大年初三，棗泉煤礦收假復工的日子，不料新冠疫情將一部分回老家過年的員工隔離在異地，用工缺口近百人。這時候，該礦投運不到1個月的智能化無人開采工作面挺身擔當——一次性核減近一半勞動力補充到其他區(qū)隊，一季度超額完成生產(chǎn)任務(wù)，它成了疫情期間保障能源供應的“硬核”力量。

瞄準智能開采 啃下“硬骨頭”

棗泉煤礦投入開采已經(jīng)13年，隨著礦井開采延伸，高質(zhì)量發(fā)展面臨著多重制約。

“苦臟累險”，說的既是礦工的工作性質(zhì)，也是礦工的采掘環(huán)境。在常年不見天日的采煤一線，盡管實施了收入傾斜等激勵政策，用工緊張、人員老化的問題依舊突出。

建設(shè)“少人”甚至“無人”的智能開采工作面，成為全礦上下的愿景。

放眼國內(nèi)，煤炭領(lǐng)域智能化開采在數(shù)量、智能程度、常態(tài)化應用水平等方面均處于初級階段。各省區(qū)重點企業(yè)雖然都在推進這項研究，但整體效果不及預期。

棗泉煤礦2018年組建了一支30多人的科研團隊，啟動220704智能化工作面研發(fā)項目。這是國家2030重點科研攻關(guān)項目，又是國能集團重點建設(shè)的首批20個智能化工作面之一。

“在復雜地質(zhì)條件下布置智能工作面，科研團隊走過了相當艱辛的探索過程。”翟文感慨道。

傾角大、礦壓大、斷層多，無論對人工操作下的采煤作業(yè)還是實施智能化無人開采而言，都是一場嚴峻考驗。

比如大傾角環(huán)境下的液壓支架，除了要實現(xiàn)自動跟機移架支護，還要具備智能識別姿態(tài)、防倒、防滑、防鉆底、防咬架等特殊管控功能，相當于每一臺支架都是一個智能思考、智能控制的“機器人”。

如此復雜的功能需求，每一項都需要從采煤設(shè)備、傳感儀器、信息傳輸、工藝編程、控制系統(tǒng)等全流程反復測試聯(lián)調(diào)，最終實現(xiàn)“人與設(shè)備、設(shè)備與設(shè)備、設(shè)備與采場”之間的智能對話。

突破多個瓶頸 打贏“翻身仗”

項目實施以來，科研人員圍繞難點集中“火力”破題，經(jīng)過海量試驗，研發(fā)出綜采成套裝備智能一體化管控平臺。

棗泉煤礦1月6日首次實現(xiàn)智能化無人開采，寧夏幾代煤礦人“坐在地面采煤”的夢想變成現(xiàn)實。

到底有多智能?

在調(diào)度指揮中心，隨著采煤司機按下桌面操控臺上的啟動按鈕，輕點鼠標，你會通過監(jiān)控屏幕看見膠帶機、轉(zhuǎn)載機、破碎機等依序運轉(zhuǎn)，采煤機開始割煤。隨即，220704智能工作面源源不斷地將煤炭輸送到地面。

在這個294米長的工作面上，所有采煤設(shè)備都由傳感器、掃描器、攝像儀、檢測儀和數(shù)據(jù)線、無線基站等信息控制單元連接?？恐@些裝置，指揮中心便能清晰觀察、診斷井下的供水供電及設(shè)備工作狀況。

“設(shè)備實現(xiàn)了復雜地質(zhì)條件下傾斜工作面地面調(diào)度室桌面遠程控制、采煤機無人駕駛自主截割、全部智能一鍵啟停、4G‘有線+無線’萬兆專網(wǎng)傳輸，礦井進入常態(tài)化高效智能開采階段，日割煤達到了13刀。”負責智能開采信息系統(tǒng)的機電副總工程師馬昆說。

因此，當疫情來襲時，曾經(jīng)困擾棗泉煤礦的地質(zhì)復雜、開采困難、用工緊張等問題迎刃而解，有力支援了全礦及其他區(qū)隊的滿負荷運行。

而團隊攻克的指令無線傳輸、煤體透明開采、刮板機上竄下滑控制等6項國際難題，創(chuàng)建的“煤—水”實時感知智能調(diào)控開采技術(shù)體系等，又加速了“智慧礦山”建設(shè)步伐。

用翟文的話說，在智能工作面的建設(shè)中，他們從“水土不服”到“落戶扎根”，走上一條綠色、安全、高效、清潔、智能的開采之路。