做大采高智能化开采的领跑者
做大采高智能化开采的领跑者
——陕北矿业红柳林公司大采高智能化综采工作面建设纪实
走进陕北矿业红柳林公司的地面“太空舱”控制室，2名西装革履的工作人员在监视大屏前按下“一键启动”按钮，综采工作面胶运顺槽皮带监控画面中的煤流就开始滚滚流淌。
在智慧化矿山建设的背景下，红柳林矿业公司在智能化综采工作面的探索与实践已达9年之久。
高起点打造智能化矿井
2011年，陕北矿业红柳林公司依托国家战略性新兴产业发展规划，与天地科技股份有限公司合作“煤炭综采成套装备智能系统”，并于2012年在15205综采工作面建成了全国第一个7米大采高智能化综采工作面，先后荣获国家科学技术进步奖二等奖、中国煤炭工业科学技术奖特等奖、中国煤炭工业协会科技成果一等奖，取得了发明专利5项，实用新型专利10项，形成了2项国家标准和2项行业标准。
2014年，大采高智能化综采工作面持续完善，实现了煤机、支架等单机自动化，机头机尾超前支架已全面应用。该公司在大采高综采工作面的智能化尝试成果，获得同行业高度评价，并因此成为“全国煤炭行业‘两化’深度融合型智能矿山现场会”的主会场之一。
2015年，该公司成立了智能化管理中心，实现了控制台远程控制三机、泵站、采煤机，开始了程序割煤、超前支架遥控技术应用等探索尝试。2016年，25207大采高智能化综采工作面建成投用，实现了超前支架遥控推移、设备列车遥控拉移，采煤机由早期记忆方式自动化采煤，升级为智能化程序割煤，智能化采煤率达到30%。
2018年，该公司不断在实践中改进，将智能化采煤率提升到68%。2019年，该公司智能化技术团队破解了大采高工作面割三角煤的难题，实现了工作面视频随着煤机运行轨迹位置进行实时切换。随着对智能化综采工作面建设经验的不断积累，关键技术的不断突破，智能化综采工作面系统架构的不断完善，智能化采煤率最高能达到97.7%。
在探索中砥砺前行
2020年，陕北矿业红柳林公司已经实现了煤机根据运输机实时运行负荷情况的智能协同生产和采煤机的精准定位，解决了大采高智能化工作面煤机运行过程中，煤机速度与护帮动作不匹配时，逐架收护帮速度慢、成组一次性收护帮煤墙片帮的安全隐患，减少了运输机断链事故的发生，进一步增强了系统可靠性。
在多年来的持续改进过程中，该公司目前矿井三个综采工作面全部实现了常态化、全作业循环的智能化采煤，技术路线覆盖了3米至6.3米不同采高、不同设备型号、不同生产条件下的智能化综采工作面。工作面所有设备实现智能化控制，胶运顺槽远程启停，地面一键启停。通过高速网络和高清视频的支持，在现有综采工作面结合以太网基础上建立统一通讯协议平台，实现设备数据高速上传和控制信号实时下达，控制延时不超过200毫秒。
该公司首创了采煤机记忆截割、液压支架自动跟机及人机交互界面友好的顺槽可视化远程遥控技术，研制了采煤机与液压支架安全防碰撞装置，独创了将角度、接近、行程、压力、激光测距仪等多种传感器用于工作面围岩检测，实现采煤机、液压支架、刮板输送机三机自适应、自保护、联合协同作业技术，发明了以工作面工业以太环网为平台的具有分析处理功能的环境及装备智能感知系统等技术，实现了“少人则安，减人提效”的目标，采煤工人在地面集控室就能实现采煤作业。
持续改进力争跑在前列
目前，陕北矿业红柳林公司已建成9个智能化综采工作面，工作面智能化采煤率高达97.7%，单面日产高达3.5万吨。单个工作面单班生产人数由14人降至最低5人，降低了员工劳动强度，改善了作业环境，提高了效率，保障了安全生产。
在持续不断的努力中，该公司在智能化综采工作面建设过程中取得了6个方面的27项技术成果。通过智能化综采工作面常态化生产，矿井工作面平均推进速度达到8m/min，三个智能化综采工作面自动化平均生产率达到90.79%，回采工效提高80%。该公司通过技术攻关，将工作面移变智能控制功能加入智能化工作面供电状态监视模块，实现了对顺槽供电系统的监视及远程控制功能，有效降低了现场工人劳动强度，同时提升了设备安全管控水平。通过技术改进，实现了支架自动跟机喷雾、收打护帮板、移架、推溜，简化了工序。通过优化生产工艺，合并了马蹄尔司机、控制台司机、泵站工“三岗合一”，减少了2名岗位工。通过智能化综合作业，实现了智能化减人，生产班富余人员可机动调岗，采用“三班两运转”的劳动组织模式，确保了更加人性化的轮休模式。
对于“十四五”期间如何实现高质量发展，陕北矿业红柳林公司党委书记、董事长张宏认为，红柳林将紧抓新一轮科技革命和产业变革机遇，以打造“行业第一、世界一流”现代煤炭企业为目标，以建设安全、绿色、高效的智能协同矿井为抓手，建立生产集约化、技术现代化、队伍职业化等“十化”为特征的新型煤矿生产模式，加强5G、物联网、数据中心、云计算、大数据平台等基础设施的建设，构建各系统内的全面互联互通，实现数据全融合，进而实现状态全可视，业务全可管，事件全可控，最终实现真正无人化综采工作面，为陕煤集团创建世界一流企业贡献红柳林智慧和力量。（焦亮 吴升林）
