在國(guó)家能源集團(tuán)寧夏煤業(yè)金鳳礦生產(chǎn)調(diào)度指揮中心，綜采隊(duì)員工坐在智能生產(chǎn)集控倉(cāng)里，輕點(diǎn)鼠標(biāo)，遠(yuǎn)程監(jiān)控井下011817工作面采煤機(jī)自動(dòng)化生產(chǎn)。集控倉(cāng)屏幕上，井下采煤作業(yè)的仿真畫(huà)面清晰呈現(xiàn)，各項(xiàng)生產(chǎn)、設(shè)備參數(shù)實(shí)時(shí)顯示，一目了然。
今天，在智能化建設(shè)的推進(jìn)下，煤礦生產(chǎn)發(fā)生了翻天覆地的變化，井下機(jī)械林立，地面上運(yùn)用多種先進(jìn)技術(shù)搭建的智能開(kāi)采管控平臺(tái)實(shí)時(shí)跟進(jìn)，實(shí)現(xiàn)開(kāi)采的智能感知、智慧決策。
2024全國(guó)煤礦采煤工作面智能創(chuàng)新大賽上，金鳳礦011817工作面被評(píng)為厚煤層智能綜采賽道特等級(jí)，雙馬礦I0104205工作面被評(píng)為薄與較薄煤層智能綜采賽道一等級(jí)……寧夏煤業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化不停步，留下了一串閃光足跡。
圖為金鳳礦011817智能化綜采工作面
2021年，隨著“十四五”規(guī)劃啟動(dòng)，寧夏煤業(yè)抓住國(guó)家堅(jiān)持創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展、加快產(chǎn)業(yè)升級(jí)的機(jī)遇，按照“機(jī)械化換人、自動(dòng)化減人、智能化無(wú)人”思路，開(kāi)啟智能化建設(shè)道路。
為推動(dòng)智能化技術(shù)與煤炭產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展，公司選取紅柳、金鳳、棗泉、麥垛山4座煤礦作為示范礦井，洗選中心棗泉、梅花井洗煤廠作為示范洗煤廠，打造國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的智能煤礦及洗煤廠示范工程，以點(diǎn)帶面推動(dòng)智能化發(fā)展。計(jì)劃2025年，紅柳、金鳳、棗泉、麥垛山4座示范礦井將建成高級(jí)智能化煤礦，其余10座非示范礦井及洗煤廠達(dá)到中級(jí)智能化標(biāo)準(zhǔn)。
建設(shè)“最強(qiáng)大腦”
2020年11月國(guó)家能源局、國(guó)家礦山安全監(jiān)察局響應(yīng)國(guó)家8部委號(hào)召，下達(dá)了《關(guān)于開(kāi)展首批智能化示范煤礦建設(shè)的通知》，正式確定了全國(guó)71對(duì)智能化示范煤礦，其中包括寧夏煤業(yè)的3對(duì)礦井。
2021年初，寧夏煤業(yè)聯(lián)合國(guó)內(nèi)10余家頂尖的技術(shù)廠商、科研院所等，高起點(diǎn)編制公司智能化礦山建設(shè)總體規(guī)劃、實(shí)施方案、管理辦法、考評(píng)細(xì)則，公司上下形成了層次分明、相互銜接、規(guī)范有效的實(shí)施體系和推進(jìn)機(jī)制，正式啟動(dòng)了煤礦智能化建設(shè)。
圖為紅柳礦搭載礦鴻控制系統(tǒng)的智能化綜采工作面
智能化礦山建設(shè)，重在“智能”。寧夏煤業(yè)智能化建設(shè)主要集中在信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、礦井采掘機(jī)運(yùn)通、監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)完善等方面。其中信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)更是重中之重，目的是要擁有一個(gè)“最強(qiáng)大腦”和發(fā)達(dá)的“神經(jīng)系統(tǒng)”。
為加快智能化礦山項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)展，公司聯(lián)合頭部品牌單位，與相關(guān)科研院所簽訂了EPC總承包合同。
目前，寧夏煤業(yè)已建成公司級(jí)智能一體化管控平臺(tái)，它像一個(gè)“智慧大腦”，接收來(lái)自公司上下生產(chǎn)各系統(tǒng)的信息。
該平臺(tái)接入了紅柳礦、棗泉礦、靈新礦等5對(duì)煤礦生產(chǎn)集中控制和安全集中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)；已接入所有礦井人員組織架構(gòu)、雙控、水電計(jì)量、水文監(jiān)測(cè)等統(tǒng)建系統(tǒng)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及可視化；接入了瓦斯、水、火、頂板、粉塵、人員、車輛位置等監(jiān)測(cè)感知系統(tǒng)，以及采、掘、機(jī)、運(yùn)、通等主要機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)數(shù)據(jù)?？梢哉f(shuō)涉及生產(chǎn)的所有要素都匯聚在這里了，并可以形成分析，為決策指揮提供依據(jù)。
與此同時(shí)，金鳳礦、紅柳礦、棗泉礦、靈新礦、羊場(chǎng)灣礦二號(hào)井也建成了相應(yīng)的礦級(jí)智能一體化管控平臺(tái)，形成了各礦的“分腦”。有了這樣的大腦網(wǎng)絡(luò)，公司煤化運(yùn)一體化運(yùn)行的生產(chǎn)要素全部在控。
“最強(qiáng)大腦”要配上“最壯體格”。寧夏煤業(yè)建設(shè)完成了公司級(jí)云計(jì)算數(shù)據(jù)中心，這讓“最強(qiáng)大腦”容量更大、算得更快，可以為各統(tǒng)建、經(jīng)營(yíng)業(yè)務(wù)提供計(jì)算、存儲(chǔ)資源，承載了寧夏煤業(yè)公司智能一體化管控平臺(tái)等生產(chǎn)業(yè)務(wù)系統(tǒng)，具備云邊協(xié)同統(tǒng)一運(yùn)營(yíng)運(yùn)維能力。
圖為金鳳礦生產(chǎn)調(diào)度指揮中心智能綜合管控平臺(tái)
具備了“智慧大腦”，還要解決信息傳輸快不快的問(wèn)題。公司14對(duì)礦井建成了礦井“4G無(wú)線通信+精確人員定位”融合系統(tǒng)；除白芨溝礦外，其余礦井均已完成萬(wàn)兆工業(yè)控制環(huán)網(wǎng)建設(shè)；紅柳礦、金鳳礦已建成礦用5G專用網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了部分5G場(chǎng)景應(yīng)用。在金鳳礦，通過(guò)在綜采工作面部署5G系統(tǒng)，可將采煤機(jī)信號(hào)、工作面等數(shù)據(jù)高速傳輸至地面及井下控制中心，實(shí)現(xiàn)地面遠(yuǎn)程采煤。下一步，公司計(jì)劃在各煤礦建設(shè)超萬(wàn)兆工業(yè)環(huán)網(wǎng)，支持切片及5G信號(hào)傳輸。
煤礦智能全面覆蓋
有了“智慧大腦”和發(fā)達(dá)的“神經(jīng)系統(tǒng)”，煤礦智能化建設(shè)腳步更快了，從2021年至今，短短幾年間，寧夏煤業(yè)公司各項(xiàng)智能化工作均實(shí)現(xiàn)突破，智能化建設(shè)覆蓋了煤礦開(kāi)采各方面。
智能采煤提速升級(jí)。寧夏煤業(yè)加大智能化技術(shù)和裝備投入，先后投用智能化采掘設(shè)備188臺(tái)套，煤礦裝備呈現(xiàn)成套化、高端化、智能化。目前，寧夏煤業(yè)公司采煤工作面全部實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作或遠(yuǎn)程集控操作，具備液壓支架自動(dòng)控制、采煤機(jī)遠(yuǎn)程控制自動(dòng)截割、三機(jī)設(shè)備一鍵啟動(dòng)等功能，降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，勞動(dòng)用工減少，采煤工作面全部可實(shí)現(xiàn)5人作業(yè)模式，過(guò)去采煤依靠人海戰(zhàn)術(shù)的場(chǎng)景一去不復(fù)返。
智能掘進(jìn)多點(diǎn)突破。公司大力實(shí)施智能掘進(jìn)升級(jí)改造，現(xiàn)有綜掘機(jī)和掘錨護(hù)一體機(jī)124臺(tái)，均更新或改造為具有遠(yuǎn)程控制功能，具備自動(dòng)截割遠(yuǎn)程集控功能，迎頭作業(yè)人員由原來(lái)的平均11人減少到9人以下，掘進(jìn)工效有效提升，生產(chǎn)更加安全高效。
智能監(jiān)控全部覆蓋，智能化助安保安作用明顯增強(qiáng)。寧夏煤業(yè)建設(shè)了煤礦雙重預(yù)防管理信息化系統(tǒng)，有包括井下安全監(jiān)測(cè)、人員定位、數(shù)據(jù)分析、雙防業(yè)務(wù)及高危作業(yè)等30余個(gè)子模塊，做到井上下人員設(shè)備全部在控，重點(diǎn)區(qū)域安全狀態(tài)實(shí)時(shí)查看、安全風(fēng)險(xiǎn)動(dòng)態(tài)監(jiān)控、風(fēng)險(xiǎn)管控失效自動(dòng)預(yù)警等智能化功能；在各礦推廣自主研發(fā)的智能礦燈和智能安防跟機(jī)視頻預(yù)警系統(tǒng)，視頻監(jiān)控全覆蓋、無(wú)死角，使不安全行為同比下降18%，公司安全生產(chǎn)鞏固向好。
圖為礦機(jī)公司綜機(jī)修理車間氣割工為坡口機(jī)輸入程序
智能通風(fēng)與災(zāi)害預(yù)警水平提升，麥垛山礦率先完成災(zāi)害精準(zhǔn)預(yù)警與智能通風(fēng)示范礦井建設(shè)，建設(shè)了災(zāi)害預(yù)警和智能通風(fēng)平臺(tái)，集成了注氮系統(tǒng)、粉煤灰灌漿系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)，安全管理水平大大提升，其他礦井積極推廣應(yīng)用麥垛山礦災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)。目前公司所有礦井均實(shí)現(xiàn)了主通風(fēng)機(jī)在線監(jiān)測(cè)、一鍵倒機(jī)、自動(dòng)切換、一鍵反風(fēng)功能，局扇均實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程監(jiān)控、遠(yuǎn)程切換功能。
智能主運(yùn)輸、智能輔助全面實(shí)現(xiàn)。皮帶AI智能視頻系統(tǒng)出現(xiàn)在金家渠礦、雙馬礦、金鳳礦、紅柳礦等礦井；對(duì)洗煤廠生產(chǎn)系統(tǒng)和裝車系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程集中控制、智能干選、智能裝車；公司加大礦井固定設(shè)備系統(tǒng)的智能化建設(shè)力度，對(duì)井下變電所、水泵房、主膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)等進(jìn)行集中控制、智能運(yùn)行，目前公司供電、排水、通風(fēng)等所有機(jī)房硐室及主運(yùn)輸皮帶409個(gè)固定崗位實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守，三年累計(jì)轉(zhuǎn)崗1152人，員工轉(zhuǎn)為巡檢工、集控員等，工作環(huán)境改善，生產(chǎn)走向“人少則安、無(wú)人則安”。
不僅如此，隨著智能機(jī)器人的使用，巡檢等工作也更加輕松了。從安全生產(chǎn)和減輕勞動(dòng)強(qiáng)度的角度考慮，寧夏煤業(yè)要求，各礦在傾角超過(guò)16°或人員不易到達(dá)的主運(yùn)輸皮帶巷等場(chǎng)景推廣使用軌道巡檢機(jī)器人，金鳳礦率先在井下中央變電所、北翼膠帶運(yùn)輸巷應(yīng)用了軌道巡檢機(jī)器人，紅柳礦試點(diǎn)建設(shè)主運(yùn)輸巷道飛行巡檢機(jī)器人，巡檢工作一次次飛躍。
井下，金鳳礦、紅柳礦、棗泉礦應(yīng)用了清倉(cāng)機(jī)器人、噴漿機(jī)器人；金鳳礦、靈新礦應(yīng)用了TDS智能選矸機(jī)器人，棗泉礦、雙馬礦應(yīng)用了機(jī)械手選矸技術(shù)，寧夏煤業(yè)正在用智能逐步替代繁重體力勞動(dòng)。
智能效果逐步顯現(xiàn)
短短幾年間，寧夏煤業(yè)智能化建設(shè)留下了一串閃光足跡：
金鳳礦利用多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)手段，推進(jìn)建設(shè)了透明地質(zhì)開(kāi)采，實(shí)現(xiàn)“基于大地坐標(biāo)的自適應(yīng)智能規(guī)劃割煤”目標(biāo)，工作面生產(chǎn)采用“調(diào)度室遠(yuǎn)程割煤”形式實(shí)現(xiàn)。2023年8月，科研項(xiàng)目“基于透明化地質(zhì)保障系統(tǒng)的煤礦智能管控平臺(tái)研發(fā)與應(yīng)用”通過(guò)中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)的專家鑒定，成果達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。
2023年，紅柳礦試點(diǎn)應(yīng)用了5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，建設(shè)全工作面“礦鴻”操作系統(tǒng)；棗泉礦加快智能機(jī)器人應(yīng)用，“煤礦掘進(jìn)作業(yè)機(jī)器人”被工信部等四部委列入“礦山領(lǐng)域典型應(yīng)用場(chǎng)景名錄”；麥垛山礦完成災(zāi)害精準(zhǔn)預(yù)警與智能通風(fēng)示范礦井建設(shè)；棗泉、梅花井洗煤廠智能化建設(shè)實(shí)現(xiàn)了集控一鍵遠(yuǎn)程控制、智慧精準(zhǔn)生產(chǎn)管理，智能裝備可靠運(yùn)行。
目前，金鳳、紅柳、棗泉三座煤礦順利通過(guò)國(guó)家首批智能化示范煤礦驗(yàn)收，達(dá)到國(guó)家Ⅱ類中級(jí)智能化示范煤礦。麥垛山礦通過(guò)國(guó)家能源集團(tuán)驗(yàn)收，達(dá)到國(guó)家能源集團(tuán)Ⅱ類中級(jí)智能化示范煤礦，同時(shí)公司22個(gè)采煤工作面、25個(gè)掘進(jìn)工作面、10個(gè)選煤廠通過(guò)國(guó)家能源集團(tuán)智能化評(píng)級(jí)驗(yàn)收。
圖為金鳳礦員工在井下智能座艙查看011817智能化工作面設(shè)備運(yùn)行情況
今天，寧夏煤業(yè)與華為公司、中煤科工集團(tuán)等單位的合作還在繼續(xù)，雙方共同推進(jìn)能源企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型與智能化礦山建設(shè)，研究基于“鴻蒙+5G+邊緣計(jì)算”的應(yīng)用技術(shù)，將鴻蒙系統(tǒng)融入工作面電液控制系統(tǒng)，計(jì)劃后期逐步推廣鴻蒙系統(tǒng)。為此，加強(qiáng)人才培養(yǎng)，除了請(qǐng)進(jìn)來(lái)培訓(xùn)，寧夏煤業(yè)還組織兩批共計(jì)94人次前往華為公司進(jìn)行學(xué)習(xí)與交流……
今天的煤礦完全變了模樣，回首往昔，當(dāng)年的建設(shè)者人拉肩扛、風(fēng)餐露宿、住地窨子，喝山泉水，歷經(jīng)艱難困苦。今天的建設(shè)者用科技改變了生產(chǎn)生活狀態(tài)，把遙不可及的夢(mèng)想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，他們可以自豪地告訴先輩，一代人有一代人的使命，一代人有一代人的擔(dān)當(dāng)，未來(lái)的寧煤一定會(huì)在今天建設(shè)者手中變得更加美好。
建就建最棒的，用就用最優(yōu)的，這是自信和勇氣。寧夏煤業(yè)將繼續(xù)深入踐行“社會(huì)主義是干出來(lái)的”偉大號(hào)召，錨定高質(zhì)量發(fā)展首要任務(wù)，以“鏈勢(shì)”發(fā)展戰(zhàn)略和“11359”工作方針為引領(lǐng)，以增強(qiáng)核心功能、提升核心競(jìng)爭(zhēng)力為重點(diǎn)，把寧夏煤業(yè)公司智能化建設(shè)推向高水平，全面開(kāi)啟建設(shè)科技引領(lǐng)、安全高效、綠色低碳、管理卓越的世界一流能源領(lǐng)軍企業(yè)新征程，不負(fù)時(shí)代給予寧煤人的使命。（程玉杰）