨委書記、董事長馬占元說，“開展千萬噸級特厚煤層智能化綜放開采關(guān)鍵技術(shù)研究，打造塔山礦年產(chǎn) 1500 萬噸特厚煤層智能化綜放工作面示范工程，對解決世界特厚煤層的開采技術(shù)將起到引領(lǐng)示范作用。”

　　瞄準(zhǔn)“特厚煤層”難題

　　在我國煤炭資源探明儲量中，厚煤層約占總儲量的 44％，厚煤層的產(chǎn)量也占總產(chǎn)量的 40％ 以上，但 14 米以上特厚煤層安全高效開采技術(shù)是世界性難題。而塔山礦平均煤層厚度在 18 米左右，最厚的有 20 米，對煤炭開采來說，無異于打撈“深海沉船”。

　　作為新中國成立以來煤炭行業(yè)獲得單項支持力度最大的項目之一，“千萬噸級特厚煤層智能化綜放開采關(guān)鍵技術(shù)研究及示范”，被列入“十一五”國家科技支撐重大項目。該項目以“特厚煤層運移、冒放理論與自動化放煤機理研究”等五大課題研究為依托，攻克開采技術(shù)、成套裝備、支護材料、安全保障四大難關(guān)，開創(chuàng)特厚煤層智能化開采的世界紀(jì)錄，獲得 2014 年度國家科學(xué)技術(shù)進步獎一等獎。馬占元說，塔山礦 8222 綜放工作面的智能化綜放開采成套裝備，是我國 29 家高等院校、科研院所、國內(nèi)外先進的礦山裝備研發(fā)和制造廠商共同完成整體設(shè)計選型配套及生產(chǎn)制造的世界先進裝備。

　　智能“大腦”能掐會算

　　“數(shù)字化、信息化、自動化和智能化，是這個工作面的安全生產(chǎn)核心。”塔山礦生產(chǎn)副總經(jīng)理王磊說，“該項目實現(xiàn)了設(shè)備數(shù)據(jù)高速上傳和控制信息實時下達，控制延時不超過 500 毫秒，將人的視聽感官延伸到工作面，身臨其境監(jiān)控安全生產(chǎn)。”

　　該工作面集中控制系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)、通訊網(wǎng)絡(luò)平臺與多項關(guān)鍵技術(shù)，形成了綜采工作面的整個大型控制系統(tǒng)。系統(tǒng)通過建立工作面實時工業(yè)以太網(wǎng)與無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋，將各個相關(guān)設(shè)備聯(lián)系在一起，實現(xiàn)各個設(shè)備間的數(shù)據(jù)交換。

　　“監(jiān)控指揮中心是‘大腦’，它具有智能采集分析信息、智能指揮機械采煤、智能修正操作等功能。不僅設(shè)定采煤機的牽引速度等參數(shù)進行自動割煤，還可以按照示范刀所記錄的工作參數(shù)、滾筒高度軌跡進行智能化預(yù)算，形成記憶截割模板，在自動截割過程中不斷修正誤差。”桂儒佳說。

　　智能“感知”采煤流程

　　讓“大腦”能力發(fā)揮到極致，需要靈敏的“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”。在 2 公里長、200 米寬的采煤工作面上，60 多個攝像頭、1500 多個傳感器，通過網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)集成管理，實現(xiàn)了高效快捷指揮，所有設(shè)備都實現(xiàn)了自動精準(zhǔn)安全控制。

　　來到塔山礦井下 400 多米深的 8222 工作面，只見巷道和工作面布滿了 LED 燈。塔山礦智能化綜采隊隊長李瑞金指著支架頂梁上安裝的攝像儀說：“這是我們在井下的‘眼睛’，是我們視頻通訊系統(tǒng)的重要組成部分，整個工作面有 48 組，它能夠清晰捕捉設(shè)備每一個細(xì)微的動作，觀察采煤機的運行位置，及時地通過網(wǎng)絡(luò)傳輸給‘大腦’，即監(jiān)控指揮中心。”

　　監(jiān)控指揮中心主任張慧說，每個支架控制器和每個攝像儀都是信息網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點，它們自動采集、統(tǒng)計、分析和反饋設(shè)備當(dāng)時運行數(shù)據(jù)，通過光纖傳輸至監(jiān)控中心，然后進行數(shù)據(jù)分析，得出結(jié)果。

　　“這些就是系統(tǒng)的‘神經(jīng)’，通過壓力、傾角等多種傳感器，實現(xiàn)液壓支架防傾倒、防片幫、防冒落、狀態(tài)控制等，自動完成工作面跟機作業(yè)，精確控制推移油缸，減少工作面推進的誤差。”張慧指著支架上的傳感器說。

　　李瑞金介紹，綜采隊原來每班 20 人，實現(xiàn)智能開采后，每班不到 8 人即可完成任務(wù)。未來，塔山礦 1500 萬噸智能化綜采工作面，將力爭建成工作面回收率達到 95％ 以上、混矸率不超過 30％ 的行業(yè)一流智能化綜采工作面。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的智能开采技术剑指世界级特厚煤层的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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