绵长弯曲的巷道,幽黑深邃;阴冷潮湿的风,吹过千米煤层,几束亮闪闪的白光交织,“嘿呦嘿呦”的作业声回响……人拉肩扛的时代铭刻在煤矿发展的记忆深处。
坐在宽敞明亮的调度控制室,职工聚精会神盯着屏幕上清楚显示的采煤机作业场景,轻点远程控制按钮,采煤机滚筒转了起来……数以万计的煤炭承载着光明和温暖,飞快地输送向远方。随着数字变革、智能化发展,煤炭开采进入新纪元。华阳集团勇当煤矿智能化发展弄潮儿。5G下井、智能化装备创新运用,让掘进、采煤、装煤、运输等煤炭生产环节的操作,更趋高效、集约。绿色采煤向我们一步步走来。智能化什么样——设备装上“智能芯”,从“人控”到“数控”“云控”在一矿调度指挥中心,综采智能化控制系统“太空舱”内,机电工区综采组职工李国栋轻点远程控制启动按钮,位于280米深井下8304工作面的采煤机滚筒转了起来……
“井上遥控操作,就能指挥井下机器采煤,以前想都不敢想。”谈起煤炭开采的变化,李国栋感慨自己赶上了好时代。从父辈出大力、流大汗的人力挖煤,到机械化、自动化割煤,再到远程遥控采煤……李国栋切身体验到煤矿智能化发展带来的便捷和安全。“人控”到“数控”“云控”的革命性升级,机械化到自动化、智能化的全面提速,华阳集团煤矿发展步入“智采时代”。煤炭“智采”依靠什么?华阳股份机电动力部煤矿5G系统优化创新研究所所长杨路余坦言,“煤矿智能化建设是一项复杂的系统工程,是多学科联合的实践与探索,它不仅是煤炭采掘设备的智能化,更需要依赖5G信息网络在井下的充分运用;不仅是机电、采掘、运输、通风、地测等采煤各系统的信息化、智能化,更是采煤人思维和思想的智能化。”正因如此,华阳集团在煤矿智能化建设之初,就坚持顶层设计、整体规划,强调统一思想、统筹安排,一步一个脚印,积跬步以至千里。“为了让煤矿智能化建设探索有方向、落实有遵循,我们制定了‘一个原则四个坚持’的整体推进思路:坚定煤矿‘一把手’总体负责、各分管系统协同推进的总原则,坚持矿井、系统、采掘工作面等智能化建设契合实际、分类实施、发挥效用、提高效益;坚持推广成熟应用与创新突破区别对待;坚持技能培训、人才培养与智能化建设同向同行,超前谋划;坚持技术管理、现场管理、队伍管理与智能化建设相适应。”华阳股份机电动力部煤矿5G系统优化创新研究所课题负责人潘文龙说。2021年,华阳集团建成智能化采掘工作面29个,今年前7个月建成智能化采掘工作面14个。其中,一矿81405高抽巷、一矿81406高抽巷、新景公司保安3号煤南回风巷,成为仅有的3个省级高级水平智能化工作面。通过一矿调度系统的大屏幕,副矿长康贵向我们演示81406高抽巷小断面盾构机的远程启停控制,展示借助皮带巡检机器人采集到的实时监测数据。康贵说:“实现井下远程控制、设备运行状态监测和故障报警等,这些仅仅是智能化的初级状态,而要建成智能化煤矿,还需进一步探索和创新。” 智能化带来什么——环境变好了,效率提高了幸福是什么?对于新景公司综采二队的干部职工来说,幸福是“工作轻松了”“干起活来心里踏实不少”“操作简单了,工作环境变好了”……张文斌是新景公司综采二队机电技术员,负责3109综采工作面所有智能化系统和装备的管理。他站在井下集控室里,确认采煤各环节都准备就绪后,一键启动,从采煤机、液压支架到皮带运输等全部顺序进入工作状态——采煤机可远程控制,自动监测瓦斯浓度,采煤速度也可自适应调控;液压支架配备电液控制系统、智能集成供液系统,实现自动跟机作业和数据实时传输;工作面设备能远程进行工况监测、故障诊断等。今年,3109综采工作面还通过了省级智能化工作面验收。随着煤矿智能化建设步伐加快,煤矿职工的工作方式发生了很大变化。在采煤一线干了25年的新景公司综采二队书记原继全感慨:“矿上的设备换了好几茬,机器干得越来越多,人干得越来越少。特别是近几年,智能化开采新技术、新装备应用后,职工劳动强度越来越低,效率越来越高,安全更有保障。现在,我们队定员在不断减少,而效率却提高了30%。”而在一矿,高级智能化掘进工作面——81405高抽巷应用小断面岩巷盾构机,以日进最高51米刷新全国井下同类巷道掘进纪录,以月进641米打破华阳集团月进最高纪录;通过升级改造井下机电硐室、压风机房、主运皮带等远程控制和集中监控系统,引入主提升皮带智能巡检机器人等,全员人均效率达到1392.91吨,同比提高249.52吨。不仅仅是采掘系统,在煤矿智能化推进过程中,构成煤炭开采的运输、供电、排水、通风、瓦斯抽放、安全保障、经营管理等全过程实现智能化运行,才能从根本上实现减人提效,推进煤矿向本质安全方向迈进。 智能化未来在哪里——5G赋能,奔赴发展“高速路”2020年6月12日,在华阳集团煤矿井下534米,一场新华社5G全球直播,让我们体验了5G技术与煤炭产业的深度融合,直播画质清晰、声音流畅,得益于中国5G技术的强力支持。这也充分说明,5G技术下井,为煤矿智能化发展搭建了一条“高速路”。5G速度是4G的10倍,带宽是4G的10倍,延时是4G的1/10,凭借传输速率高、低延时、万物互联等优势,5G成为当今社会工业智能化的必然选择。华阳集团瞄准煤矿智能化、无人化发展的终极目标,与中国移动、华为技术有限公司签署5G业务框架合作协议,联合开展5G+智能矿山应用合作,利用互联网技术对传统煤炭产业进行全方位全链条改造。
煤矿智能化建设,信息基础设施是重要基石,需要广泛数据接入、海量数据传输和实时控制响应。例如,在进行煤炭无人开采时,煤矿工人通过远程操作井下设备,井下设备的运行轨迹需要精准定位、实时数据传输和大量设备连接,如果出现延时,工作质量和进度都得不到保障。
“这正是5G技术在煤矿应用的核心要义,高度契合煤矿智能化发展需求。”杨路余解释,“5G下井,不仅能彻底解决井上下传输链路的‘卡脖子’问题,更能提升综采掘进、机器人应用、井下环境监测、数据应用和煤矿综合管控水平,未来将实现煤矿开拓设计、地测、采掘、机运通、洗选、安全保障、经营管理等主要系统重塑,使其具有自感知、自学习、自决策与自执行的基本能力。” 目前,5G+智能矿山建设还处在初级阶段。华阳集团与中国移动、华为公司共同确定一矿、二矿、新景公司3个矿井联合部署5G系统,按照“控制规模、深挖效果、应用创新、产品落地”的要求,持续优化升级5G下井技术,加快5G融合基础设施建设,推进具有防爆等要求的5G通信设备研制和认证,开展国际国内煤矿5G运用中未涉及领域的新场景、新装备、新技术等方向的研究合作,联合推进煤矿5G的创新发展,全面构建“安全绿色智能化开采”现代煤炭生产模式,全方位推动煤炭行业高质量发展。
来源:华阳新材料集团