同煤集团探索煤矿智能化开采

　　近日，国家“十三五”规划重点科技支撑项目——同煤集团塔山矿8222智能化综放工作面地面联合试运转一次成功。

　　这是同煤集团对智能化综放工作面的又一次升级，据了解，智能化综放工作面生产能力由原来年产1000万吨增至1500万吨，成为同煤集团做精做优煤炭产业、实现能源革命的一大“利器”。

　　智能化综采工作面，与传统开采方式相比，单工作面生产期间工作区域由原来8人联合操作减至2人巡视，实现了“用人少、效率高”的信息化、智能化发展。

　　科技创新推动转型升级

　　中国的煤炭在山西，山西的煤炭在大同。同煤集团这个与共和国同龄的国有特大型企业，累计为国家贡献优质动力煤约30亿吨和2700亿千瓦时电能。

　　怎样发展煤炭产业？如何推动传统产业转型升级，做好能源革命这篇文章？

　　面对新一轮能源革命的新形势、新机遇、新挑战，同煤集团用亲身实践给出了答案：煤炭产业必须走“高效化、智能化、清洁化、低碳化”的路子，以科技创新推动传统产业转型升级。

　　2013年8月，同煤集团承担了国家发改委“同忻煤矿千万吨级高效综采关键技术创新及产业化示范工程”项目。2016年7月，同煤集团选定同忻煤矿8202综采工作面作为试点，对智能化综采设备进行安装调试后并试运行。

　　在同煤集团同忻矿，通过智能化综合调度指挥中心大屏幕能够清楚捕捉到400多米深处的采煤设备自动运转，支架移动，采煤机割煤放煤、皮带传送的相关数据和画面。

　　“使用这个智能化工作面，操作人员只需在皮带辅运巷50米外的‘智能化工作面监控中心’，摁下总控台启动按钮，工作面设备即能依次开启，远端的采煤机自动前行，割煤、推溜、移架、传输一气呵成。”同忻矿调度室副主任田向东说。

　　坐在地面调度指挥中心，井下生产状况一目了然，高速采集的大数据，实时显现智能化设备的运行动态，有50多只网络摄像仪正在监视着综采设备的运行状况，在屏幕上清晰成像。

　　田向东介绍，这些摄像仪能够准确识别和捕捉设备每一个细微的动作。通过每个支架控制器，记忆和存储设备状态参数和有关信息，并对采煤机向前和向后的运行状态自动跟踪和切换；液压支架按照自动化设定程序要求，实现自动移架、推溜和升架，自动完成工作面中部跟机作业。

　　“同忻煤矿的千万吨级高效综采关键技术创新及产业化示范工程项目，是通过研发和配置成套综放设备和自动化控制系统，建立矿井远程信息化、自动化控制和工作面自动化，实现了在地面及顺槽综合监控中心对综采设备的智能监测与集中控制，确保工作面智能化运行，达到综放工作面连续、安全、高效开采。”同忻矿副总工程师王冬波介绍说，“自动化采煤设备在全国来说有好多矿都在应用，但是在特厚煤层条件下应用智能采煤放煤成套设备和技术的在全国来说是这是第一套。”

　　7人干了20人的活

　　“综采队原来每班20人，实现智能开采后，每班7人左右即可完成任务，而且效率提升了50%，减下来的工人主要负责安全巡检和设备维护工作。”王冬波介绍说，“以前,工作面的综采设备不用人操作那是不敢想的。而现在，我们在调度中心远程操控就能完成。”

　　该项目包括工作面集中控制系统、视频监控系统、设备姿态监测系统、通讯网络平台与多项关键技术，也就是整个综采工作面的一套大型控制系统。他们通过建立工作面实时工业以太网与无线网络覆盖，将各个相关设备联系在一起，实现各个设备间的数据交换。

　　该项目的实施，使采煤设备替代工人进行井下开采，在降低工人劳动强度的同时，将工人从危险的工作面解放到相对安全的顺槽监控中心，不仅可以实现减人提效，还能提升安全生产保障能力。

　　监控中心是工作面的“大脑”，每条指令都是从这里发出的。监控中心设备操作人员杨继彪说，我们只需坐在监控中心便可通过显示器观察到工作面的情况，开机后我们只需坐在这里监视设备运行轨迹、收集参数就可以了。

　　依托这种智能化综放开采设备和技术，同忻煤矿做到了用设备替代人工，将采煤每工效率提高到了88吨/工，效率提升了42%，同时将顶煤回收率提高到了87%以上，生产能耗较以往降低了5%以上，背后的产生的安全效益与社会效益更难以衡量。

　　首个循环经济园区将实现“智能开采”

　　崭新的液压支架一字排开，采煤机整装待发，工人师傅正在按照设计图纸配套设备列车，紧固串车连接板，安装拖缆架等。大同煤矿集团塔山循环经济园区，作为我国煤炭企业第一个循环经济园区，即将“改头换面”。

　　“传统的印象中，煤矿就是矿工下到几百米的地下矿井，把煤挖出来。”但同煤集团塔山煤矿机电科负责人告诉记者，从今年10月份起，在塔山煤矿的8222采煤工作面，将看不到采煤工的影子，全面实现机械化、智能化采煤。

　　塔山煤矿8222智能化综放工作面作为国家十三五规划重点科技支撑项目，配合“十三五”国家重点研发计划专项项目“千万吨级特厚煤层智能化综放开采关键技术及示范”，拟对特厚煤层综放工作面多信息融合煤矸识别技术、群组放煤理论、采放协调控制机理、智能化放煤控制系统及设备开展研究。

　　“8222智能化综放工作面的自动化生产模式，生产期间工作区域实现把矿工从高强度体力劳动中解放出来，采煤司机在地面远程操控实现煤炭开采，大大提高了综采工作面的安全可靠性，从而提升安全生产过程的质量和效率。

　　同煤集团在塔山千万吨级矿井推广应用智能化综放开采技术，将真正成为山西省深化能源供给革命、提高传统能源能效，实现煤炭走减优绿发展之路的样板。