如今,一鍵啟動采煤、智能機器人巡檢、掘進工作面遠程操控、井下萬兆寬帶實現人員精確定位等新技術,在山東能源集團已經得到大量應用,不僅讓煤礦開采這一傳統行業煥發出新活力,更讓煤礦安全有了質的飛躍。
自7月13日山東省委、省政府宣布山東能源集團聯合重組以來,新山東能源集團以新舊動能轉換為引領,持續推進“智能化礦山”建設,目前已建成自動化智能化工作面89個,使煤礦安全生產邁入了“智慧時代”,不僅引領了煤炭行業生產方式變革,也引發了勞動組織模式變革。

01智能化提升了煤礦安全水平
在山東能源臨礦集團菏澤煤電公司郭屯煤礦,通過電腦屏幕,實時可以看清礦區的每個角落,近千米深井下的采掘、運輸、檢修等情況一目了然,整個礦區宛如透明。
菏澤煤電公司聯合北京龍軟科技公司、北京大學、中國礦業大學等7家單位組建高水平研究團隊,依托郭屯煤礦3301智能化工作面,著力推進透明化工作面智能化開采,通過應用5G+高精度導航定位、“一張圖”透明化管控平臺、3D動態地質模型自適應割煤等新技術,實現開采過程全面感知與智能化分析控制,自動生成采煤截割線,指導煤機在復雜地質條件下自適應割煤。
“基于地理信息系統的二三維‘一張圖’管控平臺和基于‘一張圖’的信息共享大數據分析平臺等六項技術,將使我國煤炭工業智能化開采技術一舉邁入3.0時代。” 透明化工作面智能開采攻關小組組長、北京大學教授、博士生導師毛善君介紹。
不僅在千米井下,在地面各系統,智能化也一樣大行其道。筆者在山東能源淄礦集團雙欣礦業公司洗煤廠選矸車間看到,一套機器人架在運輸皮帶上伸出長臂,從傳送皮帶上的原煤中,快速挑選出一塊塊矸石,放入矸石倉內。
“這是我們新投入使用的智能選矸機器人,現在完全代替了人工選矸,以前我們全靠人工完成,不僅效率低,而且工作環境也差。”洗煤廠廠長王興利介紹,現在整個選矸車間只需1名員工定期巡視,就能完成過去12個人的選矸工作量。
據了解,智能化開采改變了以往傳統的生產模式,通過“機械化換人、自動化減人、智能化少人”,不僅能夠有效降低工人勞動強度,提高生產效率,而且盡可能地減少暴露在危險區域的作業人員數量,降低安全風險。

02智能化大幅減少井下作業人員
在山東能源新礦集團翟鎮煤礦地面智能集控中心,采煤工人董合波手中鼠標輕輕一點,屏幕上的采煤、刮板輸送機、膠帶運輸機便依次開啟,另一旁的屏幕上則清晰地顯示著現場的瓦斯、一氧化碳、煤塵等有害氣體指標。
“1個班就3個人,1人在地面采煤,2人在現場巡檢。”董合波說,以前一個采煤工作面一堆人都忙不過來,現在井下現場巡檢的同事在生產過程中成了旁觀者。
“現在采煤幾乎不需要工人現場來操作采煤機了。”在山東能源棗礦集團付村煤礦的3上1009工作面,技術員張強勇說。
去年5月底,付村煤礦的“智慧礦山”開工建設,1009工作面經歷了生產流程再造。張強勇他們在集控室,像開車一樣拉動操縱桿,就能遠程操作各種設備完成截割、落煤、運輸等工作,徹底告別了現場操作、打點啟動等傳統流程。
支護是采煤作業中必不可少的工序,讓36噸重的支架隨進度向前移動,以前全靠人工。生產科長劉亞運告訴筆者,過去工人需要根據支架的動作順序,逐步按下各個按鈕;現在支架自己就能跟著采煤機前進,比人工操作更精確。
不只是采煤環節,付村煤礦1009工作面從截割到運輸的各個生產環節,如今都已經高度自動化、智能化。在地面的調度中心按下“一鍵啟動”按鈕,井下泵站、皮帶、轉載機、運輸機、采煤機等裝備就可以按順序依次啟動。劉亞運說:“人員在井下的主要工作是巡查設備,不再需要守在采煤機旁邊直接參與采煤了。”
付村礦副總工程師卓俊勇介紹,智能化開采帶來最大的變化,是人力資源的再組合。棗礦集團智能化礦井建設,提出“5788”智能化礦井生產模式,即:薄煤層智能化開采每班5人,厚煤層智能化開采每班7人,厚煤層自動化開采每班8人,掘進頭掘進每班8人,單班入井不超過100人,副井不超200人。
“人均工效提高了9倍,產量同比普通采煤工作面更是提升了近30%。”山東能源新礦集團生產技術部部長莫技告訴筆者,智能化采煤工作面產量同比普通采煤工作面提升了近30%。
03智能化讓礦井邁向高產高效
“鮑店礦智能化采煤工作面,設備和選型都是國內最優秀的,在省內首家使用LASC慣導系統,采煤機三角煤切割、記憶切割自動化后,端頭13架支架可實現自動跟機移架,自動放煤達到最大極限,原來需要3人,現在只需要1人。”山東能源兗州煤業鮑店礦生產副礦長徐長厚說,智能化采煤“高產高效”的特點在鮑店礦表現尤為突出。
徐長厚扳著手指說:“以前每個工作面每班14—16人,現在只有7人,以7302工作面為例,人工效率每月216.8噸,提高了19.71噸。去年,全隊人均月收入1.5萬元,今年上半年提高了2000元。”
據了解,鮑店礦7302工作面是國內第一家實現智能化綜采放頂煤常態運行的工作面。該工作面智能化系統由集控中心、支架電液控、智能煤機、地面配液采區集中供液泵站系統、視頻監控、千兆網絡和智能手持終端等組成,通過智能化控制系統及各子系統之間的系統融合,利用集控系統、LASC慣導系統、可靠電液控控制等系統,形成以“設備智能控制為主,遠程干預控制為輔”的智能化生產新模式。地面集控中心通過千兆網絡與井下集控中心通信,經井下授權,可實現地面一鍵操作、遠程控制。
目前,鮑店礦井下8個5G基站、2臺控制器建設安裝工作全部竣工。