煤矿装上“智慧大脑”

一块硕大的电子屏幕，实时显示地下400米深处的场景，上百台设备有序运转，从割煤、推溜、移架到运输，滚滚乌金涌向地面，这是在同煤集团同忻煤矿，调度指挥中心展现的智能化开采景象。

“地面操控按钮，井下设备自动运行。一个2公里长、200米宽的采煤工作面，装有60多个高清摄像头、1500多个传感器，不用下井就能采煤，这样的好事过去想都没想过。”扎根一线20多年，同忻煤矿总经理助理刘迁感慨智能化综采技术、装备应用带来的改变。

作为我国最大的煤炭生产基地之一，同煤集团（前身为大同矿务局）成立以来已贡献动力煤30多亿吨，尤其侏罗纪煤系的动力用煤更被称为“世界动力煤细粮”。坐拥优质资源，同煤集团格外重视技术、装备研发，采煤效率由1949年的0.118吨/工升至目前的约88吨/工。

“建设初期，同家梁矿马连掘进小组用27天掘进318.71米，创下全国手工掘进煤巷的最高纪录。当时设备落后，开采以挥锹抡镐为主，靠的就是吃苦耐劳的‘马连精神’。”支护工王晋杰清楚记得，以前采煤机每割一刀煤，配套的118根支架就要全部移动一遍，每根支架有13个手把、26个功能动作。为完成支护工作，一个班下来人均操作数千次，干久了满手都是老茧。

改变源于2016年底，“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”项目的投运。在我国首个特厚煤层低位放顶煤智能化综采工作面，智能设备替代人工下井，“键盘鼠标”实现远程操控，采煤由危险的井下“移步”地上。“过去一个班接近二十人，现在七八个就够了，而且人员全部离开工作面。”王晋杰说，自己也由此从最累、最苦的支护工转为工作强度较低的巡检工。

依托智能化综采设备和技术，同忻煤矿的采煤工效同比提升42%，顶煤回收率提至87%以上、生产能耗降低5%以上。

距离同忻煤矿大约8公里的塔山煤矿，智能化矿山建设也取得新突破。据该矿党委书记、董事长马占元介绍，以矿井大数据平台为依托，塔山实现“连接无处不在、数据无处不在”的网络全覆盖，以数据决策为导向的全新生产管理模式正在形成。各类数据的无缝融合，相当于给煤矿装上“智慧大脑”，生产、安全、调度等信息汇集到统一平台，对此可进行分析、整合，为科学管理提供参考。

“例如辅助运输工作，对调度要求很高。每天200多辆车、600多次运输，不仅要投入大量时间、人员，还存在车辆使用效率不高、管理水平滞后等问题。”马占元表示，依托大数据管理，塔山煤矿首创智能调度系统，类似时下流行的“网约车”模式。“这样一来，既节约人力、物力，还实现车辆的量化管理、高效调配，并确保运行安全。矿井运输效率比过去至少提高了20%。”

打破信息孤岛，让原本独立的系统形成联动，由此解决重复建设、检修困难等低效难题，让塔山煤矿综采一队党支部书记史利尝到了“甜头”。“上世纪90年代，一个120人左右的队伍，每月最多采煤5-6万吨，体力劳动繁重。如今在同等人数下，每月产量可达60-80万吨。设备进步，观念也变了，不再像过去一味要求多出煤，而更讲究科学开采，轻轻松松就能完成任务。”

更让史利意外的是，过去靠人工才能完成的检修工作，如今也有了“智慧大脑”这一帮手。“30年前，每个矿都有几位维修‘大拿’。他们平时不用下井，机器出现故障时，才拿着图纸查找问题，动辄十几个小时，基本全凭经验。现在系统自动监控、提前预警，再也不用手动排查故障点，这些智能设备也是真正的‘大拿’。”

在实现减人、少人操作的基础上，同煤集团还在探索“机器人换人”的新技术，真正将煤矿工人从危险岗位替换下来，从繁重的体力劳动中解放出来。在塔山煤矿，主井皮带机轨道式智能巡检“机器人”已率先启用，通过无线信号配合数据、图像采集，实现生产过程的连续、高质量、长时间往复巡检。一旦发现异常，机器人将及时报警，并利用里程和图像准确定位故障位置。“未来3-5年，计划推出智能爬壁巡检机器人、煤矸石智能分拣机器人等新装备，尽快实现‘无人值守、有人巡检’的新模式。”马占元透露。