采掘更加智能 生产更加高效
——冀中能源峰峰集团九龙矿扎实推进智能化矿井建设纪实
走进冀中能源峰峰集团九龙矿掘进、回采地面集中控制室，数十块液晶显示大屏幕上，井下巷道、采煤工作面、运输皮带转载点等不同点位的影像正在实时传输，不断变换、显示着各种画面和数据参数，只要鼠标轻轻一点，井下人员、设备、生产等详细情况，便一目了然，同时还可以进行一键启停和远程干预操控……
近年来，九龙矿高度重视煤矿智能化建设，大力推进科技创新和智能化矿井建设，在“机械化换人、自动化减人、智能化无人”的目标指引下，积极建通道、搭平台、上系统。如今，一系列机械化、自动化、信息化和智能化的崭新成果，正刻画着九龙矿智慧矿山的新形象。
突破瓶颈 “智”在必行
在“两化”深度融合的大形势下，产业发展的巨大变革冲击着传统煤炭行业。现实的问题更是摆在九龙人面前：采深大、地质条件复杂，属于煤与瓦斯突出矿井，煤层不稳定、地质灾害严重……这些隐患时刻威胁着矿井安全生产；
随着矿井开采延伸，采掘接续矛盾日益突出，采掘失调严重制约着生产进度；
在“苦脏累险”的采掘区队，人员紧张已经成为制约安全高效生产的瓶颈，尽管实施了收入倾斜等激励政策，但用工紧张、招工难的问题依然得不到根本解决；
之前，九龙矿单班入井人数高达六、七百人，交接班最高峰超千人。然而按照河北省《煤矿井下单班作业人数限员规定》，九龙矿现在单班作业人数不能超过400人；
……
从长远来看，推进采掘生产智能化建设，势在必行、迫在眉睫。
走智能化发展之路不但是贯彻国家、上级有关要求，也是以人工智能为核心，优化系统减人减面，实现安全、高效、智能开采，建设集约、安全、高效现代化矿井的必由之路。正是基于这样的一种认识，九龙矿进一步坚定了“机械化换人、自动化减人、智能化无人”的发展思路，着力探索建设“少人”甚至“无人”的智能采掘工作面。
智能开采 少人保安
“智能化代表着未来，我们有条件要上，没有条件创造条件也要上。”
谋定而后动，厚积而薄发。
2021年，九龙矿确定将1502工作面打造成智能化采煤工作面后，他们迅速制定线路图、工作面整体设计、设备选型、招标投标、签订协议，九龙矿智能化开采由梦想逐渐变为现实。
井下固定点视频、自动化控制系统、工作面跟机视频、支架电液控制系统，还有辅助系统信息化等实时上传的设备数据和跟机推送的井下视频……在该矿回采集控室的大屏幕上，15249狈采煤工作面的实时采煤情况清晰可见。
“红色代表数据指标偏高，绿色代表正常……通过综合自动化智能控制平台，我们就能精确地掌握井下采煤设备的运行情况，对出现的隐患及问题，也能随时做出远程遥控处理。”该矿副矿长柳敬涛向记者介绍着大屏幕上显示的信息。
单产效率更高，标准化创建稳步推进，安全系数更高，十几个人就能通过各控制系统将工作面“打理”得“井井有条”……这是九龙矿以“钉钉子”精神在综采智能高效的发展之路上，交出的一份“成绩单”。
——今年7月份，建成了回采集中控制中心，在1502、15249狈综采工作面应用的“可视化远程智能控制系统”由后路皮带运输系统、工作面生产系统、乳化液泵站系统、采煤机系统、系统总览控制系统和视频监控系统组成。集远距离监控和控制为一体，具有对运输设备运行状态实时监测、多设备间信号交互和联锁控制等功能；
——工作面后路运输设备都配有7寸视频界面，巡检人员在手持机或任何一部设备，都能看到运转情况和实现全线设备一键启停及单独启停；
——工作面系统包含转载机、破碎机、工作面前溜的运转以及工作面前溜闭锁装置，工作面每15米加设一组急停闭锁装置，通过工作面机头的控制箱、井下井上集控中心可查看闭锁位置；
——乳化泵系统通过安装液位传感器、压力传感器和温度传感器，可判断乳化泵的运行状态，并进行实时监控和数据上传；
——采煤机系统实现了井上对采煤机进行操作运行，在工作面每间隔5架，安装1台高清红外线摄像头，实现对工作面溜子及机组的全面监控；
——在采煤机上安装了两台高清红外线摄像头，可实时观测采煤机上下滚筒截割状态；
——当采煤机在运行过程中，人员靠近滚筒时，触发上下摇臂的红外线传感器，采煤机会及时发出报警信号并立即停车，保障了采煤过程安全可靠；
——系统总览控制系统可在一键启停时，按照预先设置的设备启动顺序（顺煤流和逆煤流），进行逐台启停，并能修改每台设备启停时的延时时间。
……
井下单班作业人数限员规定虽是现实压力，但更是推进智能化建设的强大动力。该矿深入践行“少人则安，无人则安”理念，持续优化生产布局，优化劳动组织，大力推进“四新”应用，通过智能化建设大大促进了减人提效。
——在生产任务不变、安全生产标准化不降、安全设施不减的前提下，叁个采区全天出勤人员由430、440人左右减到170人；
——1502工作面最开始有5部皮带、一部转载机、一部工作面溜子，共7部设备，正常情况下7部设备一个班至少安排7个人，现在实现了地面集控，每班只安排一个人巡检即可；
——应用履带式超前门式支架搬运车，超前支护由4个人减至1个人便可操作；
——皮带区17部皮带，一采区4部皮带、二采区4部皮带，共25部皮带。通过提升设备的智能化程度，原来25部皮带都得安排一名职工，现在最多六七个人就够了。
……
对九龙矿而言，建设智能化采煤工作面不仅是简单意义上的减人减员，而是通过自动化、信息化采煤工作面的建设，大幅降低了职工的劳动强度，工作环境也由过去的“苦、脏、累、险”向安全、可靠的方向转变。
智能助力 掘进加速
煤炭生产，掘进先行。智能化掘进是智能化煤矿体系建设中不可或缺的关键子系统，深刻影响着矿井的生产战略布局，是煤矿安全高效生产的关键。
结合九龙矿井下的地质条件，要提升掘进质量和效率，必须通过上技术、上装备来实现，必须要向科技装备要单进。为此，他们积极创新先进工艺、攻克关键技术，通过机械化100%全覆盖，实现了少人、无人、智能快速掘进作业。
——在152下40上顺槽应用了集截割、装运和行走、锚护作业于一体的贰叠窜160惭-2型掘锚护一体机，锚杆钻臂部采用液压驱动，2人即可完成顶板及侧帮的锚护及前探钻孔的施工，实现截割、装载平行作业、支护自动化，有效减少了前头作业人员、移机次数和支护作业时间，提高了施工效率和掘进速度；
——在152下40上下巷均配备了柴油单轨吊，只需1名司机和1名跟车工即可完成运输作业，相较原来调度绞车接力运输，全天减少用工4个，既提高了安全运输效率又减少了用工；
——在152下40上顺槽掘锚护一体机安装了电子围栏设备，实现了开车后人员接近即可启用自动停车功能。
……
该矿井下4骋网络的成功建设，将生产过程的控制、运行与管理作为一个整体，实现了安全化、科学化、精细化。
——建成了掘进智能化集中控制室，先后在15242、152下40、152下47掘进工作面应用地面集中控制系统，只需2人（井上1人值守、井下1人巡查巡检）即可远程“一键启停”所有后路运输设备，实现了地面操控井下皮带、井上下语音对讲、语音通话和打铃信号提示等功能，可以对输送机在运行过程中出现的跑偏、撕裂、温度、堆煤、速度等进行全面监控，减少了作业人员；
——建设智能调度指挥系统，依托4骋无线网络基础，实现各类通讯、短视频发送及视频调度等功能。实现井下工人与技术工人的远程视频沟通，减少用工的同时更能直观的展示问题，让技术人员更快更好地对出现问题进行处理；
——地面集中控制室可以对主备风机进行全面监测，对主备风机的电压、电流、电度等运行参数进行详细记录，实时上传至地面集控室，保证了风机的正常运转；
——在掘进迎头安装球型摄像仪，实现了360度全景监控，小巷运输均安装了视频监控，且具备视频通话功能，实现了与地面集控室的实时通话传输，能够第一时间将生产指令信息传达至施工现场，扩大了前头及后路监控范围，保证施工安全管控无死角，提高了生产指挥、调度效率，促进了安全高效；
——为精准实时掌握顶、帮矿压数据，引进安装了碍闯216矿压动态监测系统，监测内容包含了顶板离层（围岩移动）报警监测、锚杆（索）支护应力监测、矿用本安型激光测距传感器等。监测人员在办公室通过监控系统就可以实现对工作面及井下巷道顶板离层、锚杆应力的实时监测，能直观的、连续准确记录监测顶板离层、锚杆（索）应力变化、巷道围岩变形数据。
大力推进矿井智能化建设，不仅能解决安全生产突出矛盾，提高生产效率，促进规范作业，而且也是改善井下职工的作业环境，满足矿工对美好生活向往的必由之路。为此，该矿大量引进新设备、新工艺、新技术，实现矿井内全面防尘，为职工打造安全、整洁的工作环境。
——在南二下部采区探巷采用37碍奥风机配合碍颁骋—450顿型矿用干式除尘器，弥补了湿式除尘的不足，能有效清除粒径为5μ尘以下的呼吸性粉尘，可将污风处理为新鲜风流，能有效提高巷道排污能力，改善巷道内粉尘积聚等情况，极大改善巷道内环境；
——应用自动洒水冲尘车，操作简单，冲尘效率高，原1000米大巷需两人5天完成，现一人一班即可完成，实现了机械化冲尘，不仅使井下的工作环境得到进一步改善、大大降低了职工的劳动强度，而且有效提高了作业安全系数；
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高质量发展正在路上，智能化建设未有穷期。下一步，九龙矿将根据矿井生产需求，持续加大智能化建设力度，不断开创智能化矿井建设新局面，为矿井实现安全高效生产夯实基础、创造条件。
（冀中能源峰峰集团新闻中心 赵苗）