赵固二矿的智慧“芯”什么样？

“请工作面各岗位确认设备状态，是否可以开机？”

“井下设备正常，已具备开机条件，可以授权远程开机。”

4月5日，在河南能源化工集团焦煤公司赵固二矿地面生产调度指挥中心，智慧管控平台操作工尚乐义在收到井下700米的14030智能化综采工作面开机许可后，随即按下“一键启动”按钮，智能化综采设备开始自动依次有序运行。

赵固二矿是河南能源化工集团主力矿井之一。2019年以来，赵固二矿坚持“管理、装备、素质、系统”并重原则，大力推进机械化、自动化、信息化、智能化建设，相继建成了智慧管控平台、14030智能化综采工作面、11012工作面上顺槽掘进机远程可视化控制系统。目前，14030智能化综采工作面减少用工9人，生产效率提高40%，实现了自动安全高效采煤。

2020年11月，凭借采掘智能化、生产自动化、管理信息化、决策科学化等一系列智能化建设成就，赵固二矿成功入列国家首批智能化示范煤矿建设名单。

“加快推进煤矿智能化建设，是推动我国煤炭工业转型升级、高质量发展的核心技术支撑，是实现煤矿减人增效、从根本上消除事故隐患，提高煤矿本质安全水平的有效手段。只有大力推进智能化改造升级，实现生产过程机械化换人、自动化减人、智能化无人，才能保证矿井长治久安。”谈到智能化煤矿建设，赵固二矿矿长唐世界有着深刻的理解与认知。

先试先行，植入“认知芯片”

如何做好产业提档升级，蹄疾步稳走好煤矿智能化建设这步棋，事关矿井发展大局。赵固二矿按照《河南省煤矿智能化建设实施方案》要求，成立了智能化煤矿建设项目工作领导小组，因地制宜制定了科学可行的实施方案，明确了目标任务、时间节点，并定期组织召开推进会，积极协调解决项目建设中遇到的困难和问题，保证各项目稳步实施，高质高效完成建设任务。

虽然已经做好了充分的思想准备，可建设过程中一个个让人始料未及的难题，还是让参建者们一次次碰壁。困难当前，他们毫不气馁，在“特别能战斗”精神的指引下，团结一心，逢山开路，遇水搭桥，一次又一次突破了瓶颈，创造了多个“赵二奇迹”。

“在建成投用之初，我们遇到了一个大难题。由于工作面顶板压力大，时常出现破碎掉矸、煤壁片帮等现象。支架自动下降时间过长，就会造成冒落；下降时间过短，就容易造成顶板破碎。如何既保证下降时间刚刚好，又保证支架正常前移？为此，我们安排技术人员在现场调试，经过半个月的现场摸索，对涉及的41项跟机参数进行反复磨合，终于找到了两者兼顾的区间值。”赵固二矿机电副矿长徐国强回忆说。

项目建设过程就是不断突破自我的过程。赵固二矿在14030工作面上、下顺槽三角煤柱区域以及工作面顶、帮破碎区域采取试注新型无机双液浆的方式加固煤体，旨在控制煤壁片帮、顶板冒落发生的频次。

通过多次实验，他们发现，相比化学浆注浆加固技术，新型无机双液浆煤墙加固技术成本更低、稳定性更强。2020年，该矿在14030工作面开展的无机材料超前预注浆防煤壁片帮加固技术研究取得突破，节约成本5200余万元。在使用新型注浆材料后，工作面化学浆消耗量逐渐减少，现阶段已完全被取代。

“矿井走智能化发展道路，要有强有力的装备保障，更要有高素质的人才支撑。”赵固二矿党委书记慕松利颇有感触地说。

为了给矿井安全高产高效提供强有力的人才支撑和智力保障，赵固二矿成立了智能化综采人才孵化基地，制定了培训计划，每周二、周五组织人员进行集中培训，积极推行导师带徒。第一批接受培训的职工王利光走上了班组长的管理岗位；第二批培养出来的职工白红旗、郭学武，于今年3月被赵固二矿安排到宝雨山矿参加智能化综采工作面建设；目前第三批正在参加培训的职工焦超、郭凯等人，已经能够独立上岗维护智能化设备。

在智慧管控平台前，赵固二矿综采队机电班班长王利光手指大屏介绍说：“只要井下出现问题，系统就会报警显示，这样不仅提高了问题排查的精准性和维修效率，而且避免了无效用工，最重要的是大大降低了工人的劳动强度。智能化煤矿建设，解放了我们的双手，我们要进一步解放思想，在标准化工作和上下巷设备维护上下功夫，为智能化采煤创造更加便利的条件。”

信息共享，铸造“安全盔甲”

赵固二矿监测监控中心主任范双希的手机接收到一条瓦斯异常预警信息，手机APP上显示“14030工作面上顺槽T00.46%……”随即，范双希安排井下瓦斯检查工进行排查。通风防突科立即组织综采队、通风队相关人员进行调查分析，最终发现是上隅角封堵不严，采空区积聚瓦斯向外涌出而造成的瓦斯异常，立即安排人员进行封堵处理。这是赵固二矿模拟14030工作面上顺槽瓦斯超限后，通过综合智能化平台报警的一个场景。

赵固二矿综合智能化平台采用国际领先水平的智慧矿山操作系统，是智慧矿山建设的核心，包括万兆工业环网、安全生产监视显示系统、智慧管控平台3个部分。综合智能化平台投入使用后，赵固二矿实现了生产过程中的智能感知、信息及数据融合分析、远程集中控制、联动预警、视频AI应用分析。同时，综合智能化平台可提供决策支持，有效提高了安全管理水平和生产效率。

“瓦斯超限，请立即撤离！”当一个区域瓦斯超限，融合应急广播、调度通信、人员定位的综合智能化平台，在地面就可以调动附近的应急广播及时通知到井下工作人员。同时，附近区域电话全部自动振铃告知人员立即撤离，并通过附近的人员定位基站，自动迅速向人员定位卡发送报警指令。“地面指挥人员可以清晰地看到信息系统提供的最快、最安全的撤离避灾路线，便于指挥井下人员安全快速撤离。”赵固二矿调度指挥中心职工宗志林介绍说。

智慧管控平台不仅能解决“地下”的安全问题，还能解决“地上”的决策问题。14022工作面在设计初期计划施工建设一个30米长的过渡联络巷，在后期的持续优化设计中，机电科建议取消该联络巷以减少运输管理环节，通风防突科站从安全防护角度考虑，认为应该保留联络巷，赵固二矿决定由负责设计的技术科牵头组织讨论。

按照以往惯例，3个科室需要集中研究解决，可是大家都忙于日常工作，压根没时间坐在一起讨论。为了科学高效解决问题，技术科利用智慧管控平台，进行集中会审交流，并及时汇总各方面意见，在确保安全生产的前提下，最终决定取消施工联络巷。如此一来，不仅优化了生产布局，而且使系统运行更加顺畅，除去掘进人工费，还节省了18万元左右的掘进材料投入。

“信息共享不仅为矿井决策提供依据，还使我们突破了交换意见受时间、地点的限制，即使休班在家、外出旅游，也可以迅速参与其中，使决策更加便捷高效。”技术科副科长（主持工作）李鑫磊说。

远程操控，实现“高速领跑”

“以前在工作面采煤，需要我们四五个人操控把手推溜、拉架、打设护帮板，一个班下来停都不敢停，现在只需一个人在地面轻点鼠标就能实现一键启停，把我们从繁重的体力劳动中解放了出来，这就是小鼠标带来的大改变。”作为智能化煤矿建设的直接受益人，赵固二矿采煤机司机王浩感慨良多。

按照焦煤公司智能化煤矿建设规划，赵固二矿先后完成了主煤流集控系统、主排水自动化系统、电力监控系统等16个岗位的无人值守，全部实现远程自动化集中控制，减少岗位人员50名。2021年，该矿又利用现有电力监控软件开发局部通风机集控系统，实现了局部通风机地面远程操作和集中监控，减少岗位人员21名。

“以前风机倒台，我们都怕出问题，必须提前厘清操作步骤。现在仅需做好设备安全状态检查，在主通风机自动化系统上按一下按钮就可以了，既安全又快捷。”河南省五一劳动奖章获得者、赵固二矿机电队女职工秦红玲说。主通风机自动化系统还具备风机自动轮换开停、根据设定风压自动调整转速降低能耗、设备振动过大报警、漏风监测报警等功能，相比于以往人工凭经验操作，更加精准高效。

机电队主管通风机房的副队长李瑞强也受益匪浅。“智能化操作确实让人省心省力，还能避免人员操作失误。以前，想要了解设备运行情况，要多次打电话询问，常常是连觉都睡不安稳。现在，在手机APP上就能随时查看设备运行情况，睡觉也踏实多了。”李瑞强边说边拿出手机，“这个小小的手机屏幕上，各种数据一目了然。这是压风机风包，绿色表示机组工作正常，设备运行稳定；红色表示停止运行状态。”

乘势而上，抢占“智”高点

根据《关于开展首批智能化示范煤矿建设的通知》要求，赵固二矿2021年将完成国家智能化示范煤矿建设。

在赵固二矿2021年智能化示范煤矿建设方案中，设立的年度建设目标：计划投入1.6亿元，完成13项智能化建设工作，实现全矿采、掘、机、运、通、人、财、物、产、供、销等所有系统的信息共享互通，生产安全可控可视、主动感知、趋势研判、自动分析、快速处置等。

“截至目前，我们已完成了4个单项建设工作。”赵固二矿机电科科长秦志强介绍说，“现在，我们正致力于建设单轨吊车智能运输管理系统。该系统集精确定位、实时测速、调度通信、GIS地图、道岔控制、单轨吊车状态数据采集、自动分析、联动告警、人员误入安全保障等功能于一体，为后续快速建成智能化综采、综掘工作面提供有力支撑。该系统建成后，将实现人工操作向智能管理的转变，并将成为河南省首个单轨吊车智能运输管理系统。”

目前，赵固二矿采掘重心逐步向西部延伸。为破解西部盘区坡度大、运输距离长、倒车换装环节多等难题，特别是为了满足大型设备的运输需求，赵固二矿在井下陆续安装了多部单轨吊车进行辅助运输。单轨吊车智能运输管理系统将车场群、绞车群的“地轨”辅助运输模式转变为单轨吊车群构建的“天轨”模式，可以直接将生产所需物料、设备，从运输调度中心运送至西部各施工地点，减少换装、倒料环节，形成单轨吊车连续无转载的运输方式，将大力提升矿井辅助运输系统的安全性、可靠性和运输能力。

安全网络防护是智能化煤矿建设的关键一环。

在赵固二矿智能化网络机房，一名职工正在检查设备运行情况。这是赵固二矿智能化建设的“大脑核心区域”，所有智能化信息传输的必经之地。为保证网络安全，今年3月，该矿对工业控制网络与企业网、互联网之间的边界进行进一步防护，及时对工业控制系统信息安全漏洞及补丁进行了升级，消除了网络之间交换数据的病毒感染隐患，确保工业控制网络安全。

“智能化煤矿建设只有起点，没有终点。5G时代已经来临，5G+智慧矿山建设将再一次革新矿山开采模式，我们将紧跟产业科技发展潮流，建立更加智能无人、安全高效、低碳绿色的新型煤矿，奋力构建高质量发展新格局。”关于未来，唐世界信心满满。