“人力換煤”變“算力換煤”，煤礦越來越“聰明”

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掘進是煤礦生產(chǎn)的咽喉，長期以來依賴的是人海戰(zhàn)術(shù)。如今，在山西，有煤礦將在用傳統(tǒng)掘進機升級為“掘、錨、護、探”一體化智能裝備，在提升綜合掘進效率的同時，大幅提升了安全系數(shù)；還有煤礦利用智能系統(tǒng)為全礦大型設(shè)備建立數(shù)字檔案，讓設(shè)備運營更穩(wěn)定……智能化浪潮，正深刻改變煤炭行業(yè)。

1秒鐘，可對井下礦工及車輛進行信息定位；2秒鐘，全礦安全生產(chǎn)數(shù)據(jù)會進行一次自動分析；3秒鐘，能完成一次生產(chǎn)系統(tǒng)全面巡檢……記者日前在山西潞安化工集團新元煤礦采訪了解到，該礦依托井下“超千兆上行”煤礦5G專用網(wǎng)，全礦5G應(yīng)用場景已拓展至31個，智能化建設(shè)由采掘工作面為重點向全礦井智能化轉(zhuǎn)變，煤炭開采更加安全高效。新元煤礦的變化是煤炭行業(yè)智能化浪潮迅猛發(fā)展的一個縮影。

今年中央經(jīng)濟工作會議提出，堅持創(chuàng)新驅(qū)動，加緊培育壯大新動能?！懊旱V智能化建設(shè)帶來的不僅是技術(shù)的迭代，更是生產(chǎn)方式與安全理念的革新，為煤炭產(chǎn)業(yè)發(fā)展注入了新動能?！倍⒅扌驼{(diào)度大屏上實時跳動的數(shù)據(jù)“洪流”，全國勞模、山西潞安化工集團常村煤礦副總工程師張世麗感慨地說，過去是“人力換煤”，現(xiàn)在是“算力換煤”。

“出煤靠智能，安全靠系統(tǒng)”

在山西華陽集團一礦垂直深度數(shù)百米的豎井井筒內(nèi)，被礦工們稱為“找茬達人”的智能巡檢機器人，隨著罐籠的起落忙碌作業(yè)。這位不知疲倦的井筒安全“衛(wèi)士”，曾監(jiān)測發(fā)現(xiàn)罐道固定螺栓僅0.8毫米的位移松動。

實測數(shù)據(jù)顯示，這樣一臺設(shè)備30分鐘的巡檢量，相當于3名巡檢人員1小時的工作量，效率提升了5倍至6倍，且識別準確率超99.99%。

從井筒到巷道，那些曾經(jīng)讓礦工們頭疼的高危作業(yè)風險、人工巡檢盲區(qū)、突發(fā)故障處置滯后等，都在智能化“同事”的助力下得到解決。而且，煤礦智能化建設(shè)的“點上”突破，正在向“面上”智慧躍升。

“工人安全帽內(nèi)的芯片，可以在井下實現(xiàn)厘米級精準定位?！峡匆娋?、井上控制井下’的智能化場景已經(jīng)成為現(xiàn)實?！比珖鴦谀?、一礦機電工區(qū)綜采管理組工人李杰介紹，現(xiàn)在，井下各工作面、各點位的運行參數(shù)，作業(yè)場景與安全預(yù)警信息，都可以通過三維建模技術(shù)動態(tài)呈現(xiàn)。

在華陽集團調(diào)度中心，一張覆蓋所有礦井的“數(shù)字礦山”地圖清晰呈現(xiàn)：各礦的生產(chǎn)數(shù)據(jù)、安全指標、設(shè)備狀態(tài)實時匯聚，形成了“一屏觀全域、一網(wǎng)管全礦”的智慧管理模式。比如，當某礦的瓦斯?jié)舛瘸霈F(xiàn)微小波動，系統(tǒng)會自動聯(lián)動通風系統(tǒng)調(diào)整風量，并同步向附近作業(yè)人員推送預(yù)警信息。

過去，“出煤靠力氣，安全靠運氣”；如今，“出煤靠智能，安全靠系統(tǒng)”成為方方面面的共識。

“近年來，山西在全國率先發(fā)布煤礦智能化建設(shè)標準體系；強化科技賦能，引進華為礦山軍團全球總部落戶太原；集聚優(yōu)勢資源，建成全國首個省級煤炭工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺。”據(jù)山西省能源局副局長毛曉文介紹，山西已累計建成244座智能化煤礦、1594處智能化采掘工作面，智能化煤礦產(chǎn)能占比達到60.48%，帶動全省煤炭先進產(chǎn)能占比達到83%以上。

從人海戰(zhàn)術(shù)到智能協(xié)同

在山西焦煤集團凌志達煤業(yè)，過去掘進工作面3道工序相互獨立，單是設(shè)備搬移與工序轉(zhuǎn)換就要耗時兩個多小時，而且迎頭作業(yè)人員密集、粉塵濃度高、作業(yè)空間狹窄，導(dǎo)致多重風險疊加。

如今，一臺傳統(tǒng)的掘進機經(jīng)過改造，變身能自主行走、精準截割，還可同步完成錨桿支護、超前探水的“智能掘進機”。在地面調(diào)度中心的大屏幕上，這臺掘進機的三維模型正同步模擬井下實況，截割軌跡、探水數(shù)據(jù)實時跳動。尤為值得一提的是，其改造成本僅為新購置成套設(shè)備的1/5。

“掘進是煤礦生產(chǎn)的咽喉，長期以來依賴的是人海戰(zhàn)術(shù)?！鄙轿鹘姑杭夹g(shù)中心主任楊彥群表示，相比采煤，掘進已成為煤礦自動化、智能化建設(shè)的短板，不僅導(dǎo)致礦井采掘銜接緊張，也嚴重制約了先進產(chǎn)能的釋放。

然而，在用的傳統(tǒng)掘進機如果全部更換為新型智能化掘錨機，成本巨大。

2023年7月，山西焦煤啟動重大技術(shù)攻關(guān)科技揭榜制項目，聯(lián)合多家高校、企業(yè)，組建了產(chǎn)學(xué)研用一體化團隊，將在用傳統(tǒng)掘進機升級為“掘、錨、護、探”一體化智能裝備。到今年10月，該項目順利交出了一份亮眼成績單：最高日進尺12米，月進尺321米，綜合掘進效率提升30%以上?！耙郧皢伟嘈?2人，現(xiàn)在僅需8至10人，工人無須再迎頭扎堆，安全系數(shù)大幅提高?！绷柚具_煤業(yè)礦長田偉鵬表示。

“我們將在山西焦煤所屬礦井全面推廣這項技術(shù)，讓更多傳統(tǒng)掘進機煥發(fā)智能新生?！睏顝┤罕硎荆瑥娜撕?zhàn)術(shù)到智能協(xié)同，從掘支分離到一體化作業(yè)，這次突破更大的意義在于，讓大家認識到：需要提高智能化設(shè)備有效性，探索更符合煤礦實際的智能化建設(shè)之路。

“小雅助手”成為老礦的“智慧大腦”

“過去處理突發(fā)狀況，光梳理數(shù)據(jù)就要半天，現(xiàn)在幾分鐘就能拿到專業(yè)方案?！鄙轿鹘姑杭瘓F李雅莊煤礦安全管理部安全員曹建峰連聲稱贊AI平臺“小雅助手”給工作帶來的變化。

曹建峰表示，在生產(chǎn)環(huán)節(jié)，以往月度成本分析需梳理十幾張報表，不僅耗時費力，還易出現(xiàn)疏漏，如今借助“小雅助手”，可自動生成同比、環(huán)比及對標分析的樹狀圖、曲線圖，數(shù)據(jù)呈現(xiàn)直觀清晰，有效提升了生產(chǎn)決策的科學(xué)性。在設(shè)備檢修車間，檢修工人利用AI分析設(shè)備振動頻譜，發(fā)現(xiàn)一處減速箱的早期隱患。

作為山西省首批智能化試點礦井，李雅莊煤礦近年來建立了20多個智能系統(tǒng)，累計沉淀運行數(shù)據(jù)超千萬條。以設(shè)備全生命周期管控系統(tǒng)為例，其為全礦大型設(shè)備建立的數(shù)字檔案，不僅記錄著每臺設(shè)備的技術(shù)參數(shù)，更包含上萬次的維修記錄和運行數(shù)據(jù)，讓設(shè)備運營更穩(wěn)定。正是這些帶著“煤味”的真實數(shù)據(jù)，讓“小雅助手”具備了讀懂礦山的智慧。

“過去是工人圍著設(shè)備轉(zhuǎn)，現(xiàn)在是決策圍著數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)。”李雅莊煤礦礦長王遠德表示，從千米井下的安全管控到地面?zhèn)}庫的庫存管理，從技術(shù)員的智能決策到機電工的故障預(yù)判，“小雅助手”帶來了工作思維的轉(zhuǎn)變，正在推動工作從經(jīng)驗驅(qū)動到數(shù)據(jù)驅(qū)動的跨越。（記者 劉建林 李彥斌）

[編輯：竇菲濤]

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