日前，從同煤集團(tuán)同忻礦又傳捷報(bào)，由“煤炭技能大師”楊繼彪帶領(lǐng)的研究生團(tuán)隊(duì)即將完成該礦智能化綜放操作系統(tǒng)第8次升級。

 

　　三年來，同煤集團(tuán)同忻礦智能化綜放工作面創(chuàng)新改進(jìn)支護(hù)初撐力智能補(bǔ)壓、三角區(qū)域割煤參數(shù)制訂、融合小煤柱開采、煤礦堅(jiān)硬頂板地面壓裂控制技術(shù)等30多項(xiàng)，三代智能化綜放工作面從“水土不服”到全面符合實(shí)際安全生產(chǎn)條件，使同煤集團(tuán)的智能化綜放開采技術(shù)再完善、再提升，成為行業(yè)第一、世界一流。隨著大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算應(yīng)用到礦業(yè)領(lǐng)域，煤炭行業(yè)開啟了一場新的革命。

 

 

　　同忻礦的智能化建設(shè)始于2016年，有著20年一線機(jī)電從業(yè)經(jīng)歷的楊繼彪帶頭挑起了智能化建設(shè)的重?fù)?dān)。“那個(gè)時(shí)候，我們礦的機(jī)械化水平達(dá)90%以上，但提到自動化、智能化大家還是很茫然，甚至有些人還有抵觸。”楊繼彪說。

 

　　推進(jìn)煤礦智能化建設(shè)，關(guān)鍵在于“跟不跟得上”。8202智能化綜放工作面是一線采煤工人要跟得上智能化裝備的技術(shù)要求。8309智能化綜放工作面是智能化裝備要跟得上礦井的生產(chǎn)要求。“高效的運(yùn)作需要智能的設(shè)備，更需要軟件系統(tǒng)的全面配合。沒有人比我們更了解同忻礦井下生產(chǎn)需求，要讓智能化發(fā)揮最大的功效，必須量體裁衣，擁有‘同忻芯’。”楊繼彪說。

 

　　自主系統(tǒng)升級，勢在必行！但過程，又何其之難。

 

　　系統(tǒng)編程、專業(yè)英語、機(jī)電維修等等都是難啃的骨頭。楊繼彪帶著團(tuán)隊(duì)有小到大，由淺入深，從小改小革入手，先增加支架跟機(jī)移架鄰架助推功能，保障快速跟機(jī)移架到位，再增加支架單點(diǎn)啟動、密碼登錄功能等功能，方便支架操作......一年多的時(shí)間里，238項(xiàng)技術(shù)改革，同忻人完成了一次又一次突破。

 

　　發(fā)展是量的增加，更是質(zhì)的提升。2017年4月，同忻礦總結(jié)前四次系統(tǒng)升級經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合新時(shí)期井下生產(chǎn)需要，完成了第五次系統(tǒng)升級，開發(fā)“礦壓分析系統(tǒng)1.0V”版本，替代原有的尤洛卡數(shù)顯儀，在電液控的基礎(chǔ)上對工作面所有支架初撐力、工作阻力、周期來壓實(shí)時(shí)動態(tài)精準(zhǔn)監(jiān)測，同時(shí)進(jìn)行單架、工作面二維、三維、全方位礦壓分析。

 

　　“新系統(tǒng)每5s鐘記錄一次支架前后柱壓力，存儲、分析118個(gè)支架工作阻力的能力，與以往每間隔十個(gè)支架布置的尤洛卡在線監(jiān)測系統(tǒng)相比，避免了礦壓分析上的盲區(qū)，具有不可比擬的優(yōu)越性。”綜采二隊(duì)技術(shù)主管王亞軍介紹道。“精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)監(jiān)測優(yōu)勢不僅體現(xiàn)在對來壓規(guī)律的掌握上，也體現(xiàn)在節(jié)約用人成本上，與以往比，我們現(xiàn)在每班可減少1名礦壓檢測工。”

 

 

　　2019年8月，同忻礦第三代8305智能化綜放工作面穩(wěn)裝完成，站在新起點(diǎn)上，同忻礦智能化提檔升級的腳步并沒有停止，在推進(jìn)煤炭綠色開采上持續(xù)發(fā)力，第一次使得臨空巷道留設(shè)6m小煤柱成為可能。

 

　　“2015年咱同煤試驗(yàn)性地運(yùn)用小煤柱留設(shè)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)多回收煤炭資源68萬噸，而后在全集團(tuán)進(jìn)行推廣。但小煤柱的布置需要大量技術(shù)人員進(jìn)行數(shù)值模擬及試驗(yàn)分析，大部分礦井都在普通綜采工作面運(yùn)用。有了精確的井下來壓規(guī)律，使小煤柱技術(shù)首次在智能化工作面成為了可能。”綜采二隊(duì)技術(shù)員劉建偉介紹道。“兩大周期來壓中間一般間隔2-3個(gè)小周期來壓，小周期來壓最小來壓步距12.65米，最大來壓步距35.05米，平均來壓步距21.90米，這些精確到厘米的數(shù)據(jù)都是依靠升級后的系統(tǒng)平臺。最近，我們還利用‘砌體梁-懸臂梁’，通過對懸臂梁破斷位置的分析，將停采不放煤的距離在原有支護(hù)不變的情況下成功縮短了5m。”

 

　　上下同欲者勝。第六次升級的智能化系統(tǒng)引進(jìn)了遠(yuǎn)程控制技術(shù)、電液控制技術(shù)、清潔供液技術(shù)、智能巡檢技術(shù)、變頻調(diào)速技術(shù)、沿空留巷技術(shù)、超前支護(hù)系統(tǒng)、礦壓觀測系統(tǒng)等8項(xiàng)智能化高效采煤技術(shù)，通過“大數(shù)據(jù)”平臺，將支架電液控制系統(tǒng)、煤機(jī)傳感器監(jiān)測系統(tǒng)、工作面視頻系統(tǒng)等采集到的信息，實(shí)時(shí)上傳到地面調(diào)度監(jiān)控中心，監(jiān)控中心對數(shù)據(jù)進(jìn)行集成處理后，生成直觀形象的圖表或模擬動畫，實(shí)現(xiàn)了操作人員對工作面設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。

 

 

　　更高的起點(diǎn)，意味著更大的挑戰(zhàn)。2019年伊始，同忻礦繼續(xù)在第七次系統(tǒng)升級上大膽創(chuàng)新，將智能化的輻射發(fā)范圍不斷擴(kuò)大，由綜放開采到監(jiān)測監(jiān)控，再到一通三防等。“我們經(jīng)歷了50多次的反復(fù)試驗(yàn)，選擇頂梁合適位置安裝高清攝像儀，既可以準(zhǔn)確把握采煤機(jī)的運(yùn)行情況又可以清晰捕捉設(shè)備每一個(gè)細(xì)微的動作。再通過壓力、傾角等多種傳感器，自動采集、統(tǒng)計(jì)、分析和反饋設(shè)備實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)，精確控制推移油缸，實(shí)現(xiàn)液壓支架防傾倒、防片幫、防冒落，做到自動收護(hù)幫板、跟機(jī)噴霧，自動推溜、移架和補(bǔ)壓，大大減少了工作面推進(jìn)的誤差。”楊繼彪團(tuán)隊(duì)的陳軍介紹道。

 

　　同時(shí)，改進(jìn)工作面供液系統(tǒng)，使用不銹鋼乳化液箱，乳化液箱自帶吸液過濾器、高壓過濾器、回液過濾器、磁性過濾器，并增加一臺進(jìn)液過濾器，使乳化液進(jìn)入支架前和回到泵箱前進(jìn)行過濾，保證乳化液清潔；升級順槽集控中心，具備數(shù)據(jù)存儲、監(jiān)測監(jiān)控設(shè)備工況等功能，實(shí)現(xiàn)了超長距離遠(yuǎn)距離供電、供液，節(jié)省大量工作面搬家時(shí)間；應(yīng)用皮帶料流智能調(diào)速技術(shù)，自動感應(yīng)煤量變化，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)變頻器輸出功率，實(shí)現(xiàn)智能調(diào)速節(jié)能運(yùn)行、空載自動停機(jī)。

 

　　“最值得一提的是，我們在4601米主井皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)引入了全天候往復(fù)智能巡檢機(jī)器人，讓它成功對接智能化綜放工作面，通過對皮帶機(jī)滾筒、減速機(jī)、電機(jī)、膠帶運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行視頻巡檢和紅外測溫，對聲音、圖像、溫度及甲烷、一氧化碳等參數(shù)實(shí)時(shí)采集、分析，最后達(dá)到對智能化綜放工作面預(yù)警，真正實(shí)現(xiàn)了‘采掘設(shè)備智能化、系統(tǒng)運(yùn)行自動化、崗位巡守?zé)o人化、設(shè)備監(jiān)控可視化、診斷預(yù)警自動化、信息傳輸集成化’的目標(biāo)。”陳軍說。

 

　　據(jù)了解，第八次升級楊繼彪及其團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)以“特厚煤層運(yùn)移、冒放理論與自動化放煤機(jī)理研究”等五大課題研究為依托，升級完善采煤機(jī)智能采集分析信息、智能指揮機(jī)械采煤、智能修正操作等功能。“比如說通過設(shè)定采煤機(jī)的牽引速度等參數(shù)進(jìn)行自動割煤，按照示范刀所記錄的工作參數(shù)、滾筒高度軌跡進(jìn)行智能化預(yù)算，形成記憶截割模板，在自動截割過程中不斷修正誤差，實(shí)現(xiàn)真正的無人開采。”楊繼彪說。

 

　　智能化工作面是煤炭行業(yè)未來著力發(fā)展的方向。同忻礦的探索只是同煤集團(tuán)智能化工作面以及智能化礦山建設(shè)的一個(gè)縮影。2020年，同煤集圖將智慧礦山建設(shè)作為厚植煤炭產(chǎn)業(yè)發(fā)展優(yōu)勢、應(yīng)對變革挑戰(zhàn)、重構(gòu)產(chǎn)業(yè)模式、贏得發(fā)展先機(jī)的重要戰(zhàn)略舉措。目前，已制定完成塔山礦智能化礦山三年建設(shè)規(guī)劃，力爭到2021年全面建成智慧礦山，成為行業(yè)5G應(yīng)用和智能化開采的開拓者和引領(lǐng)者。