井內開采“與世隔絕”,井下地面信息不暢,滿身煤灰的礦工、繁雜的工序……提起煤礦開采,你會不會首先想到這一畫面?
然而,許昌禹州的河南平煤神馬梁北二井煤業有限公司(以下簡稱“梁北二井”)煤炭采掘現場卻通過“智慧”賦能,讓這一場景成為過去。
安全生產調度指揮中心,井下生產情況一目了然,工人狀態實時監測,指揮中心電話中能清晰聽到井下工人報備生產情況的聲音……傳統煤礦裝上“數智引擎”后,跑出了發展的加速度。

光纜下鋪800米 讓“黑匣子”可視化
在梁北二井的安全生產調度指揮中心,大屏幕上實時展示著采掘工作面、水泵房、井下軌道電機車等關鍵區域的清晰畫面,這些畫面均通過5G網絡傳輸而來,實現了對礦區的全面監控和精準調度。

梁北二井作為國家重要能源新建項目,河南省“十大戰略”優勢再造項目,目前已實現全國首個煤礦復雜地質條件下5G-A低頻本安網絡覆蓋、全國首個“5G+小快靈”應用場景的全面落地,部署了河南省首個5G+煤礦工業互聯網平臺。“5G+小快靈”是河南移動聯合華為公司在梁北二井落地的應用,與傳統方案相比,減少建站投資30%,提升上線速度20%,擴大覆蓋距離65%,具有“投資小、部署快、效果靈”的特點。
據悉,今年5月份,由河南移動牽頭編寫完成了《煤礦智能化“5G+小快靈”場景應用指南》,包括5G全景視頻輔助遠控等十大應用場景,全省煤礦上報智能化改造需求與“5G+小快靈”應用場景高度匹配。7月份,河南移動整合中國移動總部和上海研究院、物聯網公司、集成公司、中移設計院等專業公司力量,組建了“300人建設保障+70人專項推廣”的煤礦智能化改造軍團,專項推進煤礦智能化改造工作。
“將5G光纜接入800米下的礦井,5G專網覆蓋綜采面、掘進面、硐室、主運巷道和輔運巷道,利用5G網絡大帶寬、低時延、廣連接的特點,解決傳統采掘業的痛點問題”,河南移動行業客戶拓展中心工業能源行業拓展室高級解決方案經理高陽介紹,在綜采面實現5G+全景視頻遠控、掘進面實現5G+AI實現掘進機常態化遠控、在機電硐室實現5G+AI巡檢機器人……多個場景的應用也將大大減少井下作業人員的數量,實現提效增安。
同時,梁北二井“5G+小快靈”項目創新采用了5G DMN(5G地下移動通信網絡)方案,河南移動搭建了以5G DMN網絡底座+新型基礎設施為基礎、AI為核心,通過構建“一網一云一平臺”的智能化架構,將人工智能、5G通信、物聯網、云計算、大數據技術引入煤礦智能化建設,全面推進煤礦固定場所無人值守,關鍵環節機器人輔助替代。
梁北二井黨總支書記、董事長趙曉舉表示,“5G+小快靈”系統在梁北二井的應用落地,實現了“智能監控”全面覆蓋、“智能輔助”精準高效、“智能采掘”提檔升級、“智能機器人”廣泛應用,“智慧礦區”全面開展,提升了礦山管理模式、改善了現場作業環境、降低了井下勞動強度、規范了職工安全行為。
智能特種機器人上崗 人更少效率高
“通過‘5G+小快靈’應用,梁北二井已經實現了水泵房等固定場所的無人值守巡檢,巡檢機器人替代了傳統的人工巡檢,不僅提高了效率,還避免了環境危險對人員的影響”,梁北二井總經理鄢耀介紹,目前,梁北二井已完成通風、壓風、提升、運輸、排水及供電等生產系統的集中控制,實現了礦區管理的數字化、運營的可視化和管理的精細化。通過智能化改造,與傳統礦井總人數相比,梁北二井的人員總數已控制在900人以內,達到了減員、提效、增安的目標。

在梁北二井的實地采訪中,記者還通過調度指揮中心大屏幕見證了多個“5G+小快靈”應用場景的展示。例如,通過采掘工作面的5G攝像儀,可以實時了解工作面的作業情況及人員活動狀態,輔助遠程控制;水泵房的5G+AI巡檢機器人能夠自動完成各類設備的運行狀況巡檢,實現無人化作業;井下軌道電機車上的5G攝像儀和遠程控制系統則實現了精準調度和智能交通管控。

此外,梁北二井還引入了5G+皮帶AI檢測系統,通過智能AI攝像儀對煤礦皮帶輸送機進行24小時精準監控,及時發現并處理各種隱患,避免了重大事故的發生。同時,5G煤倉上口電子圍欄,充分利用5G、AI等先進技術,采集煤倉上口區域的實時視頻圖像,通過5G網絡將視頻圖像上傳至智能分析服務器,根據分析結果對視頻中的異常行為進行預警和推送,從而可以減少因礦工不安全行為引起的事故,為煤礦安全智能監控及預警提供技術支撐。
井下數據實時監測 5G智能設備護航安全生產

“核驗通過,請進”,梁北二井的唯一性檢驗通道,下井的工人逐一通過唯一性檢驗通道準備進入井下作業。“只有通過掃臉和身份識別即智能礦燈的雙重認證后,才能進入井下”,梁北二井的工作人員介紹,比起傳統方式,唯一性檢驗可以準確知道下井工人人數,也能在井下精準定位……工人所持的設備——智能礦燈不僅具備身份核驗功能,還具備視頻、語音、拍照等功能,可實現地面和井下語音調度和視頻通話,實時掌握井下一線生產狀況。

除5G智能礦燈外,井下作業還可配備5G+智能手機、智能手表、無線多參數檢測儀等,能夠實時監測人體的生理參數,實時監測周圍環境中多種有毒有害氣體濃度,實時傳輸、精準分析、快速處置,為煤礦企業安全高效生產提供有力支撐。
“以無線多參數檢測儀為例,可以實時監測周圍環境多種有毒有害氣體濃度、溫濕度和氧氣濃度,并將數據傳至安全生產調度指揮中心”,梁北二井的工作人員介紹,通過實時感知周圍環境信息并分析預警,大幅提升礦山作業的安全系數,為礦區管理者全面掌控職工健康狀況提供有力支撐;同時地面調度室工作人員利用調度臺可迅速地聯系井下工作人員,提高地面和井下溝通效率和生產效率。河南移動許昌分公司政企客戶部副經理梅蕾表示,梁北二井“8+1”智慧煤礦應用部署,為河南省煤礦智能化建設樹立了標桿和建設方向。
目前,河南移動已在全省范圍內打造了梁北二井、鶴煤四礦等首批6個“5G+小快靈”試點項目,并在固定場所無人值守、機器人輔助替代、危險工作遠程操控等方面取得了顯著成效。目前正在推進第二批15個試點礦的建設,后續將結合企業實際,以點帶面在全省推廣實施。
煤礦智能化改造涉及信息基礎設施建設、科技創新、方案設計等各方面各環節,河南移動將堅持開放合作,發揮好產業鏈關鍵“連接點”作用,持續加強助推全省傳統煤礦工業互聯網平臺建設,推動產業鏈協同創新、融通發展,立足全省、面向全國,打造煤礦智能化改造解決方案典型標桿,為建設數字河南、工業強省貢獻更多移動力量。