智慧煤矿

近日，2024全国煤矿采煤工作面智能创新大赛结果公布，在厚煤层智能综采赛道，金凤矿011817工作面被评为特等级，是宁夏煤业公司唯一一家特等级，记者来到金凤矿一探究竟。

不断提升的智能采煤

这是怎么做到的呢？

记者了解得知，关键是实施了透明地质技术，通过数字孪生技术1:1仿真了井下生产现场。因此，在智慧生产平台集控仓中就可以远程割煤。

如何使井下煤层变“透明”呢？

这是一系列科技创新的成功应用。首先，进行地质建模，通过钻孔雷达、槽波勘探等技术建立三维地质模型，相当于给煤层做了CT，能清晰展示地层、煤层、巷道等实时状态，实现地质透明；其次，通过设备上的传感器给设备建模，实现设备透明；之后，通过测量机器人、采煤机惯导等装备，实现基于精确大地坐标的工作面设备导航、定位及位置服务，实时跟踪并确定采煤机、人员等精确位置。

有了地质建模、设备建模、大地坐标精确定位导航，在5G加持下，就可以生成出工作面1:1实景三维“数字孪生”系统，它高度逼真，使得井下生产变“透明”，远在地面的智能生产集控仓就可以远程控制，实现“透明开采”了。

今天的硕果来自多年的耕耘。

2020年，信息技术中心、金凤矿等单位联合开展国家2030重大科研先导项目“基于透明化地质保障系统的煤矿智能管控平台研发与应用”的研发，拉开了煤矿智能化建设序幕。

2022年底，智能管控平台研发完成。同时金凤矿在011815综采工作面试点智能生产取得成功，生产煤炭110万吨。

完成011815综采工作面开采后，2024年3月继续在011817综采工作面应用智能生产，截至2024年11月完成了工作面开采，生产煤炭160余万吨。

金凤矿积极实施科技成果转化，如今，智能生产已经常态化应用，工作面回采期间每班4刀远程自适应割煤，人工干预率保持在5%以下，单班生产人员由原来的18人次减少到现在10人次，提高了工作效率，大幅度减少了员工劳动强度。

“基于透明化地质保障系统的煤矿智能管控平台研发与应用”项目属于国内外首创，同时，还在国内外首创了基于精确定位的工作面自适应采煤系统，可以自动生成采煤机规划截割路径，采煤机根据煤层厚度及起伏变化自适应调高，实现采煤工作面自主规划、自适应截割，为智能化采煤从记忆割煤时代向透明化自适应割煤时代的迈进奠定了坚实基础。

2023年8月，“基于透明化地质保障系统的煤矿智能管控平台研发与应用”项目通过中国煤炭工业协会的专家鉴定，成果达到国际领先水平。该项目申请了10项专利，有4项发明专利已经得到中国及美国、加拿大、俄罗斯等国家的专利授权。2024年1月该项目被评为2023年度全国煤矿智能化重大进展；2024年11月，该项目获得了2024年度中国煤炭工业协会科学技术奖一等奖。

未来已来，梦想正在成为现实。

推进全面智能化

智能化建设改变了煤矿的生产方式和状态，对此，矿长陈自新深有感触：“煤矿变智能，好处太多了，能够大大提高生产效率，保证安全生产，降低员工劳动强度，增强管控能力……”

其中智能安监模块，将井上下视频监控、井下安全监测、人员定位等系统融合，建设了完整的网络安全防护系统，井上井下人员设备全部在控，提升了安全预控防控能力。

实现了生产辅助系统100%无人化、控制远程化。金凤矿井上下有十大辅助系统32个固定岗位，加上电力监测系统、局部通风系统，可谓点多面广战线长，以往有160多人负责运行管理。

47岁的郑月芳曾是其中一员，４年前她在机电队，负责井下水泵房、地面压风等工作。

金凤矿实施智能化建设后，主运输、供电、排水、通风、压风等辅助系统全部实现无人值守，不再需要岗位值班，郑月芳被调整到信息监测中心，和另外3名女工承担了全矿辅助系统运行远程控制工作，在智能综合管控平台上，每天只需点击鼠标就可以完成监控和操作，其他员工转为巡检员和集控员，大家从繁重体力劳动中解放出来了。

从安全生产和减轻劳动强度的角度考虑，宁夏煤业公司要求，各矿在倾角超过16°或人员不易到达的主运输皮带巷等场景推广使用巡检机器人，金凤矿率先在北翼胶带运输巷应用了皮带巡检机器人，它可以自定义巡检路线，自动生成巡检报告。在井下，繁重的清仓工作实现了少人化作业，由清仓机器人完成，智能巡检已落地。

金凤矿建设了智能选矸系统，应用了TDS智能选矸机器人，实现无人自主化排矸操作，12名捡矸工全部转岗。如今，全矿4种机器人陆续上岗，矿井逐步实现“人少则安、无人则安”。

因为智能化建设，近年来，金凤矿生产效率提升，先后培训转岗400余人，全员工效提升25%，安全基础更加夯实，综合管控能力不断提升，达到“减人、提效、保安”的目标。

未来值得期待