无人驾驶矿车开进矿井深处、智能巡检机器人井下上岗实现数据实时回传、自主研发智能管控平台助力各类信息“一屏感知”……国家能源集团神东煤炭上湾煤矿百米井下,“智慧”闪耀。
行走在地层深处
乘坐无人驾驶矿车平稳行驶在百米深的地下矿井巷道里,灯光映衬下,仿佛置身“时空隧道”。30分钟后,便到达地层深处。
“煤矿在用新能源电动车占比达80%以上。”上湾煤矿机电信息中心主管沈飞指着面前纹丝不动的方向盘说:“现在乘坐的是搭载了‘5G+电机车无人驾驶’系统的新能源车,整车前后配备很多激光雷达、毫米波雷达和视觉摄像头,它们可以作为整车的‘眼睛’感知周围状态,实现安全稳定行驶。”
一路向前,矿井巷道内干净整洁,随处可见带有5G标识的微基站和天线端。沿途不时有闪着红光的摄像头和闪着蓝光的信号指示灯,装有红外线接收器的铁架则安静地“站立”在两侧。在该工作面的综合采煤设备“三岗合一”集控室,智能化建设以后,以前需要多人合作完成的工作,现在只需一人操控鼠标键盘即可完成。
“以‘科技驱动’取代‘人海战术’,不仅做到了‘无人值守、少人巡检’,安全系数和生产效率也大幅提升。”说罢,沈飞打开手机控制界面,演示起如何在井下实现双向通话。现在,百米井下5G+UWB网络全覆盖,井下所有设备的监控和信息都实现实时、准确回传,能让后台管理人员对安全状态作出初步评判和预警。
智能化建设给生产作业带来便利。伴随着地面采煤指令下达,百米井下的“钢铁巨无霸”采煤机沿着煤壁不停掘进,厚厚的煤壁被轻而易举地切割下来,通过皮带机源源不断地送往地面煤仓,智能捡矸机器人迅速对原煤中的矸石进行识别、分拣、分流处理。经过洗选加工、装车后,一列列满载“乌金”的火车陆续驶出矿区,运往全国各地。
“井下风吹草动,地上一看便知。”沈飞说,地面调度指挥中心可以通过井下各场所自动巡检机器人的视角,同步进行采煤作业过程的无延时“直播”,保证全矿安全生产。
探访“智慧大脑”
拥有“智慧大脑”的煤矿是什么样子的?
在上湾煤矿调度指挥中心的巨型屏幕上,找到了答案。
在5G通信技术加持下,采、掘、机、运、通等32个子系统借助煤矿自主研发的“智慧矿山综合管控平台”在“一块屏”上实现有效联通。井下掘进运输、人员位置、安全检修等作业场景,供电与供排水、通风、安全监控等各项监测数据跃然“屏”上,整个矿区十分“透明”。工作人员轻点鼠标,便可实现“一屏观全域”。
“智能化建设让矿工从‘台前’转为‘幕后’。”上湾煤矿机电信息中心智能化主管董海源在煤矿工作多年,亲历了煤矿智能化建设的推进过程。他说,过去采煤工人需要在采煤机旁“盯梢”,一刻也不能停,经常累得一身汗一脸灰。现在生产期间井下职工不超过9人,井上职工从“操作手”变身“指挥官”,只需坐在大屏前,就可以远程操控、观测采煤机运行状态。
从会采煤到“慧”采煤、从“人控”到“数控”、从“少人”到“无人”,煤矿智慧化建设的“含金量”“含新量”“含绿量”在过去与现在的对比中一一体现。
“经过4年建设,上湾煤矿实现了采煤方式由传统工人采煤转变为集控室远程控制,井下固定岗位由井下转变为地面办公室上班,主运系统和供电供排水系统实现无人值守+有人巡视巡检模式,井下重体力劳动岗位变为了机器人作业四大转变。”董海源说。
“智慧”与矿山相遇,带来深刻变化和新生活力。2020年起,上湾煤矿累计投入1.8亿元资金,围绕“5110”智能矿井建设目标开展智能化建设,于2022年通过国家能源集团智能化矿山验收,达到中级智能化水平,计划2024年年底建成高级智能化矿井。
“智能化煤矿先进高效的生产工艺也不断引领煤炭产业技术更新换代。如今,上湾煤矿30项创新成果成为行业标准,综采、掘进、移动巡检、机器人等11大类200个智能化项目得到应用,年均开机率达98%以上。”提起“5G+智慧矿山”建设带来的新变化,上湾煤矿调度指挥中心调度员王敬凯侃侃而谈。
“智慧”让“乌金”的价值拉得更满,动力更足。目前,上湾煤矿生产效率稳步提高、劳动强度明显降低,走出了一条安全高效、绿色低碳的“智”取“乌金”之路。(郝媛渊)