“各部位巡視人員請注意，智能化采煤遠控模式現在開啟。”命令發布幾秒鐘后，通信設備傳來嘀嘀聲：“外圍設備確認完畢，可以進行遠程操控”“采煤設備確認完畢，可以進行遠程操控”……只見操控人員輕點鼠標，井下的采煤機、運輸機、轉載機等綜采設備相繼聯動運轉。沒有飛揚的煤塵，沒有機械的轟鳴，更沒有密集的采礦工人，在監控屏幕上各類數據的跳動間，滾滾烏金便離開地底，順著皮帶奔向了地面。

這是筆者前不久在同煤集團塔山煤礦看到的8222特厚煤層工作面智能化開采的場景。先進的理念、新興的技術、智能化的開采，開啟了同煤集團領航煤企能源革命的新時代。

特厚煤層智能化綜采工作面

“同煤集團塔山煤礦1500萬噸智能化綜采工作面是國家‘十三五’資源領域重點研發計劃重點專項‘千萬噸級特厚煤層智能化綜放開采關鍵技術研究及示范’項目工程、2019年同煤集團十項科技攻關項目之一。自2月27日正式投入運行以來，其安全、高效、便捷的優勢十分明顯。”塔山煤礦黨委書記、董事長馬占元說，“開展千萬噸級特厚煤層智能化綜放開采關鍵技術研究，打造塔山煤礦年產1500萬噸特厚煤層智能化綜放工作面示范工程，將對解決特厚煤層的開采技術難題起到引領示范作用。”

攻克特厚煤層開采技術難題

在我國煤炭資源探明儲量中，厚煤層約占總儲量的44%，厚煤層的產量也占總產量的40%以上，但14米以上的特厚煤層安全高效開采技術是世界性難題。而塔山礦平均煤層厚度在18米左右，最厚的有20米，開采技術難度非常大。

作為新中國成立以來煤炭行業獲得單項支持力度最大的項目之一，“千萬噸級特厚煤層智能化綜放開采關鍵技術研究及示范”，被列入“十一五”國家科技支撐重大項目。該項目以“特厚煤層運移、冒放理論與自動化放煤機理研究”等五大課題研究為依托，攻克開采技術、成套裝備、支護材料、安全保障四大難關，開創特厚煤層智能化開采的世界紀錄，獲得2014年度國家科學技術進步獎一等獎。馬占元說，塔山礦8222綜放工作面的智能化綜放開采成套裝備，是我國29家高等院校、科研院所、國內外先進的礦山裝備研發和制造廠商共同完成整體設計選型配套及生產制造的世界先進裝備。

實現自動化生產模式

“8222工作面配套的智能化綜放開采成套裝備，廣泛應用了遠距離集中供液、液壓自移式設備列車等一系列科技含量高、安全系數高的新技術、新裝備。通過在線監測、一鍵啟停、順序啟停等功能，完全實現工作面以自動控制為主、遠程干預為輔的自動化生產模式，達到了無人跟機作業、有人安全巡視、地面遠程操控的目標，使同煤集團打造以數據決策為導向的全新生產管理模式又向前邁出了堅實的一步。”塔山煤礦黨委副書記、總經理方志剛介紹說。

據了解，該控制系統以采煤機記憶截割、液壓支架自動跟機和可視化遠程監控為基礎，實現了在地面及順槽綜合監控中心對綜采設備的智能監測與集中控制，確保了工作面智能化運行，達到了工作面連續、安全、高效開采。

采煤設備替代工人進行井下開采，降低了工人勞動強度，將其從危險的工作面解放到相對安全的順槽監控中心，實現了減人提效，提升了安全保障能力。塔山煤礦智能化綜采隊隊長李瑞金興奮地說：“綜采隊原來每班20人。實現智能開采后，每班不到8人即可完成任務，而且工作效率提升了50%。”

靈敏的“神經網絡”

讓“大腦”能力發揮到極致，需要靈敏的“神經網絡”。在2公里長、200米寬的采煤工作面上，60多個攝像頭、1500多個傳感器，通過網絡互聯集成管理，實現了高效快捷指揮，所有設備都實現了自動精準安全控制。

塔山礦智能化綜采隊隊長李瑞金指著安裝在支架頂梁上的攝像儀說：“這是我們在井下的‘眼睛’，是視頻通信系統的重要組成部分。它能夠清晰捕捉設備每一個細微的動作，觀察采煤機的運行位置，及時地通過網絡傳輸給‘大腦’，即監控指揮中心。”

“這些就是系統的‘神經’，通過壓力、傾角等多種傳感器，實現液壓支架防傾倒、防片幫、防冒落等，自動完成工作面跟機作業，精確控制推移油缸，減少了工作面推進的誤差。”該礦監控中心主任張慧指著支架上的傳感器說，每個支架控制器和攝像儀都是信息網絡的節點，它們自動采集、統計、分析和反饋設備運行數據，通過光纖傳輸至監控中心，得出結果用于改善生產狀況。

智能“大腦”能掐會算

“數字化、信息化、自動化和智能化，是這個工作面的安全生產核心。”塔山煤礦負責生產的副總經理王磊說，“項目通過建立工作面實時工業以太網與無線網絡覆蓋，將各個相關設備聯系在一起，實現了設備數據高速上傳和控制信息實時下達，控制延時不超過500毫秒，將人的視聽感官延伸到工作面，身臨其境監控安全生產。”

作為“大腦”的監控指揮中心，具有智能采集分析信息、智能指揮機械采煤、智能修正操作等功能。王磊告訴記者，采煤機不僅能按照預先設定的牽引速度和參數進行自動割煤，還可按照示范刀所記錄的工作參數、滾筒高度軌跡進行智能化預算，形成記憶截割模板，在自動截割過程中不斷修正誤差。

“下一步，我們將繼續努力，力爭建成工作面回采率95%以上、混矸率不超過30%的行業一流智能化綜采工作面。”王磊說。