在智能一體化管控平臺前，國家能源集團(tuán)寧夏煤業(yè)紅柳礦礦長張志強(qiáng)指著屏幕上變化的數(shù)據(jù)說：“通過數(shù)年的不懈努力，紅柳礦在《‘5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)’無人化礦井關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與工程示范》科研項目的帶動下，搭建了覆蓋全礦的物聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)，智能化水平實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍。”

科技是煤礦發(fā)展的動力。作為全國首批71家智能化示范煤礦建設(shè)單位之一，紅柳煤礦承擔(dān)了國家能源集團(tuán)2021年度十大重點(diǎn)科技攻關(guān)項目之一的《“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”無人化礦井關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與工程示范》項目多個課題，著力打造全面感知、實(shí)時互聯(lián)分析、科學(xué)決策、協(xié)同控制的智能化示范礦井。

圖為寧夏煤業(yè)紅柳礦礦區(qū)

“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”技術(shù)讓紅柳礦發(fā)生了翻天覆地的變化。通過信息化與工業(yè)自動化深度融合，紅柳礦正穩(wěn)步邁向智能化礦山時代，生產(chǎn)正從井下走向云端。

物聯(lián)網(wǎng)，一個平臺掌控全局

在紅柳礦調(diào)度指揮中心，技術(shù)員李曙春輕點(diǎn)鼠標(biāo)，智能一體化管控平臺上，1∶1三維成像的綜采工作面、井下變電所、立井提升系統(tǒng)、礦井排水系統(tǒng)一一呈現(xiàn)。此刻，井上井下各系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)分支，匯總于智能一體化管控平臺，這里不僅能看能聽，還能進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)測、分析、預(yù)警，一個“智慧大腦”正時刻掌控著全局。

紅柳礦副礦長殷華介紹：“智能一體化管控平臺實(shí)現(xiàn)對人、機(jī)、環(huán)、管等各方面的遠(yuǎn)程監(jiān)測、遠(yuǎn)程操控、隱患報警?，F(xiàn)在我們做到了每個系統(tǒng)的智能決策分析，下一步將做到多系統(tǒng)聯(lián)動的智能決策分析。”

項目的成果集中展現(xiàn)在智能一體化管控平臺上。這個平臺是基于國家能源集團(tuán)統(tǒng)一數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、工業(yè)互聯(lián)架構(gòu)、云計算、大數(shù)據(jù)、邊緣計算技術(shù)等，采用“云邊協(xié)同”模式部署，覆蓋煤礦安全、生產(chǎn)、調(diào)度、運(yùn)營等業(yè)務(wù)領(lǐng)域，具備數(shù)據(jù)采集分析、安全集中監(jiān)測、生產(chǎn)集中控制、災(zāi)害綜合防治等功能。目前，平臺已完成煤礦監(jiān)測監(jiān)控、人員定位、調(diào)度通信以及“采、掘、機(jī)、運(yùn)、通”等子系統(tǒng)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化接入，并與智能通風(fēng)系統(tǒng)、地質(zhì)保障系統(tǒng)、手機(jī)App終端軟件等三方系統(tǒng)的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)交互共享。在安全系統(tǒng)方面，實(shí)現(xiàn)了全方位安全監(jiān)測；在生產(chǎn)系統(tǒng)方面，推動了自動化采煤的常態(tài)化應(yīng)用；在主運(yùn)輸系統(tǒng)及固定崗位方面，實(shí)現(xiàn)了智能輔助駕駛、無人值守，礦井越來越安全高效。

5G+礦鴻，“碰一碰”的智能采煤

下午5時，紅柳礦綜采隊員工馬建華坐在智能化采煤系統(tǒng)操作臺前，一鍵啟動井下綜采工作面生產(chǎn)。

依托“5G+礦鴻”的智能開采研究及應(yīng)用系統(tǒng)，煤礦生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)了從井下到地面控制的轉(zhuǎn)變，兩年前馬建華也從井下支架工變?yōu)椴僮鲉T。

圖為紅柳礦搭載礦鴻控制系統(tǒng)的智能化綜采工作面

2023年，“5G+礦鴻”智能開采研究及應(yīng)用系統(tǒng)首次在紅柳礦綜采工作面應(yīng)用，將華為礦鴻系統(tǒng)融入工作面電液控制系統(tǒng)，并利用井下5G網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)手機(jī)終端與工作面控制器互聯(lián)互通。這一創(chuàng)新不僅實(shí)現(xiàn)在地面遠(yuǎn)程控制采煤，也允許井下員工通過手機(jī)“碰一碰”功能，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程智能化無人開采，完全改變了以往人拉肩扛的采煤方式。

紅柳礦副總工程師李偉介紹說：“綜采工作面實(shí)現(xiàn)了常態(tài)化自動采煤，工作面單班作業(yè)人員由8人減少至4人，現(xiàn)在，支架工在井下也不用進(jìn)入工作面，通過手機(jī)就可以操縱每一臺支架。工作面回采工效成倍提高，職工從操作工變?yōu)檠惨暪?，全面提高生產(chǎn)作業(yè)安全性。”

紅柳礦煤層平均厚度5.1米，屬于厚煤層開采，原本智能化開采難度大?；凇?G+礦鴻”的智能開采研究與應(yīng)用是厚煤層智能化開采技術(shù)應(yīng)用的典范，解決了諸多技術(shù)難題，為礦井厚煤層穩(wěn)產(chǎn)高效智能化開采開辟了道路。2023年，憑借智能化開采，紅柳礦獲得全國煤礦采煤工作面智能創(chuàng)新大賽厚煤層賽道一等級。

車聯(lián)網(wǎng)，井下有了智能輔助駕駛

井下輔助運(yùn)輸想實(shí)現(xiàn)智能駕駛有一個關(guān)鍵性難題：在井下不能采用北斗導(dǎo)航的情況下，如何實(shí)現(xiàn)車輛、道路精確定位。

2022年，紅柳礦根據(jù)井下巷道的狀況，基于“5G通信+車聯(lián)網(wǎng)”技術(shù)，依靠“傳感器+雷達(dá)+5G通信”形成了井下高精度地圖，構(gòu)建了全局?jǐn)?shù)據(jù)交互通道，通過車輛雷達(dá)感知和決策策略，打破壁壘，成功實(shí)現(xiàn)車輛智能輔助駕駛，目前，無軌膠輪車高級智能輔助駕駛已經(jīng)運(yùn)行一年多，效果良好。

更方便的是，員工還可以通過App提前約車、拼車。100多輛無軌膠輪車通過智能調(diào)度和全面管控，提高了運(yùn)輸效率，降低了運(yùn)輸成本。

而主運(yùn)輸系統(tǒng)已全面實(shí)現(xiàn)地面集中控制、無人值守。

圖為員工調(diào)試智能化設(shè)備參數(shù)

機(jī)電二隊副隊長沈周宇有10多年的工作經(jīng)驗，他感覺礦井每天都有變化，“2017年紅柳礦開始實(shí)施無人值守建設(shè)，2018年主運(yùn)輸系統(tǒng)部分固定崗位人員轉(zhuǎn)崗，2019年固定崗位人員全部轉(zhuǎn)崗，2022年無人值守系統(tǒng)建設(shè)完成，通過人員安全防護(hù)、設(shè)備在線監(jiān)測、智能視頻分析等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了固定崗位無人值守作業(yè)?！?/span>

2017年以來，該礦共計轉(zhuǎn)崗司機(jī)152人，駕駛作業(yè)由井下全部轉(zhuǎn)為地面集中遠(yuǎn)程操作。過去井下的固定崗位工，都變成了操作員、巡檢工，勞動強(qiáng)度大大降低，工作環(huán)境更加整潔明亮。過去井下5個變電所需要40名員工，無人值守后，地面兩個集控員就能輕松完成變電所一個班14個人的工作，還能兼顧通風(fēng)、供排水等多個系統(tǒng)的操控工作，現(xiàn)場只需2人巡檢，大大減輕了勞動強(qiáng)度。

《“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”無人化礦井關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與工程示范》科研項目的成功應(yīng)用，將員工和煤礦生產(chǎn)力同時解放出來，過去采煤依靠人海戰(zhàn)術(shù)的場景一去不復(fù)返。

目前，紅柳礦通過了國家首批智能化示范煤礦驗收，達(dá)到國家Ⅱ類中級智能化示范煤礦標(biāo)準(zhǔn)。現(xiàn)在，員工們正隨著煤礦的智能化發(fā)展，不斷學(xué)習(xí)提升，成為高素質(zhì)技術(shù)人員。

紅柳煤礦正加緊高級智能化礦井建設(shè)，推動礦井由勞動密集向技術(shù)密集、本質(zhì)安全、幸福煤礦邁進(jìn)。（程玉杰）