智能化助力煤矿提质增效

□ 本报通讯员 李志勇 范兴驰本报记者 张思凯

一键启动采煤、智能机器人巡检、掘进工作面远程操控、井下万兆宽带实现人员精确定位，这些以前想都不敢想的新技术，如今已在山东能源集团得到大量应用，不仅让煤矿开采这一传统行业焕发出新活力，也为煤矿安全提供了智慧保障。

智能矿山建设是煤矿“无人则安、少时则安”要求的必然发展方向。自今年7月实施联合重组以来，山东能源集团党委书记、董事长李希勇提出：“创新开展减头减面减系统、提速提质提效‘三减三提’，加快智能化矿山建设，持续推动采煤掘进系统‘智能化少人化’、辅助运输系统‘智能化无人化’、机电设备系统‘远程化地面化’、重大灾害治理‘动态化实时化’，打造一批安全、绿色、智能、高效‘四型矿井’。”目前，山东能源集团已建成自动化智能化工作面89个，近30对矿井取消夜班生产，并建成了一批“单班百人”矿井，引领了全国煤炭行业生产模式变革，为煤矿提质增效、产业提档升级提供强力支撑。

井下人员大幅减少

在山东能源新矿集团翟镇煤矿地面智能集控中心，采煤工人董合波手中鼠标轻点，屏幕上的采煤、刮板输送机、胶带运输机便依次开启，另一旁的屏幕上则清晰地显示着现场的瓦斯、一氧化碳、煤尘等有害气体指标。

“1个班就3个人——1人在地面采煤，2人在现场巡检。”董合波说，以前一个采煤工作面一堆人忙不过来，现在井下现场巡检的同事在生产过程中则成了旁观者。

井下人员越来越少，这是如今山东能源集团各个智能化矿井发生的共同转变。“现在采煤几乎不需要工人现场来操作采煤机了。”在山东能源枣矿集团付村煤矿的3上1009工作面，技术员张强勇说。

去年5月底，付村煤矿的“智慧矿山”开工建设，1009工作面经历了生产流程再造。张强勇他们在集控室，像开车一样拉动操纵杆，就能远程操作各种设备完成截割、落煤、运输等工作，彻底告别了现场操作、打点启动等传统流程。

付村煤矿副总工程师卓俊勇介绍，智能化开采带来最大的变化，是人力资源的再组合。枣矿集团智能化矿井建设，提出“5788”智能化矿井生产模式，即：薄煤层智能化开采每班5人，厚煤层智能化开采每班7人，厚煤层自动化开采每班8人，掘进头掘进每班8人，单班入井不超过100人，副井不超200人。

智能化矿井建设将山东能源集团大量井下工人从繁重的体力劳动、危险恶劣的工作场所中解放出来，最大限度地解放了矿工的生产力，让他们由“台前”转为“幕后”,变成各类机器设备的“指挥官”“巡检工”，井下“无人化、少人化”开采从梦想逐渐变为现实。

煤矿生产更高效

“以前综放工作面生产人员每班需要14—16人，现在仅需7人，以7302工作面为例，人工效率每月216.8吨，提高了19.71吨。去年，全队人均月收入1.5万元，今年上半年人均月收入又提高了2000元。”山东能源兖州煤业鲍店矿采煤副矿长徐长厚介绍。

鲍店矿7302工作面是国内第一家实现智能化综采放顶煤常态运行的工作面，设备和选型都是国内最优秀的，在省内首家应用LASC惯导系统进行运输机自动找直，采用时序控制自动放煤方式，自动放煤量达到75%，原来放煤需要3人，现在只需要1人少量补放。

“下一步，我们还将在井下部署5G网络，以保证井下通信信号的覆盖面和传输速率，为实现采煤工作面三机一架的有序协同联动和连续高效作业提供技术支撑。” 徐长厚说，5G+智能采煤会实现本地业务数据分流，降低数据传输时延，提高系统组网可靠性，将会让煤矿走上一条更安全、更高效、更智能、更环保的高质量发展之路。据悉，目前鲍店矿井下8个5G基站、2台控制器正在紧张施工，9月15日前全部竣工。

近年来，随着智能化矿井建设的深入推进，山东能源集团虽然井下作业人数大为降低，但采煤效率大幅提升。新矿集团孙村煤矿通过采掘装备智能升级，回采专业职工人数同比下降20%，人均效率同比提高30%。

不仅井下采煤，掘进同样如此。在山东能源兖州煤业济宁二号煤矿，综掘一区712队工长韩吉耿告诉记者，通过建设十三采辅运巷智能化工作面，掘进工作面煤流系统平均每班减少3人，工作面200米范围内施工人员由12人减至7—8人。相比五年前，队内工人由80多人减少到不足50人。

“人均工效提高了9倍，产量同比普通采煤工作面更是提升了近30%。”山东能源新矿集团生产技术部部长莫技说。

安全保障能力提升

点开井下人员监测系统，377个“小人”正在屏幕上移动——这是记者采访时山东能源新矿集团孙村煤矿对井下377名员工的实时监测。每个“小人”代表着一名员工，工号、部门、职务、身份证号等信息一应俱全。

“每名人员的位置可以实时定位监测，行动路径可以回溯，误差不超过15厘米。”孙村煤矿党委书记李良介绍，现在煤矿井下人员定位、安全监测监控、设备运转、短信报警等数据都全部集成到大数据云平台上，只需要轻轻点下鼠标，便能全面精准地掌握井下每个人的行动轨迹、设备运行等情况，真正实现了全时空全天候智能管理。

减员增效的背后，最重要的是解决安全生产问题。据了解，随着智能化技术在山东能源集团煤矿开采中的运用，如今井下采煤、掘进、巡检等，这些在过去主要依赖人力，且随时随地与危险相伴的工作环节，迎来了新的变革。

支护是采煤作业中必不可少的工序，枣矿集团付村煤矿以前让36吨重的支架随进度向前移动，全靠人工，现在支架自己就能跟着采煤机前进，比人工操作更精确。

在山东能源临矿集团菏泽煤电公司郭屯煤矿，通过电脑屏幕，实时可以看清矿区的每个角落矿用输送机，近千米深井下的采掘、运输、检修等情况一目了然，整个矿区宛如透明。“基于地理信息系统的二三维‘一张图’管控平台和基于‘一张图’的信息共享大数据分析平台等六项技术，将使我国煤炭工业智能化开采技术一举迈入3.0时代。”透明化工作面智能开采攻关小组组长、北京大学教授、博士生导师毛善君介绍，透明化工作面建成后，今后煤矿采煤能自动生成采煤截割线矿用输送机，实现开采过程全面感知与智能化分析控制，实现煤机在复杂地质条件下自适应割煤。

井下掘进工作面在工作过程中需用矿车运输大量砂、石子、水泥等散料。以往，由于作业环境及矿车结构限制，这些散料都需要人工装卸，工作效率低、安全风险大，且装卸时产生的粉尘还会对人体健康造成损害。针对这些问题，山东能源枣矿集团高煤公司投入使用了“井下多功能物料装卸机器人”，替代人工装卸料和清挖沉淀池，不仅工作效率提高2倍以上，人工由原先7人减为1人，而且极大提高了现场施工的安全性。

通过智能化矿井建设，山东能源集团实现了矿井安全风险实时监测和智能化管理，有效提高了安全基础保障能力，而且将暴露在危险区域的作业人员尽可能地减少，让工人的安全更有保障，最大程度实现无人则安、少人则安,从根本上保障了矿井安全生产和职工人身安全。